Цифровой согласованный обнаружитель сигналов (стр. 2 из 2)
Рисунок 12 – Сигнал на выходе детектора
4.6 Создание порогового устройства и анализ полученного результата
Значение порога выбираем экспериментально, возьмем значение порога равным пяти, сравним возможный максимум (пик) полученного сигнала с этим порогом, при этом примем, что если полезный сигнал присутствует, то на выходе порогового устройства выдается прямоугольный импульс с амплитудой 1 на заданном интервале времени. Получаем следующий результат.
Рисунок 13 – Сигнал на выходе порогового устройства
По рисунку 13, определяем, что в канале в интервале от 48мкс до 52 мкс присутствует полезный сигнал.
Здесь продемонстрирован прием лишь при одном значении С/Ш, использовали это значение, так как оно показывает наиболее реальную ситуацию, когда шум больше сигнала. Таким образом, можно сделать вывод, сто чем больше отношения С/Ш, тем лучше будет прием сигналов.
5 Функциональная схема цифрового согласованного обнаружителя сигналов
 |
Порог
«1»Рисунок 14 - Функциональная схема цифрового согласованного обнаружителя сигналов
Заключение
В ходе выполнения данной курсовой работы был спроектирован цифровой согласованный обнаружитель сигналов, с помощью согласованного фильтра, накопителя, состоящего из блоков повторения через период и сумматора, детектора, состоящего из устройства взятия модуля и ФНЧ, и с помощью порогового устройства.
Была сформирована пачка из пяти ЛЧМ – импульсов , для этих импульсов были заданны длительность и периодом повторения, а также частота входного сигнала и девиация, была получена импульсная характеристика используемого согласованного фильтра.
Согласно заданию было необходимо организовать согласованный прием каждого импульса, что и было сделано с помощью среды моделирования MATLAB.
Приложение 1 : Текст написанной программы
clc;
clear all;
Fd=10; % Частота дискретизации, МГц
f0=4; % Частота сигнала, МГц
t=0:1/Fd:2500; % время в микросекундах
T=1/Fd; % период дискретизации
f=0.04*t+3;%построим закон изменения частоты
figure (1);
plot (t(1:500),f(1:500));
grid on;
xlabel('time,microsec');
ylabel ('frequency,MegaHz');
title('Zakon izmenenyia');
% создание шума
Noise=randn(1,25001);
figure (2); % вывод на экран изображение шума
plot (t(1:25000),Noise (1:25000));
xlabel ('Time, microsec');
ylabel ('Amplitude, V');
grid on;
title ('Noise');
% % создание ЛЧМ-импульса
S=cos(2*pi*(0.04*t+3).*t)+ Noise;
% S=cos(2*pi*(0.04*t+3).*t)
figure (3);
plot(t(1:500),S(1:500));
grid on;
xlabel('time, microsec');
ylabel ('amplitude, V');
title('Signal')
% создаем соглаcованный фильтр
for q=1:1:500
h_SF(q)=S(501-q);
end
figure (4);
plot (t(1:500),h_SF(1:500));
grid on;
xlabel('frequency,MegaHz');
ylabel ('amplitude, V');
title('Impulse haracneristic')
% реакция согласованного фильтра на один ЛЧМ-импульс
ReactionSF1=filter (h_SF,1,S)./(0.5*50*10);
figure (5); % вывод на экран реакции
plot (t(1:1000),ReactionSF1(1:1000));
grid on;
xlabel('time, microsec');
ylabel ('amplitude, V');
title('Reaction for 1 imp');
% создание пачки из 5 ЛЧМ-импульсов
P=zeros(1,25000);
for i=1:5000:25000
P(i+1:i+500) = S(1:500);
end
figure(6);
plot(t(1:25000),P(1:25000));
grid on;
xlabel('time, microsec');
ylabel ('amplitude, V');
% Вычисляем уровень сигнал\шум
Noise_v_kv = power (Noise,2);
z=trapz(t,Noise_v_kv); % вычисление среднеквадратичного значения шума
P_N=max(abs(P))./sqrt(z);
disp (P_N);
% формируем накопитель
for q=1:1:500;
for i=1:5000:25000;
h_1(q) = P((501-q)+i);
end
end
ReactionSF = filter(h_1,1,P)./(0.5*50*10);
figure (7);
plot(t(1:25000),ReactionSF(1:25000));
grid on;
xlabel ('time, microsec');
ylabel ('amplitude, V');
title('Reaction for 5 imp');
for i = 5000:5000:25000
Reaction=ReactionSF(1:1000)+ReactionSF(i+1:i+1000);
figure (8);
plot(t(1:1000),Reaction(1:1000));
grid on;
xlabel ('time, microsec');
ylabel ('amplitude');
title('On exit of nakopitel')
%создание детектора
reaction=abs(Reaction);
figure (9);
plot(t(1:1000),reaction(1:1000));
%создание ФНЧ, входящего в состав детектора
N =10;
f1=0.2; f2=0.3;
f0=(f1+f2)/2;
d1=3; d2=50;
n = -(N-1)/2:1:(N-1)/2; %отсчеты
N0=(f2-f1)/2;
Hn =sin(f0*2*pi*n)./(n*pi); %задание ИХ
[H,w]=freqz(Hn,1,1024);% АЧХ фильтра
W1=HAMMING(N)'; % применяем окно в качестве взвешивающей функции
[Hw1,ww1]=freqz(W1,1,1024); % часть характеристики окна
h1=Hn.*W1;
[H1,w1]=freqz(h1,1,1024);
F_h=filter(h1,1,reaction);
figure(10);
plot(t(1:1000),F_h(1:1000));
grid on;
xlabel ('Time, microsec')
ylabel ('Amplitude');
title('On exit of detector');
% пороговое устройство
priem=zeros (1, 1000);
if max (reaction)> 2; % порог
priem(480:520) = 1;% max (vuhod_modul);
disp('сигнал был');% вывод на экран
end
figure (11);
plot(t(1:1000),priem(1:1000));
grid on;
xlabel ('Time, microsec');
ylabel ('Amplitude, V');
title ('Priem');