Лабораторная работа №2 по дисциплине: Теория связи. Тема: Исследование согласованного фильтра. Вариант №4. 2021 год

1 Цель работы
Экспериментальное исследование сложных дискретных сигналов и особенностей их приёма согласованным фильтром.

2 Предварительная подготовка
2.1 Ознакомиться с описанием работы и изучить по указанной ниже ли-тературе следующие вопросы:
 узкополосные и широкополосные сигналы и их свойства;
 шумоподобные сигналы (ШПС), их свойства, формирование и при-менение;
 дискретные последовательности Баркера, n-последовательности и др. и их функция корреляции;
 оптимальная фильтрация дискретных сигналов и дискретных после-до-вательностей;
 структурные схемы оптимальных фильтров дискретных последова-тельностей и отношение сигнал/шум на выходе фильтра;
 структурные схемы систем передачи и приема дискретных сигналов с использованием ШПС, сравнительная помехоустойчивость таких систем с применением и без применения ШПС;
2.2. Ответить (устно) на вопросы, поставленные в разделе 4 данной ра-боты.
2.3. Для заданного варианта сигнала (в виде последовательности Бар-кера) рассчитать и построить функцию корреляции, нарисовать структурную схему оптимального фильтра для этого сигнала и его импульсную реакцию.

Таблица 2.1
No варианта
(последняя цифра пароля- если 0, то 10)
4
Структура последовательности импульсов
{+1,+1,+1,-1,-1,+1,-1}

5 Лабораторное задание
5.1 Ознакомиться с особенностями экспериментального исследования на ЭВМ приёма дискретных сигналов согласованным фильтром (СФ).
5.2 Исследовать связь между импульсной характеристикой СФ и видом сигнала, с которым он должен быть согласован.
5.3 Исследовать форму сигнала на выходе согласованного фильтра при подаче на его вход различных сигналов (согласованного и несогласованных с фильтром).
5.4 Исследовать влияние искажения элементов входной дискретной по-следовательности на изменение формы сигнала на выходе согласованного фильтра.

6 Порядок выполнения работы
6.1 Включить ЭВМ. Вызвать и запустить программу Lab2_ЭВМ.exe. Последующие действия выполняются в соответствии с выво-димыми на экран дисплея сообщениями в диалоговом режиме и лаборатор-ным заданием.
6.2 Исследовать связь между импульсной характеристикой согла-сованного фильтра и видом сигнала, с которым он должен быть согласо-ван.
В качестве исходных сигналов используются дискретные кодовые по-следовательности из элементов {+1,- 1} длиной n (вариант таблицы 2.1).
Для выполнения данного пункта необходимо:
а) для выбранной последовательности S(t) найти предварительно тре-буемую импульсную характеристику g(t) фильтра, который должен быть со-гласован с S(t);
б) в режиме запроса ЭВМ ввести с клавиатуры длину последовательно-сти n, временную функцию сигнала S(t) и импульсную характеристику филь-тра g(t). Зарисовать с экрана дисплея графики S(t) и g(t).
Примечание: ЭВМ оценивает правильность ответа студента, при трёх неправильных ответах студент к выполнению работы не допускается.
6.3 Исследовать форму сигнала на выходе согласованного фильтра при вводе сигнала, с которым он согласован. Для этого необходимо предва-рительно рассчитать временную функцию ожидаемого сигнала на выходе фильтра у(t) в виде последовательности значений для дискретных моментов времени
tk = kи, где –n k n. Значения y(kи) вводятся с клавиатуры по запросу ЭВМ.
Примечание: Pасчёт у(kи) основан на том, что напряжение на выходе СФ представляет собой по форме корреляционную функцию входного сиг-нала.
Зарисовать график сигнала у(t) на выходе согласованного фильтра.
6.4 Исследовать форму сигнала на выходе согласованного фильтра при вводе различных сигналов, с которыми фильтр не согласован, в том числе и сигнала, инвертированного по отношению к S(t).  
Зарисовать графики сигналов у(t) и сравнить их с сигналом у(t) предыдущего пункта.
6.5  Исследовать влияние искажений элементов входной последова-тельности S(t) на изменение формы сигнала на выходе согласованного филь-тра и, прежде всего, на изменение основного максимума (пика, то есть y(t = T)) и уровня боковых выбросов.
Выполнение данного пункта производится по методике п. 6.4 (выпол-нение п. 6.5 можно объединить с п. 6.4), при этом вводятся последовательно-сти, отличающиеся от используемой последовательности S(t) одним, двумя, тремя и т.д. элементами. Для каждого случая записать значения уровней ос-новного пика и максимального бокового выброса. Полученные результаты сравнить с результатами п. 6.3.

7 Содержание отчета
Отчет должен содержать:
– структурную схему оптимального фильтра для заданной последовательно-сти;
– результаты предварительных расчетов;
– графики полученных зависимостей;
– результаты сравнительного анализа;
– выводы.

Уважаемый студент дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Теория связи
Вид работы: Лабораторная работа 2
Оценка: Зачет
Дата оценки: 22.09.2021
Рецензия: Уважаемый ...................................................,

Резван Иван Иванович