Файл: Лабораторная работа 1 Исследование согласованных фильтров студент Проверила Цель работы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.12.2023
Просмотров: 22
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное Бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Морской Государственный Университет
Имени адмирала Г.И. Невельского»
Лабораторная работа №1
«Исследование согласованных фильтров»
Выполнил: студент
Проверила:
Цель работы:
-
Исследование физической сути рассматриваемых явлений. -
Ознакомление с методикой анализа и синтеза согласованных и квазиоптимальных фильтров.
Схема лабораторной установки:
1. Исследование согласованного фильтра
для прямоугольного импульса
1.1 Генератор сигнала – «дельта-импульс», генератор шума – «отключен».
1.2 Результат измерения дисперсии (σ1)^2=102,59 мВ*мВ
СКО шума σ1=10,12 мВ
1.3
Smax= 100 мВ (максимальное значение сигнала на выходе)
1.4
K=Smax/q*σ1
Коэффициент усиления при различном отношении сигнал/шум
q | 2 | 5 | 10 | 20 | 50 |
K | 4.9 | 2 | 1 | 0.5 | 0.2 |
K=4.9
K=2
K=1
K=0.5
K=0.2
1.5
Данное выражение определяет импульсную характеристику согласованного фильтра.
2. Исследование согласованного фильтра для импульса типа «Меандр»
2.1
2.2
2.3
3. Исследование согласованного фильтра для прямоугольного импульса с неидеальным интегратором
τ/τи | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 |
τ,мс | 100 | 500 | 1000 | 1500 | 2000 |
Smax,мВ | 63,8 | 91 | 95,6 | 97 | 97,9 |
(σвых)^2,мВ^2 | 63,45 | 91,63 | 95,81 | 96,13 | 95,49 |
σвых,мВ | 7,9 | 9,6 | 9,8 | 9,8 | 9,8 |
ρ | 0,8 | 0,95 | 0,97 | 0,98 | 0,97 |
ИХ фильтра
Временные диаграммы сигналов на входе и выходе фильтра при воздействии на фильтр только сигнала и смеси сигнала и шума
ρ=Smax/(qσвых)
Показатель качества от отношения τ/τи
Практический Теоретический
4. Исследование квазиоптимального фильтра для прямоугольного импульса на основе ФНЧ первого порядка
τ/τи | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 |
τ,мс | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 |
Smax,мВ | 99,82 | 92,27 | 81,4 | 71,82 | 63,9 | 57,27 | 51,75 | 47,33 | 43,28 | 39,96 |
(σвых)^2,мВ^2 | 243,34 | 128,36 | 83,24 | 62,18 | 50,76 | 41,34 | 37,24 | 32,61 | 26,33 | 24,9 |
σвых,мВ | 15,6 | 11,3 | 9,1 | 7,9 | 7,1 | 6,4 | 6,1 | 5,7 | 5,1 | 5 |
ρ | 0,6 | 0,8 | 0,89 | 0,9 | 0,9 | 0,89 | 0,84 | 0,83 | 0,85 | 0,79 |
ИХ фильтра
Временные диаграммы сигналов на входе и выходе фильтра при воздействии на фильтр только сигнала и смеси сигнала и шума
Показатель качества от отношения τ/τи
Практический Теоретический
5. Исследование квазиоптимального фильтра для
прямоугольного импульса на основе ФНЧ
c П – образной АЧХ
fc /τи | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 | 1.1 | 1.2 |
fc,Гц | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 |
Smax,мВ | 117.8 | 117.9 | 118.1 | 117.9 | 118 | 117.8 | 117.9 | 118.3 | 118.4 | 118.1 |
(σвых)^2,мВ^2 | 565.6 | 760.3 | 943.9 | 1161 | 1345 | 1545 | 1705 | 1916 | 2110 | 2307 |
σвых,мВ | 23.7 | 27.5 | 30.7 | 34 | 36.7 | 39.3 | 41.3 | 43.7 | 46 | 48 |
ρ | 0.5 | 0.42 | 0.38 | 0.34 | 0.32 | 0.3 | 0.28 | 0.27 | 0.25 | 0.246 |
ИХ фильтра
Временные диаграммы сигналов на входе и выходе фильтра при воздействии на фильтр только сигнала и смеси сигнала и шума
Показатель качества от отношения fc τи
Практический Теоретический
Вывод по работе:
-
Исследование согласованного фильтра и квазиоптимального фильтра для различных типов импульса было проведено успешно. Графическое отображение сигнала на входе и выходе фильтра представляется различными графиками в зависимости от пункта работы соответственно. Временные диаграммы сигналов на входе и выходе фильтра при воздействии на фильтр только сигнала и смеси сигнала и шума также отличаются от вида фильтра и импульса. В данной работе мы также определили импульсную характеристику СФ и показатель качества р, вычислили коэффициент усиления при различном отношении сигнал/шум. Исследование физической сути рассматриваемых явлений представлено на графиках и диаграммах каждого пункта работы.