Согласованной фильтрации

Согласованная фильтрация ШПС позволяет успешно бороться с целым рядом помех [9]. Мощные узкополосные помехи в широкой полосе частот ШПС Fc^>l/Tc устраняются режекторными фильтрами. При применении шумоподобных сигналов эти помехи приводят к уменьшению отношения сигнал/шум на выходе фильтра. В случае использования простых сигналов с полосой частот /7с~1/7"с узкополосные помехи привели бы к нарушению связи.

СОГЛАСОВАННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ СИГНАЛА НА ФОНЕ ПОМЕХ

12.2. СОГЛАСОВАННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ЗАДАННОГО СИГНАЛА

12.13. Согласованная фильтрация пачки импульсов (к 12.12),

12.7. СОГЛАСОВАННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ ЗАДАННОГО СИГНАЛА ПРИ НЕБЕЛОМ ШУМЕ

12.9. СОГЛАСОВАННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО СИГНАЛА

СОГЛАСОВАННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ СИГНАЛА НА ФОНЕ ПОМЕХ

12.7. Согласованная фильтрация заданного сигнала при небелом шуме 466

12.9. Согласованная фильтрация комплексного сигнала ...... 469

Данное издание в связи с введением повой программы курса «Радиотехнические цепи и сигналы» коренным обрачом переработано и дополнено следующими новыми разделами: синтез радиотехнических це-neit, согласованная фильтрация сигналов на фоне помех, элементы синтеза сигналов, дискретная и цифровая обработка сигналов.

FCOP помогает ядру DSP56300 выполнять коррекцию канала несущей радиочастоты базовой станции GSM, причем, как корреляцию, так и согласованную фильтрацию. Согласованная фильтрация обычно используется при коррекции канала, чтобы увеличить соотношение сигнал-шум (SNR).

В принципе, оптимальными методами для обеспечения начальной синхронизации являются согласованная фильтрация или взаимная корреляция. Фильтр согласуется с известной . последовательностью данных, генерируемой известной ПШ последовательностью, и непрерывно следит за превышением предварительно установленного порога. Когда это происходит, начальная синхронизация достигнута и демодулятор входит в режим «приёма данных».

длительностью ти, =ти2 = ти = 100 мкс с прямоугольной формой огибающей и одинаковыми амплитудами Е{ = Е2 = Е= 10 В подвергаются согласованной фильтрации на фоне белого шума со спектральной плотностью мощности WQ = 10~4 В2/Гц. Высокочастотное заполнение первого импульса не модулировано, а частота заполнения второго изменяется по закону со(/) = со0 + Р?, где со0 = 2л/0 = 2л • 108 рад/с; Р = 2л • 2/д/т„; /д = 50 кГц — девиация

Если учесть потери энергии в радиолинии и при обработке сигнала, то уравнение (3.13) можно представить в обобщенном виде. Отношение сигнал/шум на выходе приемника определяется выражением (3.3). При согласованной фильтрации, которая рассмотрена в § 2.4, величина этого отношения [21]

Подставляя соотношения (3.15)-ь(3.17) в выражение (3.14), получим для случая согласованной фильтрации пачки когерентных импульсов

где p — коэффициент, учитывающий потери в реальной аппаратуре при несогласованной фильтрации пачки импульсов.

В § 2.4 показано, что при согласованной фильтрации все гармонические составляющие сигнала становятся синфазными. Согласованный фильтр устраняет сложную внутриимпульсную модуляцию сигнала. Отношение сигнал/шум на выходе фильтра определяется выражением

Сжатие ШПС при согласованной фильтрации позволяет бороться с замираниями. Сигналы, приходящие по разным лучам, имеют разное время задержки. После обработки выходные сигналы отдельных лучей имеют вид

где .Рпер — импульсная мощность передатчика; Ти — длительность импульса; jV — число импульсов в пачке; U — коэффициент усиления антенны; К — длина волны; а — эффективная площадь цели; г) — к. п. д. антенно-фидер-ного устройства при передаче и приеме; k — постоянная Больцмана; Г2—суммарная температура шума; q2 — отношение сигнал/помеха на выходе приемника; р — коэффициент, учитывающий потери при несогласованной фильтрации; Lp — коэффициент, учитывающий потери энергии сигнала при распространении в окружающей среде.

Показатели качества обнаружения при согласованной фильтрации не зависят от формы зондирующих сигналов и определяются лишь их энергией. Однако форма излучаемых сигналов в существенной степени определяет разрешающую способность РЛС и точность измерения дальности и скорости объектов [21].

где q\ — отношение сигнал/шум при согласованной фильтрации, определяемое выражением (3.14).

Для увеличения помехоустойчивости в приемниках используют разнообразные методы борьбы с помехами и шумами, основанные на методах: накопления, оптимальной (согласованной) фильтрации; корреляционной обработки; корректирующих кодов и т. д.

Отмеченное обстоятельство несущественно по отношению к типично импульсным сигналам, используемым в радиолокации'. (Ъьако оно указывает па целесообразный путь решения задачи согласованной фильтрации в случаях, когда длительность сигнала превышает время, отводимое па регистрацию факта его появления. При этом весь синтез согласованного фильтра следует вести, исходя из условия, чтобы максимальное выходное отношение сигнала к помехе достигалось к выбранному моменту /о- Следовательно, импульсная характеристика фильтра должна находиться, как обычно, по формуле (22.11), однако слева от точки / = 0 ее следует приравнять пулю, чтобы обеспечить физическую осуществимость