Другие предметы \ Цифровые системы передачи

Изучение структуры, принципа действия и работы корреляционного приемника

Страницы работы

9 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Содержание работы

6 Методические указания к лабораторным работам

Лабораторная работа №1.

1. Цель работы: Изучить структуру, принцип действия и исследовать работу корреляционного приемника.

2. Литература.

1) Варакин Л.Е. «Системы связи с шумоподобными сигналами». - М.: «Радио и связь», 1985. - 384 с.

2) Тихонов В.И. «Оптимальный прием сигналов». – М.: Радио и связь, 1983 – 320 с.

3) Конспект лекций.

3. Домашнее задание.

Ознакомиться со структурой и принципом действия корреляционного приемника.

4. Описание лабораторного макета.

Схема лабораторного макета приведена на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 - Схема корреляционного приемника

Корреляционный приемник состоит из перемножителя (Х5), генератора опорного сигнала (V1) и интегратора (Х6). На второй вход перемножителя поступает принимаемый сигнал с шумом. В исследуемой схеме «принимаемый сигнал» получается в результате суммирования сигнала от опорного генератора и сигнала от источника шума. Источником шума (Х1) служит генератор кусочно-линейного сигнала на основе встроенного датчика случайных чисел. Далее на сумматоре (Х2) происходит сложение сигналов от источника шума и от батареи (V0), для исключение постоянной составляющей. Путем изменения коэффициента усиления усилителя (Х3) изменяется уровень шума, подаваемого на корреляционный приемник, что дает возможность изменения отношения сигнал/шум на входе устройства обработки. Далее на (Х4) происходит ввод шума в полезный сигнал, т.е. создаем реальную модель сигнала подвергшемуся искажениям по мере распространения. На второй вход перемножителя поступает опорныйсигнал, их произведение поступает на интегратор (Х6).

Далее на рисунке 6.2 показана схема корреляционного приемника с ФМ.

Рисунок 6.2 - Корреляционный приемник с ФМ

В данном случае вместо генератора опорного сигнала подключен генератор (U3), который формирует опорный сигнал и схема фазовой манипуляции. Таким образом, набор 0 и 1 выдаваемые генератором U(3), после преобразования схемой ФМ, в соответствующие моменты происходит смена фазы от 0 до p рад, в результате имея фазоманипулируемый принимаемый сигнал.

5. Порядок выполнения работы.

5.1 Запустить программу Micro-Cap 7.0 при помощи ярлыка расположенного на рабочем столе.

5.2 В меню «File» выбрать пункт «Open», или при помощи горячих клавиш «ctrl+o», выбрать файл Корр_приемник.cir, и нажать на кнопку в появившемся окне «Open».

5.3 Проверить правильность составленной схемы.

5.4 Запустить временной анализ при помощи сочетания «alt+1» или из пункта меню «Analysis» ® «Transient».

5.5 Проверить правильность заданных данных для построения графиков. В графе «X Expression» должно быть указано время «T». В графе «Y Expression» должны быть указаны графики сигнала от опорного генератора, смеси сигнала с шумом, и напряжения на выходе интегратора (графики потенциалов соответствующих узлов схемы – v[номер узла]). Период анализа указан в окне «Time Range». В графе «X Range» и «Y Range» задается масштаб графиков. В графе «Р» - номер графика, можно вывести результаты моделирования как на одном графике, так и на нескольких. Пример заполнения полей окна запуска анализа схемы корреляционного приемника, приведен на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 – Пример заполнения полей в окне запуска анализа

Или при помощи сочетания «ctrl+alt+1» можно вызвать окошко «Analysis» ® «Probe Transient» в котором будет отображаться графики в выбранной точке, тем самым можно будет более удобнее просмотреть результаты моделирования.

5.6 Вывести графики на экран монитора (нажав «Run» в левом верхнем углу экрана) и зарисовать их.

5.7 Выполнить измерения напряжения в момент Т=0,5 u, не менее 5 раз, путем повтора вывода результата.

5.8 Изменить соотношение сигнал/шум на входе корреляционного приемника путем изменения коэффициента усиления в схеме (Х3), для этого необходимо сделать двойное нажатие кнопки мыши по схеме Х3.

5.9 Повторить операции 5.7.

5.10 Повторить операции 5.2 – 5.6 для файла Корр_приемник_ФМ.cir.

6. Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

1. Цель работы.

2. Исследуемые схемы.

3. Графики, полученные в результате моделирования и результаты измерений.

4. Выводы по работе.

7. Контрольные вопросы.

1. Для чего предназначен корреляционный приемник?

2. Что включает в себя схема корреляционного приемника?

3. Пояснить назначение блоков корреляционного приемника.

4. Как вычисляется напряжение на выходе корреляционного приемника?

5. Почему корреляционный приемник называют «активным фильтром»?

6.2 Лабораторная работа №2.

1. Цель работы: Изучить структуру, принцип действия устройств обработки на основе согласованных фильтров.

2. Литература.

1) Варакин Л.Е. «Системы связи с шумоподобными сигналами». - М. «Радио и связь», 1985. - 384 с.

2) Тихонов В.И. «Оптимальный прием сигналов». – М.: Радио и связь, 1983 – 320 с.

3) Конспект лекций.

3. Домашнее задание.

Ознакомиться со структурой и принципом работы согласованного фильтра.

4. Описание лабораторного макета.

На рисунке 6.4 показана схема согласованно фильтра.

Рисунок 6.4 - Схема согласованного фильтра с МЛЗ

Фазоманипулированный сигнал (-11-111-11-1) подается на вход многоотводной линии задержки (МЛЗ), количество отводов которой (начиная с начала линии) зависит от числа символов в периоде последовательности (N), в данном случае N=8, а само число элементов линий задержки определяется как «N-1». В момент времени , когда сигнал полностью записан в линию, на соответствующих отводах присутствуют элементы сигнала с различными значениями фазы. Фазовращатели (А1-А4) в данном случае они выполнены на усилителях с коэффициентом усиления, равным -1. Их задача состоит в том что, они меняют фазу в отводах на определенном такте принятой последовательности, что дает в момент суммирования, все элементы сигнала на входе сумматора будут находиться в одной фазе и результирующее напряжение на выходе равно сумме амплитуд напряжений всех N элементов сигнала. Это суммарное напряжение дает основной выброс. В остальное время условие синфазности суммируемых напряжений с отводов не выполняется и напряжение на выходе сумматора, определяющее АКФ сигнала, меньше, чем в момент . Напряжения на отводах, обусловленные действием помех, имея случайные сочетания, складываются по мощности. В нашем случае ФМ сигнал является периодически повторяющейся последовательностью -11-111-11-1, но в линию он записывается слева направо -11-111-11-1, поэтому фазовращатели стоят в 1-м, 3-м, 6-м, 8-м отводах.

5. Порядок выполнения работы.

5.1 Запустить программу Micro-Cap 7.0 при помощи ярлыка расположенного на рабочем столе.

5.2 В меню «File» выбрать пункт «Open», или при помощи горячих клавиш «ctrl+o», выбрать файл Фильтр.cir, и нажать на кнопку в появившемся окне «Open».

5.3 Проверить правильность составленной схемы.

5.4 Запустить временной анализ при помощи сочетая «alt+1» или из пункта меню «Analysis» ® «Transient».

5.5 Проверить правильность заданных данных для построения графиков. В графе «X Expression» должно быть указано время «T». В графе «Y Expression» должны быть указаны графики сигнала от опорного генератора и результат суммирования, (графики потенциалов соответствующих узлов схемы – v[номер узла]). Период анализа указан в «Time Range». В графе «X Range» и «Y Range» задается масштаб графиков. В графе «Р» - номер графика, можно вывести результаты моделирования как на одном графике, так и на нескольких. Пример заполнения полей окна запуска анализа схемы согласованного фильтра, приведен на рисунке 6.5.