Құрастырушылар: Накисбекова Б. Р., Павлова Т. А. Электрлік байланыс теориясы. 5В071900-Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандықтарының барлық оқу бөлімінің студенттері үшін дәрістер жинағы
Дәріс. Келісілген фильтрмен тиімді қабылдағыш
жүктеу/скачать 0,77 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Дәріс мақсаты
| 14 Дәріс. Келісілген фильтрмен тиімді қабылдағыш
Дәріс мазмұны: -толық белгілі сигналдардағы (когерентті қабылдау) келісілген фильтірге қабылдаудың тиімді алгоритмін жүзеге асыру. Дәріс мақсаты: -тиімді демодуляторды синтездеу. (13.12) скалярлы көбейтіндісін алдыңғы параграфта сипатталған активті фильтрмен ғана емес, сонымен қатар тұрақты параметрлерімен, сызықты фильтр көмегімен де сипатауға болады. Егер фильтр кірісіне Z(t) қабылдау сигналын берсек, онда фильтр шығысындағы кернеу t=T уақыт мезетінде, бұл жерде g(τ) -фильтрдің импульстік сипаттамасы. t=T мезетінде y(T) (13.12) скалярлық көбейтіндісіне тең болатындай етіп алайық. Бұл келесі келісіммен болады: g(T-τ) = si(τ) немесе g(t) = si(T-τ). (14.1) Жалпы жағдайда S(t) сигналы үшін келісілген фильтрді тұрақты параметрлермен сызықты пассивті фильтр деп атайды және НС g(t)=as(t0-t), (14.2) бұл жерде а, t0-тұрақтылар. g(t) функциясы нүктесі арқылы өткізілген оске қатысты айналық бейнесі S(t) болып табылады. Фильтрдің физикалық іске асуы үшін t<0 кезінде g(t)=0 болуы қажетті және жеткілікті. Дербес жағдайда, S(t) сигнал үшін, t=0 мезетінде фильтр кірісіне түсетін және T мезетінде аяқталатын, келісілген фильтрдің физикалық іске асуының шарты орындалады, 14.1-суретінде көрсетілгендей, егер t0 тұрақтысы (санау мезеті) мына шартты қанағаттандырса t0-T ≥ 0 немесе t0 ≥ T. ИС-мен келісілген фильтрдің беріліс функциясы (жиіліктік сипаттамасы) Фурье түрлендірілуімен анықталады: 14.1 Сурет - S(t) сигналы және g(t) бұл сигналмен келісілген сызықты фильтрдің импульстік сипаттамасы , (14.4) Бұл жерде - S(t) сигналдың спектральді тығыздығымен кешенді түйіндескен функция. Осыған сәйкес нақтылықпен дейін АЖС келісілген фильтрдің а коэффициентіне дейін S(t) сигналының амплитудалық спектрімен анықталады (яғни, фильтр сигнал энергиясына үлкен үлес беретін жиіліктерді жақсы жібереді), ал оның фаза жиіліктік сипаттамасы (t0 кідірісімен анықталатын ωt0 - қосылғышын ескермеген жағдайда) сигналының фазалық спектрінің таңбасына қарама-қарсы. Осыған байланысты, t0 мезетінде қабылданатын сигналдың барлық спектр құраушылары фазада жиналады және максималды әсер береді. (14.1) формуласына сәйкес T уақыт мезетінде келісілген фильтр шығысындағы кернеу активті фильтрдің интеграторының шығысындағы сигналға пропорционал 13.1 суретте көрсетілген. Сондықтан да демодулятор, (13.11) алгоритмін жүзеге асыратын келісілген фильтрлер негізінде орындала алады. Мұндай демодулятордың құрылымдық сұлбасы екілік жүйе үшін 14.2 суретте көрсетілген, бұл жерде СФ,-Si(ƒ) сигналымен келісілген фильтр. Келісілген фильтрдің ұзақтығы T болатын финитті сигналға әсер, 0 уақыт мезетінде кіріске берілген, тартылуы 2T болатын финитті интервалда ғана болады. Шынында да, егер фильтр кірісіне сигнал берілсе, онымен келісілген, онда келісілген фильтрдің шығысындағы сигналдық құраушылар: , (14.5) бұл жерде Bs{tQ — t} сигналдың S(t) t0 – t аргументінде. Финиттік сигнал үшін ол (0,2T) интервалында анықталған және t=t0=T нүктесінде максимумға ие болады. Келісілген фильтрдің кірісіндегі және шығысындағы пайдалы сигналдың фомасының бір бірінен айырмашылығы бар екендігін сызып көрсетейік. Келісілген фильтрдің есебі шумен тежелген, сигналдың қалпына келмеген формалары болып табылады, ал бір есепті алу ол бойынша белгілі формадағы сигнал фильтрінің кірісінде бар немесе жоқ екендігін болжауға болады. 14.2 Сурет g(t) импульстік сипаттамамен кез келген сызықты тұрақты фильтр өзінің шығысында t0≥T уақыт мезетінде шу дисперсиясына сигналдың пиколық қуатына қатынасы: , (14.6) бұл жерде 2h2~ келісілген сигналдың pmax(t0) мәні (h2 ұзақтығы сигнал энергиясының оң жиіліктердегі шудың спектральды тығызығына қатынасы). Келісілген сүзгілердің жүзеге асу мүмкіндіктерін қарастырайық. Финиттік сигнал үшін еркін S(t) түрдегі келісілген сүзгіні тежелмейтін ұзын жол негізінде тұрғызуға болады, T уақытқа сигнал тежелуін қамтамасыз ететін, шексіз шықпа тығыздығымен. Тәжірибеде ∆ қалыптасуымен дискретті нүктелерде шықпаларды алуға болады, бұл жерде F-сигнал спектрінің тиімді ені. Шындығында, 14.3 суретте көрсетілген сұлба арқылы берілген нақтылықпен S(t) кез келген сигналды синтездеуге болады, көрсетілген қисық Котельников қатарымен: , мұнда ak=s(kΔ); Δ=1/(2F); F-сигнал спектрінің ені. Оның кірісіне салмақпен ∆ уақыт интервалы арқылы δ - импульс реттілігін бере отырып, мұндай сигналды өткізу жолағы F болатын идеалды ФНЧ(ТЖС) шығысында алуға болады. Бұл суретінің сұлбасындағы әйгілі жақындаумен іске асады. Егер жол кірісіне бастапқы мезетте 1 қысқа импульс берілсе, δ - функциясын аппроксимациялайтын, онда ∆ интервалға таралған дәл осындай шықпалардан импульстер алынады, олар ak тартылған блоктардан өте отырып кезек-кезек ФНЧ (Тжс) кірісіне түседі. Тартылған блоктар аттенюаторлар немесе күшейту коэффициенті |a’k| болатын күшейткіштер, сонымен қатар теріс -инверторлардан тұрады. 14.3 Сурет 14.3 суреттің сұлбасы импультің реакциясы S(t) болатын трансверсальды деп аталатын сызықты сүзгіні береді. Оңай көруге болады, егер кіріс импульсті А нүктесіне емес, В нүктесіне берсек, онда S(t) айналық бейнесін беретін, сигнал синтезделеді. Сондықтан да сол схема В нүктесінде кіріскен сүзгі болып табылады, S(t)-мен келісілген. Активті сүзгі кезінде тактілік интервалмен салыстырғанда есеп алудың нақты еместігінің төмен болуы, ал келісілген сүзгі кезінде –радиоимпульсті (когерентті есеп деп аталатын) жоғары жиілікпен толтыру периодымен салыстыруды қажет ету жеткілікті. Келісілген сүзгіде когерентті есептеудің қамтамасыз ету қиындығы, активті сүзгіде когерентті тіректі генераторларды жүзеге асыру қиындығымен бірдей деуге болады. Келісілген сүзгіге қатысты маңызды бір жағдайды белгілеп қояйық. Оның кірісіне Z(t) тербеліс берілсін, ол сүзгі финиттік сигналмен келісілген болсын. Онда оның шығысында сигнал t уақыт мезетінде . (14.7) Сүзгі шығысында, түйіскен сигналмен келісілген, z(t) тербелісі мынаны береді . (14.8) (14.7) және (14.8) сигналдары таңбаға дейінгі дәлдікпен Гильберт бойынша түйіскен. Сүзгі шығысындағы орама s(t) сигналымен келісілген. а) кірістегі импульс; б) келісілген сүзгі шығысындағы импульс; в) активті сүзгі интеграторының шығысындағы кернеу. 14.4 Сурет -Тікбұрышты радиоимпульс кірісіне бергенде корреляциялық схеманың және келісілген сүзгі шығысындағы сигналдар жүктеу/скачать 0,77 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|