Комплексирование информационно-измерительных устройств
Заказать уникальную курсовую работу- 17 17 страниц
- 2 + 2 источника
- Добавлена 01.05.2017
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Исходные данные 3
1 Получение описания статистических характеристик погрешностей в частотной области 6
2 Выбор вида передаточной функции фильтра разностного сигнала из условия астатизма 6
3 Вывод выражения для дисперсии ошибки комплексной системы 7
4 Синтез оптимального фильтра Винера 9
5. Построение графических характеристик фильтра 13
Список литературы 17
Таким образом,
. (3)
Задержку t0 положим равной длительности сигнала Tc. Это означает, что наибольшее пиковое значение выходного сигнала формируется в момент окончания входного сигнала. С учетом выбранного времени задержки t0 подставим выражение (3) в формулу (2), получим
Из этого выражения следует, что оптимальная обработка пачки импульсов может производиться следующим образом:
Оптимальная (согласованная) обработка каждого из импульсов - звено K1 (j().
Последующее накопление результатов в линии задержки с отводами и суммирование, как отображено на рисунке 4. Выходной сигнал есть y (t).
Рисунок 4 – Схема накопления задержки
Определим выигрыш в отношении сигнал/шум, обусловленный переходом к пачке n одинаковых импульсов по сравнению с обработкой одиночного импульса из этой пачки.
Так как по заданному в работе условию T0 ( 2tи, импульсы на выходе фильтра не перекрываются. При этом энергия сигнала в n раз больше энергии одиночного импульса. Дисперсия шума на выходе, как видно из структуры фильтра (рисунок 5), будет тоже в n раз больше дисперсии шума на выходе фильтра с передаточной функцией K1 (j(), поскольку задержка между отводами превышает интервал корреляции шума на выходе первого звена: ( протяженности корреляционной функции одиночного импульса. Необходимо отметить, что в знаменатель отношения сигнал/шум входит среднеквадратическое отклонение шума. Следовательно, применение пачки импульсов приводит к выигрышу в отношении сигнал/шум в раз.
5. Построение графических характеристик фильтра
АЧХ оптимального фильтра с точностью до постоянного коэффициента совпадает с амплитудно-частотным спектром входного сигнала в случае, если помеха на входе - белый шум. Поэтому необходимо использовать полученную ранее спектральную плотность входного сигнала. В случае небелого шума на входе или квазиоптимального фильтра для построения АЧХ следует найти модуль коэффициента передачи фильтра.
Вывод аналитического выражения для сигнала uRC вых(t) на выходе RC-фильтра.
График импульсной характеристики RC-фильтра при τRC opt.
Рисунок 7 – Импульсная характеристика фильтра
Свертка ИХ RC-фильтра и входного сигнала, её расчет проводится аналогично АКФ и ВКФ.
Получение зависимости максимального значения выходного сигнала URC вых max от значения постоянной времени τ = RC.
Запись аналитического выражения для ККП RC-фильтра:
График uвых(t) совместно с графиком uвх(t).
Расчет Wвых(ω) при τ = τopt.
График Wвых(f) представлен на рисунке 8.
Рисунок 8 – График зависимости сигнал/шум от частоты.
График АЧХ фильтра (рисунок 9).
Рисунок 9 – АЧХ оптимального фильтра
Список литературы
1 КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ. Программа, методические указания, задания к контрольной и курсовой работам.
2. Проектирование комплексных приборов и систем летательных аппаратов. Учеб, пособие.
15
1 КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ. Программа, методические указания, задания к контрольной и курсовой работам.
2. Проектирование комплексных приборов и систем летательных аппаратов. Учеб, пособие.
Вопрос-ответ:
Какие статистические характеристики погрешностей можно получить в частотной области?
В частотной области можно получить описание статистических характеристик погрешностей, таких как среднее значение, дисперсия, спектральная плотность мощности и другие.
Как выбирается вид передаточной функции фильтра разностного сигнала?
Вид передаточной функции фильтра разностного сигнала выбирается из условия астатизма, то есть такого, при котором ошибка комплексной системы будет минимальной.
Как выглядит выражение для дисперсии ошибки комплексной системы?
Выражение для дисперсии ошибки комплексной системы имеет вид, который выводится из соответствующих математических формул и зависит от конкретных параметров системы.
Как происходит синтез оптимального фильтра Винера?
Синтез оптимального фильтра Винера осуществляется путем минимизации среднеквадратического отклонения между желаемым и фактическим сигналами с учетом статистических характеристик исходных данных.
Какие графические характеристики можно построить для фильтра?
Для фильтра можно построить графики амплитудной и фазовой характеристик, спектральной плотности мощности и других параметров, чтобы визуально оценить его эффективность и работу.
Какие описания статистических характеристик погрешностей получаются в частотной области?
В частотной области получаются описания статистических характеристик погрешностей в виде спектральной плотности мощности, импульсной переходной и автокорреляционной функций.
Как выбрать вид передаточной функции фильтра разностного сигнала, чтобы обеспечить астатизм?
Выбор вида передаточной функции фильтра разностного сигнала для обеспечения астатизма зависит от специфики задачи и ограничений на систему. Например, можно использовать передаточную функцию типа Коши или передаточную функцию с экспоненциальным спадом. Важно учесть, что астатичность можно достичь только при определенных условиях, например, когда мощность шума ограничена.
Каков вывод выражения для дисперсии ошибки комплексной системы?
Вывод выражения для дисперсии ошибки комплексной системы включает в себя матрицу ковариаций погрешностей и передаточную функцию комплексной системы. Подробности вывода можно найти в соответствующей литературе.