Прохождение информационного сигнала и шума через фильтр нижних частот

Содержание

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1. Тема курсовой работы и исходные данные для ее выполнения . . . . . . . 4
2. Расчет характеристик фильтра нижних частот . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3. Графики АЧХ ФНЧ фильтра нижних частот. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4. Амплитудный и фазовый спектры импульсной последовательности на входе ФНЧ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
5. Максимальная мощность импульсной последовательности и отношение сигнал-шум на входе ФНЧ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
6. Спектральная плотность мощности процесса на выходе ФНЧ. . . . . . . . 10
7. Дисперсия, функция корреляции, коэффициент корреляции, интервал корреляции процесса на выходе ФНЧ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
8. Графики одномерных плотности вероятности и функции распределения процесса на выходе ФНЧ, график его коэффициента корреляции. .
15
9. Амплитудный и фазовый спектры импульсной последовательности на выходе ФНЧ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
10. Максимальная средняя мощность информационного сигнала и отношение сигнал-шум на выходе ФНЧ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
11. Анализ идеального ФНЧ с частотой среза, определяемой по АЧХ реального ФНЧ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
12. Анализ ФНЧ, состоящего из двух одинаковых последовательных RC-звеньев. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
Выводы по работе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Введение

Курс «Радиотехнические цепи и сигналы» занимает одно из центральных мест среди фундаментальных дисциплин, которые определяют подготовку радиоинженеров. В соответствии с государственными требованиями к уровню подготовки инженера по специальности 210602.65 - специальные радиотехнические системы, выпускники Воронежского института МВД России должны знать тенденции развития элементной и технологической базы радиотехники.
При изучении курса «Радиотехнические цепи и сигналы» наиболее важными темами являются: спектральный и корреляционный анализ детерминированных и случайных радиотехнических сигналов, вопросы теории помехоустойчивости.
Тематика курсовой работы «Прохождение информационного сигнала и шума через фильтр нижних частот» связана с углубленным изучением основных положений курса «Радиотехнические цепи и сигналы».
При выполнении данной курсовой работы использованы основные положения по темам:
- спектральный и корреляционный анализ детерминированных радиотехнических сигналов;
- основы теории случайных процессов;
- обработка случайных и детерминированных сигналов линейными стационарными системами;
- помехоустойчивость систем.

Выводы по работе

В работе проанализировано прохождение сигнала и шума через три типа ФНЧ: RC-фильтр нижних частот; идеальный фильтр нижних частот (с частотой среза, равной частоте среза RC-фильтра); двухзвенный RC-фильтр нижних частот (последовательно соединенные два RC-фильтра).
Для каждого из фильтров получены аналитические выражения АЧХ и построены их графики. Рассчитаны и построены графики амплитудного спектра. Рассчитана мощность импульсной последовательности на выходе каждого из фильтров и определен коэффициент шума на выходе.
Минимальное значение коэффициента шума обеспечивает идеальный ФНЧ. Однако такой фильтр физически не реализуем. Чем выше порядок фильтра – тем ближе его АЧХ к АЧХ идеального фильтра. Поэтому двухзвенный RC-фильтр обеспечивает меньший коэффициент шума по сравнению с простым RC-фильтром.