Kursovik (722039), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Параметры выражения (10) подбираются эмпирически для достижения наилучшей фильтрации. Сигнал с выхода амплитудного фильтра переводится в частотную область с помощью прямого преобразования Фурье:

Далее применяется фильтрация нижних частот (12) и перевод сигнала во временную область (13) (обратное преобразование Фурье):

Выражение (13) описывает огибающую функцию сигнала на выходе амплитудного фильтра. Следующее выражение преобразует огибающую h_t в последовательность униполярных прямоугольных импульсов:

где m – эмпирически подобранный параметр, зависящий от формы h_t.

Таким образом, на выходе приемника получен отфильтрованный от помех сигнал с широтно-импульсной модуляцией в виде цифровых импульсов.

3. Компьютерное моделирование

На данном этапе курсовой работы для построения графиков временных и спектральных диаграмм сигналов используются их вышеописанные математические модели.

С начала в передатчике была сформирована последовательность прямоугольных униполярных импульсов, длительность которых является функцией от времени τ(t). На рисунках 4, 5 и 6 изображены временные и спектральные диаграммы длительности импульсов и полученной моделирующей функции.

Рис. 6. Спектральная диаграмма моделирующей функции

Далее полученная моделирующая функция накладывается на высокочастотные колебания, в результате чего создается радиосигнал с широтно-импульсной модуляцией (рис.7, 8).

Рис. 8. Спектр радиосигнала

Затем модулированный сигнал передается по каналу связи системы передачи информации, где происходит некоторое его затухание и искажение помехами. Этот процесс завершает этап формирования и передачи сигнала.

Итак, из линии связи в приемник поступает радиосигнал с широтно-импульсной модуляцией совместно с помехами (рис.9, 10).

Для фильтрации нижних частот сигнала полезно знать параметры помех. Параметр фильтра α зависит от формы спектра помехи (рис.11, 12).

При известном α можно приступать к высокочастотной фильтрации сигнала:

Т ак как в линии связи произошло некоторое затухание полезного сигнала, то после фильтрации необходимо увеличить напряжение результирующих колебаний (рис.15, 16).

Д ля дальнейшего преобразования сигнала выделим положительные составляющие амплитуды его колебаний, т.е. проведем амплитудную фильтрацию. Полученный в результате сигнал и его спектральная диаграмма изображены на рисунках 17 и 18.

На рисунке 18 отображена частотная характеристика фильтра с порядком 1 – в полосу пропускания фильтра попадают только полезные нижние частоты до частоты среза.

Результат НЧ фильтрации отображен на рисунках 19 и 20.

Д ля представления ШИМ-сигнала в цифровом виде (в виде прямоугольных униполярных импульсов) необходимо преобразовать функцию h_t в соответствии со следующим условием:

Полученная последовательность импульсов практически совпадает с исходной (рис.21), что говорит о высоком качестве фильтрации и преобразования сигнала. На рисунке 22 изображена спектральная диаграмма конечного сигнала. Такой спектр соответствует последовательности импульсов переменной длительности.

Заключение

Современная теоретическая радиотехника насыщена понятиями и методами из разных научных областей, прежде всего математики, физики, теории цепей, информации и сигналов. Все они образуют взаимосвязанное единство и должны рассматриваться как одно целое в рамках системного подхода, принятого современной наукой. Основной концепцией, позволяющей говорить о системном характере теоретической радиотехники, является концепция математической модели.

В данной курсовой работе рассмотрен ряд математических моделей сигналов – аналоговых и дискретных. Объединенные в единое целое они образуют одну из важнейших в наши дни систем – систему передачи информации от передатчика к приемнику по каналу связи.

Простой, на первый взгляд, принцип модели приемного устройства одноканальной системы передачи информации, рассмотренный в данной работе, обрабатывающий поступивший радиосигнал с ШИМ совместно с помехами, является основополагающим в проектировании компьютерных сетей и различных систем связи; он может быть легко модернизирован в соответствии со структурой и назначением проектируемой системы передачи информации.

Также на основе ШИМ можно создать ЦАП различной сложности. В частности, широтно-импульсная модуляция и демодуляция успешно применяются в процессе обработки данных модемами.

Таким образом, применив теоретические знания к практике математического и компьютерного моделирования, можно существенно ускорить процесс разработки технических устройств и проанализировать надежность их работы.

Список использованной литературы

1. Темников Ф.Е. и др., Теоретические основы информационной техники. М.: Энергия, 1979.

2. Игнатов В.А., Теория информации и сигналов. М.: Сов. Радио, 1979.

3. Баскаков С.И., Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 1983

4. Сергиенко А.Б., Цифровая обработка сигналов, СПб: Питер, 2002.

5. Прянишников В.А., Электроника. Курс лекций, СПб: Корона принт, 2000.

Характеристики

Список файлов реферата