А.С.Косолапов, А.И.Сенин Методические указания к лабораторной работе Исследование корреляционного приемника (2015) (Методические указания к лабораторным работам), страница 2

В лабораторной работе используется М-последовательность длиной N  2n  1  15 ( n  4) двоичных символов.Функциональная схема лабораторной установки представленана рис. 5. Она состоит из двух генераторов М-последовательностей(Г1, Г2), смесителя (СМ), перемножителя, интегратора, решающегоустройства (РУ), схемы управления интегратором (схема И,11Рис. 5. Функциональная схема лабораторной установкиблокинг-генератор БГ, делитель Д), генератора импульсов (ГИ);К — кнопка для установки начальных условий.Генераторы М-последовательностей представляют собой регистры сдвига с логической обратной связью.

Они вырабатывают одинаковые М-последова-тельности длиной 15 символов. Генератор Г1,смеситель и генератор шума имитируют передающую сторону и линию связи. Сигнал с выхода Г1 поступает на смеситель, на второйвход которого подается шум n(t ) от генератора шума. Смесительпредставляет собой суммирующий операционный усилитель, на еговыходе появляется сигнал u (t )  s (t )  n(t ), т. е. смеситель осуществляет алгебраическое суммирование сигнала и помехи. Полученнаясмесь имитирует принятый сигнал.Генератор Г2, перемножитель, интегратор и решающее устройство имитируют приемник.

Сигнал с выхода смесителя перемножается с опорным сигналом, вырабатываемым генератором Г2.Результат перемножения интегрируется и поступает на решающееустройство для принятия решения.Опорный сигнал можно снимать с любого разряда генератораГ2, осуществляя тем самым дискретный сдвиг во времени одногосигнала относительно другого. Для получения плавного сдвиганеобходимо осуществить синхронизацию генератора Г2 от внешнего импульсного генератора (ВГИ). В схеме предусмотрена воз12можность установления дискретной задержки между сигналами,равной (1 / 4) τ0, (1/2) τ0, (3 / 4) τ0, τ0, 2τ0, где τ0 — длительность элементарного импульса М-последовательности.Интегратор представляет собой усилитель с емкостной обратной связью. В конце каждой посылки интегратор возвращают висходное состояние путем подачи импульсов, вырабатываемыхблокинг-генератором (БГ).

Последний синхронизируется импульсами, появляющимися на выходе четырехвходовой схемы И.Период следования импульсов установки интегратора можно сделать равным одному, двум или четырем периодам М-последовательности. Для этой цели используется делитель (Д).Решающее устройство представляет собой пороговую схему,которая может находиться в одном из двух состояний в зависимости от напряжения на выходе интегратора в момент отсчета.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫОтветьте на контрольные вопросы.1.

Назовите основные критерии, которые используются в теории оптимального радиоприема сигналов.2. Укажите значение пороговых напряжений для наиболее широко употребляемых критериев.3. Каков алгоритм работы оптимального приемника в случаеобнаружения полностью известного сигнала при наличии помехитипа «белого» гауссовского шума?4. Какова структурная схема оптимального обнаружителя, оптимального различителя?5.

Каково максимально достижимое отношение «сигнал–шум»на выходе корреляционного приемника?6. От каких параметров зависит помехоустойчивость оптимального обнаружителя?7. От каких параметров зависит помехоустойчивость оптимального различителя?Постройте эпюры напряжений на выходе интегратора при временнûх рассогласованиях между принятым и опорным сигналамиτр = 0, (1/2)τ0, τ0, 2τ0, где τ0 — длительность элементарного импульса М-последовательности (период тактовой частоты).13Рассчитайте зависимость 2E pош  f  N0 для случая про-тивоположных сигналов.Включите необходимые приборы и источник питания.1.

В отсутствии шума просмотрите и зарисуйте осциллограммыпринятого и опорного сигналов при временнûх рассогласованиях:р  0, 1 / 4  0 , 1 / 2  0 ,  3 / 4  0 , 0 , 20 .2. В отсутствии шума просмотрите и зарисуйте осциллограммынапряжений на выходе интегратора при временнûх рассогласованиях между принятым и опорным сигналами:р  0, 1 / 4  0 , 1 / 2  0 ,  3 / 4  0 , 0 , 20 .Измерьте напряжение на выходе интегратора в момент отсчета.3. При наличии шума просмотрите и зарисуйте осциллограммупринимаемого сигнала.4. При наличии шума просмотрите и зарисуйте осциллограммынапряжений на выходе интегратора при временнûх рассогласованиях между принятым и опорным сигналами: р  0, 1 / 4  0 , 1 / 2  0 ,  3 / 4  0 , 0 , 20 .5.

Снимите зависимости вероятности ошибки от отношения«сигнал — шум» на входе приемника при временнûх рассогласованиях между принятым и опорным сигналами:р  0, 1 / 4  0 , 1 / 2  0 ,  3 / 4  0 , 0 , 20 .ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕОтчет о работе должен содержать функциональную схему лабораторной установки, экспериментальные графики и осциллограммы, ответы на контрольные вопросы и задание, выводы иоценки полученных результатов.14СОДЕРЖАНИЕЦель и задачи работы ........................................................................Краткие теоретические сведения .....................................................Функциональная схема лабораторной установкидля исследования корреляционного приемника ............................Порядок выполнения работы............................................................Отчет по лабораторной работе .........................................................3411131415Учебное изданиеКосолапов Андрей СергеевичСенин Александр ИвановичИсследованиекорреляционного приемникаРедактор Е.Д.

НефедоваКорректор Н.В. СавельеваХудожник А.С. КлючеваКомпьютерная графика Т.Ю. КутузовойКомпьютерная верстка О.В. БеляевойВ оформлении использованы шрифтыСтудии Артемия Лебедева.Оригинал-макет подготовленв Издательстве МГТУ им. Н.Э. Баумана.Подписано в печать 20.11.2015. Формат 60 × 90/16.Усл. печ. л.

1,0. Тираж 50 экз. Изд. № 441-2015. ЗаказИздательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1.press@bmstu.ruwww.baumanpress.ruОтпечатано в типографии МГТУ им. Н.Э. Баумана.105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1.baumanprint@gmail.com 16.