Файл: Методическое пособие по выполнению курсовой работы 2016 года.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.04.2024
Просмотров: 130
Скачиваний: 0
Подставляя (131) в (130), будем иметь
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(n 3)T cos . |
|
||
z ( ) |
|
I |
n |
x |
|
(132) |
||||||
1 |
|
|
|
1н |
|
с |
|
|
||||
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменив знак перед аргументом |
в левой и правой частях в (132), |
|||||||||||
получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
τ (n 3)T cos ( ) . |
|
|||
z ( ) |
|
I |
n |
x |
(133) |
|||||||
1 |
|
|
|
|
1н |
|
|
с |
|
|
||
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С учетом (133) функция z1(t ) в (129) примет вид |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z1(t ) In x1н t (n 3)T cos с (t ). |
(134) |
n
После подстановки (134) в (129) будем иметь
y1(t)
|
|
|
|
|
|
t (n 3)T cos (t ) d . (135) |
|
hx |
(3T )cos |
|
I |
n |
x |
||
1н |
с |
|
1н |
с |
|
n
В состав подынтегральной |
функции входит произведение |
||||
cos с cos с (t ) , которое можно представить в виде суммы |
|||||
|
1 |
cos (2 t) |
1 |
cos t . |
|
|
|
|
|||
2 |
с |
2 |
с |
||
|
|
В результате из (135) получим сумму из двух интегралов. В состав подынтегральной функции первого интеграла войдет множитель
12 cos с (2 t) , и благодаря этому множителю первый интеграл обратится в нуль, если этот интеграл преобразовать по формуле Парсеваля. В состав подынтегральной функции второго интеграла войдет множитель 12 cos сt ,
не зависящий от переменной интегрирования τ, поэтому его можно вынести за знак интеграла. Тогда выражение (135) примет вид
|
h |
|
|
|
|
y1(t) |
|
|
In cos сt x1н (3T ) x1н t (n 3)T ) d . (136) |
||
|
|||||
2 |
|
n |
|
Используя в разд. 4.6.1.3 формулу (63) x1н (t) 1,27T x1(t) , равенство
(136) можно представить в форме
|
|
hT |
|
|
|
y1(t) |
|
|
In cos сt x1 (3T ) x1 t (n 3)T ) d . (137) |
||
|
|
|
|||
|
1,27 |
2 |
|||
2 |
|
n |
|
||
|
|
|
|
84
Интеграл в составе выражения (137) равен временной автокорреляционной функции Bx1[t (n 6)T ] ненормированного импульса x1( ) , смещенной вправо на (n 6)T , т. е. можно написать
|
|
3T x t (n 3)T ) d B |
t n 6 T . |
||
|
x |
||||
1 |
1 |
x1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аргумент |
[t (n 6)T ] |
корреляционной функции |
определяется как |
||
разность аргументов сомножителей в подынтегральной функции: |
t (n 3)T (3T ) t (n 6)T .
В соответствии с формулой (50) в разд. 4.6.1.3 можно написать
Bx1 t (n 6)T x t (n 6)T . |
(138) |
Форма автокорреляционной функции Bx1(t) определяется формой им- |
|
пульса Найквиста x(t) согласно выражению (138). |
|
Поскольку Bx1(t) является автокорреляционной функцией импульса x1(t) , длительность которого равна 6Т, то функция Bx1(t) будет иметь дли-
тельность 12Т. Таким образом, длительность автокорреляционной функции
Bx1[t (n 6)T ] равна 12T , а форма этой функции совпадает с формой импульса Найквиста x[t (n 6)T ] также длительностью 12T .
Выражение (137) можно представить в виде
|
|
hT |
|
|
y1(t) |
|
In x t (n 6)T cos с (t). |
(139) |
|
|
|
|||
|
1,272 |
|||
2 |
n |
|
||
|
|
|
|
В(139) длительность сигнала, соответствующего каждому слагаемому
всумме, определяется длительностью импульса x[t (n 6)T ], т. е. равна
12T . Причем информационные символы In независимые и принимают значения 3h, h, h и 3h .
Чтобы прояснить смысл полученного выражения (139), выделим из суммы слагаемые, соответствующие значениям n 0, 1, 2, ... :
при n 0
y1,0 |
|
|
hT |
I0 |
x(t 6T )cos сt ; |
|
|
||||
|
1,272 |
||||
|
2 |
|
|
Как известно, любой сигнал конечной длительности имеет автокорреляционную функцию, длительность которой в 2 раза превышает длительность самого сигнала.
85
при n 1
y1,1 |
|
|
|
hT |
|
I1 |
x(t 7T )cos сt ; |
|
|
|
|
||||
|
|
1,272 |
|||||
|
2 |
|
|
|
|||
при n 2 |
|
|
|
|
|
|
|
y1, 2 |
|
|
hT |
|
I2 |
x(t 8T )cos сt . |
|
|
|
|
|||||
|
1,272 |
|
|||||
|
2 |
|
|
|
Каждому из этих слагаемых соответствует сигнал длительностью 12Т. Пусть для определенности значения передаваемых информационных
символов равны I0 h; I1 h и I2 h .
На рис. 38, а, б, в приведены графики выделенных сигналов.
а) |
hT |
I0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
n 0 k 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
2 1,272 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
t |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
б) |
|
|
0 |
|
|
T |
|
2T |
|
|
|
|
|
|
|
6T |
12T |
13T |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
hT |
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n 1 k 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
2 1,272 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
t |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
2T |
|
|
|
|
|
|
|
|
7T |
12T |
|
|
14T |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
в) |
hT |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 2 k 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|||||||||||
|
2 1,272 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
0 |
|
|
T |
|
2T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12T |
|
|
14T t |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 38. Графики выделенных сигналов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
На графиках видно, что главные экстремумы сигналов пропорцио- |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
нальны указанным значениям символов I0, I1 и I2. Следовательно, по вели- |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
чинам отсчетов главных экстремумов можно определить значения инфор- |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
мационных символов I0, I1 и I2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
Далее, повторяя процедуру вывода формулы (139), определим y2 (t) – |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
отклик СФ1 на сигнал z2 (t) , задаваемый (126): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
y2 (t) |
|
|
|
Qn x t (n 6)T sin с (t). |
|
|
(140) |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1,272 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Информационные символы Qn также независимы и принимают значения 3h, h, –h и –3h с вероятностью 0,25 каждое.
Чтобы избежать излишнего усложнения, графики построены без учета множите-
ля cos сt .
86
Аналогично определяется y3 (t) – отклик СФ1 на сигнал помехи z3(t) n(t).
|
|
y3 (t) hx1н (3T ) cos с n(t )d . |
(141) |
Решающее устройство (РУ1) демодулятора срабатывает только в моменты времени, кратные Т, т. е. при значениях времени t kT , где k – це-
лое число. Поэтому значение сигнала y(t) на выходе СФ1, определяемого
(128), необходимо знать только для этих моментов времени (рис. 38). Из (128) получим
y(kT ) y1(kT ) y2 (kT ) y3(kT ).
Имея в виду (139), (140) и (141), получим:
|
|
|
hT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y (kT ) |
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
x k n 6 T |
cos kT ; |
||
|
|
|
|
2 |
|
n |
|||||||
1 |
|
2 1,27 |
|
|
|
|
с |
||||||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
hT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y (kT ) |
|
|
|
|
|
|
|
Q |
x k n 6 |
T |
sin kT ; |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
||||||||
2 |
2 |
1,27 |
|
|
|
n |
|
|
с |
||||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(142)
(143)
(144)
|
|
|
|
y3 (kT ) hx1н 3T cos с n |
kT d . |
(145) |
|
|
|
|
|
Определим значения cos( сkT ) |
и sin( сkT ) |
в (143) и (144). Как уже |
отмечалось, что частота с выбирается из условия, чтобы на интервале длительностью Т укладывалось целое число т периодов длительностью
T |
1 |
|
2 |
, откуда |
|
|
|
2 |
, |
т. е. T m T |
m |
2 |
, где т – произволь- |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
C |
fC |
|
с |
с |
|
|
TC |
|
|
|
|
C |
|
|
с |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ное целое число. Таким образом, можно написать |
|||||||||||||||||||
|
|
cos kT cos |
|
2 |
kT |
|
cos |
2 k |
T |
|
cos 2 k m 1, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
TC |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
TC |
|
|
|
|
|
|
|
так как k m – целое число, а cos( сt) – периодическая функция с периодом 2 .
Аналогично получим sin( сkT ) 0 . |
|
|
|
|
|||||||
Таким образом, в момент |
времени |
t kT |
( k произвольное |
целое |
|||||||
число) функции cos сt |
и sin сt |
|
будут принимать значения, равные 1 и 0 |
||||||||
соответственно. Поэтому выражения (143) и (144) примут вид: |
|
||||||||||
y kT |
|
hT |
|
|
|
|
x k n 6 T ; |
|
|||
|
|
|
I |
|
(146) |
||||||
|
|
2 |
n |
||||||||
1 |
2 |
1,27 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
87
|
y2 (kT ) 0. |
(147) |
Внимание! Сигналы y1(t) , |
y2 (t) , определенные выражениями (139) и |
|
(140), формируются на выходе фильтра СФ1. |
|
|
Сигнал y1(t) переносит информационные символы |
In , а сигнал |
|
y2 (t) – символы Qn . Но сигнал |
y2 (t) в момент времени t kT , когда бе- |
рутся отсчеты сигнала y(t) на выходе СФ1, принимает нулевые значения согласно (147) и поэтому не оказывает влияния на отсчеты сигнала y1(t).
Это свойство отсчетов в моменты времени t kT является следствием использования квадратурной модуляции.
Видно, что в моменты времени t kT , когда берутся отсчеты сигнала y(t) на выходе СФ1, только одно слагаемое в сумме (146) будет отличать-
ся от нуля. Этому слагаемому соответствует номер n (k 6) . Действительно, функция x[(k n 6)T ] при значении n (k 6) будет
равна x[(k (k 6) 6)T ] x(0) 1 согласно свойству импульса Найквиста x(t) (разд. 4.6.1.2, рис. 19, а).
Для других значений n , например для значений n (k 6) 1 , получим функцию x[(k (k 6 1 6)T ] x( T ) 0 . Графики рис. 19, а разд. 4.6.1.2
подтверждают сделанные выводы.
Таким образом, сумма в (146), содержащая бесконечное число слагаемых, при взятии отсчетов в момент kT фактически сводится к одному слагаемому с номером n (k 6) , т. е. равенство (146) можно представить в виде
|
|
y1(kT ) |
|
|
hT |
|
|
Ik 6. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
1,272 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||
Из (148), в частности, следует: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
при k 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y1(6T ) |
|
|
hT |
I6 6 |
|
|
|
|
hT |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
1,272 |
|
|
1,272 |
||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
||||||||||
при k 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y1(7T ) |
|
hT |
I7 6 |
|
|
|
hT |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
1,272 |
|
1,272 |
||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
||||||||||
при k 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y1(8T ) |
|
hT |
|
I8 6 |
|
|
hT |
|
I2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1,272 |
|
1,272 |
||||||||||||||
2 |
|
|
|
2 |
|
(148)
I0 ;
I1 ; |
(149) |
и т. д.
Из равенств (149) видно, что по величинам отсчетов составляющей y1(t) в момент времени t 6T , 7T , 8T ,... можно определить соответствую-
щие численные значения информационных символов I0 , I1, I2 ,..., т. е. I0 – через y1(6T ) , I1 – через y1(7T ), I2 – через y1(8T ) и т. д.
88