lr_04_srt (Лаба 4 - Исследование различителя сигналов)
Описание файла
Файл "lr_04_srt" внутри архива находится в папке "Лаба 4 - Исследование различителя сигналов". Документ из архива "Лаба 4 - Исследование различителя сигналов", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "статистика в радиотехнике (основы теории надежности)" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лабораторные работы", в предмете "статистика в радиотехнике (основы теории надежности)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "lr_04_srt"
Текст из документа "lr_04_srt"
Лабораторная работа №4
Исследование различителя сигналов
Цель работы:
-
экспериментальная проверка основных теоретических положений о помехоустойчивости различителя детерминированных сигналов.
-
ознакомление с методикой экспериментального исследования устройств различения сигналов.
-
закрепление навыков использования ПК и сети «Интернет» в инженерной практике.
Описание лабораторной установки
В составе лабораторной установки:
1. Два источника сигнала, которые в зависимости от настройки могут формировать прямоугольный и меандровый импульсы положительной или отрицательной полярности длительностью 
и амплитудой 
. Сигналы, формируемые источниками, являются сигналами с одинаковыми энергиями.
2. Источник широкополосного гауссова шума. Ширина спектра мощности шума гораздо больше ширины спектра сигналов.
3. Усилитель с изменяемым коэффициентом передачи 
, что позволяет управлять интенсивностью шума.
4. Сумматор, на один вход которого поступает полезный сигнал, на другой – шум.
5. Два согласованных фильтра (СФ) для сигналов, формируемых источниками. Вид согласованных фильтров соответствует сигналам, формируемым источником 1 или 2.
6. Пороговое устройство с изменяемым значением порога 
.
7. Счётчик количества импульсов.
8. Измеритель дисперсии шума на выходе согласованного фильтра, в состав которого входят нелинейное устройство, осуществляющее операцию возведения в квадрат, интегратор и регистратор.
Различитель сигналов состоит из двух согласованных фильтров, сумматора и порогового устройства. При срабатывании порогового устройства принимается решение о том, что на входе различителя присутствует сигнал 1, соответствующий согласованному фильтру СФ1.
Измерение вероятности ошибочного различения сигналов основано на проведении серии опытов. В начале каждой такой серии счётчик количества срабатываний порогового устройства сбрасывается. По завершению серии опытов его значение показывает количество срабатываний порогового устройства (количество событий, заключающихся в том, что принято решение о наличии на входе различителя сигнала 1).
Порядок выполнения работы
1. Измерение дисперсии шума на выходе согласованного фильтра
1.1. Установить переключатель К1 лаботорной установки в положение «3», ключ К2 в положение «2», ключ К3 в положение «2». При этом конфигурация лабораторной установки соответствует прохождению шума через СФ1. Поместить схему лабораторной установки в отчёт.
1.2. Установить значение коэффициента передачи усилителя равным единице 
.
1.3. Установить для источника сигнала 1 вид сигнала «1». Нажать на кнопку «Выполнить измерение», записать в отчёт полученное значение дисперсии шума на выходе согласованного фильтра. Произвести не менее 3-х измерений.
1.4. Повторить п.1.3, устанавливая вид сигнала «2», «3», «4».
| σ12= | 45,45 | мВ2 | σ32= | 55,03 | мВ2 | ||
| 56 | мВ2 | 48,77 | мВ2 | ||||
| 44,1 | мВ2 | 46,85 | мВ2 | ||||
| σ22= | 51,25 | мВ2 | σ42= | 48,98 | мВ2 | ||
| 50,04 | мВ2 | 51,34 | мВ2 | ||||
| 49,63 | мВ2 | 44,69 | мВ2 |
1.5. Значения дисперсии, полученные в п.п.1.3-1.4 
усреднить:
,
где 
– общее количество выполненных измерений.
σ12=49,35 мВ
1.6. Определить среднее квадратическое отклонение (СКО) шума на выходе СФ, соответствующее единичному коэффициенту усиления источника шума:
.
σ1=7 мВ
В дальнейшем СКО на выходе согласованного фильтра при произвольном коэффициенте передачи усилителя определяется по формуле:
|
| (1) |
2. Исследование помехоустойчивости двоичной системы передачи информации с пассивной паузой
2.1. Рассчитать значения СКО шума на выходе СФ, соответствующие значениям отношения сигнал/шум, приведённым в первой строке табл.1 по формуле:
,
где 
- энергия сигнала.
Результаты расчётов поместить во 2-ю строку табл.1.
Табл.1.
|
| 0,1 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 |
|
| 500 | 100 | 50 | 33,3 | 25 | 20 | 16,6 | 14,3 | 12,5 | 11,1 | 10 |
|
| 71,4 | 14,3 | 7,1 | 4,8 | 3,6 | 2,9 | 2,4 | 2,0 | 1,9 | 1,6 | 1,4 |
|
| 0,47 | 0,52 | 0,34 | 0,22 | 0,19 | 0,15 | 0,05 | 0,06 | 0,04 | 0 | 0 |
|
| 0,46 | 0,42 | 0,23 | 0,15 | 0,17 | 0,1 | 0,09 | 0,08 | 0,03 | 0,01 | 0,02 |
|
| 0,465 | 0,47 | 0,285 | 0,185 | 0,18 | 0,125 | 0,07 | 0,07 | 0,035 | 0,005 | 0,01 |
2.2. Рассчитать значения коэффициента передачи усилителя , соответствующие полученным в п.2.1 значениям СКО шума по формуле (1). Результаты расчётов поместить в 3-ю строку табл.1.
2.3. Установить переключатель К1 лабораторной установки в положение «1», ключ К2 в положение «2», ключ К3 в положение «1». Поместить схему лабораторной установки в отчёт.
2.4. Задать порог принятия решения равным
,
- энергия сигнала.
2.5. Выбрать любой из доступных видов сигнала 1
Вид 1
2.6. Задать значение коэффициента усиления соответствующее второму столбцу табл.1.
2.7. Нажать на кнопку «Выполнить измерение». При этом программой будет выполнена серия из опытов, в которых на вход различителя поступает смесь сигнала 1 и шума, и значение счётчика 
будет соответствовать количеству правильных решений. Соответствующее количество ошибочных решений равно 
, а вероятность ошибочного решения
|
| (2) |
.Используя результаты, представленные программой, определить вероятность ошибки и записать её значение в соответствующую ячейку табл.1.
2.8. Повторить п.2.7 для остальных значений из табл.1.
2.9. Установить переключатель К1 лабораторной установки в положение «3». Поместить схему лабораторной установки в отчёт.
2.10. Задать значение коэффициента усиления соответствующее второму столбцу табл.1.
2.11. Нажать на кнопку «Выполнить измерение». При этом программой будет выполнена серия из опытов, в которых на вход различителя поступает только шум, и значение счётчика будет соответствовать количеству неправильных решений. Вероятность ошибочного решения
|
| (3) |
.Используя результаты, представленные программой, определить вероятность ошибки и записать её значение в соответствующую ячейку табл.1.
2.12. Повторить п. 2.11 для остальных значений из табл.1.
