Уч. пособие к лабораторной работе - Синтез цифровых режекторных фильтров системы СДЦ

32

МАИ (ГТУ)

Кафедра 401

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

«Синтез цифровых режекторных фильтров системы СДЦ»

Каменский И.В.

2007

Цель работы: изучение метода экспресс анализа амплитудно-частот­ной характеристики цифровых фильтров по их диаграмме нулей и полюсов. Применение данного метода в решении задачи построения цифрового режек­торного гребенчатого фильтра системы селекции движущихся целей.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Получите у преподавателя индивидуальное задание на разработку цифро­вого рекурсивного фильтра (ЦРФ) системы селекции движущихся це­лей (СДЦ). Исходными данными для выполнения лабораторной работы яв­ляются:

- значения доплеровской поправки частоты отраженного полезного сигнала от цели и ширину его спектра, выраженные в [рад] = , где – исполь­зуемая частота дискретизации;

- отношение сигнал / помеха по мощности в децибелах;

- коэффициент межпериодной корреляции помехи;

- значение СКО белого шума, используемого при моделировании коррелиро­ванной помехи.

1. Получив задание у преподавателя, введите данные в окно программы «Спектральные характеристики» и, нажав на кнопку «Спектральный анализ», посмотрите и зарисуйте в отчет спектры коррелированной помехи и полезно­го сигнала.

Примечание. Действительные числа в программе вводятся с использо­ванием в качестве десятичной запятой символа « , ».

2. Перейдите в окно программы «Синтез ЦРФ». Основываясь на методе экспресс анализа АЧХ по диаграмме нулей и полюсов, задайте значения ну­лей и полюсов передаточной функции желаемого ЦРФ 2-го порядка. Значе­ние коэффициента а ₀ = 1. Рекомендуемое значение коэффициента b ₀ = 1.

После ввода значения радиусов и фаз значений нулей и полюсов переда­точной функции ЦРФ нажмите на кнопку «Синтезировать» и посмот­рите на полученную АЧХ фильтра и диаграмму нулей и полюсов. Если же­лаемый вид АЧХ ЦРФ получен, то занесите данные нулей и полюсов, а также значения коэффициентов разностного уравнения ЦРФ в отчет. Кроме того, зарисуйте диаграмму нулей и полюсов фильтра и спектральные характери­стики сигнала, помехи и фильтра.

3. Перейдите в окно программы «Моделирование». Произведите расчет коэффициентов подавления и улучшения для ЦРФ системы СДЦ. Если полу­ченные значения коэффициентов подавления и улучшения не соответствуют желаемым необходимо скорректировать АЧХ фильтра, повторив п.2, и по­вторить моделирование в п.3. Результаты моделирования коэффициентов подавления и улучшения занести в отчет.

Примечание. Число экспериментов при выполнении моделирования ре­комендуется выбирать в диапазоне 100 … 10000. Время выполнения и точ­ность моделирования в п.3 зависят от выбранного числа экспериментов.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Название и цель работы.

2. Структурная схема ЦРФ 2-го порядка, его разностное уравнение и пере­даточная функция.

3. Результаты выполнения лабораторной работы.

4. Выводы по результатам использования метода экспресс анализа АЧХ по диаграмме нулей и полюсов ЦРФ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Солонина А.И., Улахович Д.А., Арбузов С.М., Соловьева Е.Б., Гук И.И. Основы цифровой обработки сигналов: Курс лекций. – СПб.: БХВ-Питер­бург, 2003. (стр. 86-103).