Презентация на тему: Кафедра Радиотехнических систем (РТС) Математическое моделирование РТУ и С

Реклама. Продолжение ниже
Кафедра Радиотехнических систем (РТС) Математическое моделирование РТУ и С
Литература
Амплитуда и фаза
Преобразование Гильберта
Преобразование Гильберта
Преобразование Гильберта
Аналитический сигнал (АС)
Аналитический сигнал (АС)
Спектр АС
Спектр АС
Избавление от несущей
Избавление от несущей
Избавление от несущей
Избавление от несущей
Базис ФЭ
Базис ФЭ
Базис ФЭ
Базис ФЭ
Базис ФЭ
Кафедра Радиотехнических систем (РТС) Математическое моделирование РТУ и С
1/20
Средняя оценка: 4.9/5 (всего оценок: 63)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (608 Кб)
Реклама. Продолжение ниже
1

Первый слайд презентации: Кафедра Радиотехнических систем (РТС) Математическое моделирование РТУ и С

Лекция 1 2. Метод комплексных амплитуд при моделировании радиосистем Кафедра Радиотехнических систем (РТС) Математическое моделирование РТУ и С Преподаватель: к.т.н. старший преподаватель кафедры РТС Захарова Елена Владимировна 1

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
2

Слайд 2: Литература

Борисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем и устройств. - М.: Радио и связь, 1985. 176 с. Глава 5. Метод комплексной огибающей 2

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
3

Слайд 3: Амплитуда и фаза

Что есть амплитуда и фаза сигнала? Со школьной скамьи эти понятия неразрывно связаны с гармоническим колебанием: – амплитуда – начальная фаза – полная фаза Эти понятия мы распространили на описание сигналов: – « амплитуда » – « фаза » – полная фаза – « амплитудный множитель», «огибающая» 3

Изображение слайда
1/1
4

Слайд 4: Преобразование Гильберта

А как быть с произвольным вещественным сигналом ? Ему можно сопоставить комплексный аналитический сигнал с помощью преобразования Гильберта: Преобразование Гильберта – ответ на вопрос: тогда ИХ фильтра, формирующего ортогональный сигнал – ядро преобразования Гильберта 4

Изображение слайда
1/1
5

Слайд 5: Преобразование Гильберта

Найдем АЧХ / ФЧХ этого фильтра: Частотная характеристика чисто мнимая 5

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
6

Слайд 6: Преобразование Гильберта

– поворачивает фазу на 90 градусов – устраняет постоянную составляющую. Td = 1 / 100e6; t = 0:Td:200* Td ; SI = cos (2* pi * 1e6 * t); S a = hilbert (SI); figure (1); plot (t, SI, t, imag (S a )) xlabel ( 't, s' ); ylabel ( 'S(t)' ); legend ( 'S_I', 'S_Q' ); grid on >> imag (3 + 10*i) ans = 10 6

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
7

Слайд 7: Аналитический сигнал (АС)

Какой спектр у аналитического сигнала? Расчет аналитического сигнала в цифровом виде при помощи БПФ 7

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже
8

Слайд 8: Аналитический сигнал (АС)

Какой спектр у аналитического сигнала? clear all; close all; clc ; recObj = audiorecorder ; disp ( 'Start speaking.' ) recordblocking ( recObj, 10); disp ( 'End of Recording.' ); S = getaudiodata ( recObj ); save( ‘ S.mat ’, ‘S’ ); >> recObj = Properties : SampleRate : 8000 BitsPerSample : 8 NumberOfChannels : 1 8

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
9

Слайд 9: Спектр АС

clear all ; close all ; clc; Fd = 8e3; load S.mat ; t = (0:length(S)-1)*1/Fd; figure(2); f = (0:1/max(t):Fd) … - fix(length(S)/2) / max(t); plot(f, abs(fftshift(fft(S)))); xlabel( 'f, Hz' ); ylabel( 'S(\omega)' ); xlim([-1000 1000]); ylim([0 1000]); grid on Sa = hilbert(S); figure(3); plot(f, abs(fftshift(fft(Sa)))); xlabel( 'f, Hz' ); ylabel( 'Sa(\omega)' ); xlim([-1000 1000]); ylim([0 1000]); grid on 9

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
10

Слайд 10: Спектр АС

clear all ; clc ; close all ; Td = 1/50e6; t = 0:Td:200*Td; phase = 2*pi*1e6*t + (3e6*t).^2; S = cos (phase); figure; plot(t, S); xlabel ( 't, s' ); ylabel ( 'S(t)' ); Sa = hilbert (S); figure; plot(t, unwrap(angle(Sa)), t, phase) xlabel ( 't, s' ); ylabel ( 'Phase, rad' ); legend( 'phase', ' arg S_a ' ); figure; plot(t, abs(Sa)) xlabel ( 't, s' ); ylabel ( '|Sa|' ); У АС легко найти амплитуду и фазу: 10

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/4
11

Слайд 11: Избавление от несущей

Аналитический сигнал представим в виде Для дискретного представления комплексной амплитуды радиосигнала может использоваться низкая частота дискретизации При этом мы легко можем восстановить отчеты исходного сигнала, зная время и несущую частоту, относительно которой записана КА: Для радиосигнала преобразование Гильберта тривиально – учитывать только «правый горб» 11

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
12

Слайд 12: Избавление от несущей

clear all ; clc ; close all ; Fd = 44.2e6/4; Td = 1/ Fd ; tmax = 0.001; t = 0:Td:tmax; N_PRN = 511; T_PRN = 0.001; PRN = sign ( randn (1, N_PRN)); ind_h = fix ( mod (t/T_PRN, 1) … *N_PRN) + 1; h = PRN( ind_h ); A = 2; f0 = 3e6; phi = pi /4 + 2* pi *5e3*t; u = A * h.* cos (2* pi *f0*t + phi ); figure ; subplot (2,1,1); plot (t*1e6, h); xlabel ( 't, \ mus ' ); ylabel ( 'h(t)' ) ; grid on ; xlim ([0 100]); ylim ([-1.5 1.5]); subplot (2,1,2); plot (t*1e6, phi ); xlabel ( 't, \ mus ' ); ylabel ( '\ phi, rad ' ) xlim ([0 100]); grid on ; 12

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
13

Слайд 13: Избавление от несущей

… ua = hilbert(u); U1 = ua.* exp(-1i*2*pi*f0*t); U2 = A * h.* exp(1i*phi); figure; subplot(3,1,1); plot(t*1e6, u, 'r' ); xlim([0 100]); ylabel( 'u(t)' ); xlabel( '\mus' ); subplot(3,1,2); plot(t*1e6, [real(U1); real(U2)]); legend( 'U_1', 'U_2' ); grid on ; xlim([0 100]); xlabel( '\mus' ); ylabel( 'Real U_\omega' ); subplot(3,1,3); plot(t*1e6, [imag(U1); imag(U2)]); legend( 'U_1', 'U_2' ); grid on ; xlim([0 100]); xlabel( '\mus' ); ylabel( 'Imag U_\omega' ); если узкополосный 13

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
14

Слайд 14: Избавление от несущей

Построим спектр: … f = 0:(1/ max (t)):(1/ Td ); f = f - fix ( length (t)/2) / max (t); figure ; subplot (4, 1, 1); plot (f/1e6, fftshift ( abs ( fft (u))), 'r' ); xlabel ('f, MHz '); ylabel ('u(\ omega )'); grid on ; subplot (4, 1, 2); plot (f/1e6, fftshift ( abs ( fft ( ua )))); xlabel ( 'f, MHz ' ); ylabel ( ' u_a (\ omega )' ); grid on ; subplot (4, 1, 3); plot (f/1e6, fftshift ( abs ( fft (U1)))) xlabel ( 'f, MHz ' ); ylabel ( 'U_1(\ omega )' ); grid on ; subplot (4, 1, 4); plot (f/1e6, fftshift ( abs ( fft (U2)))) xlabel ( 'f, MHz ' ); ylabel ( 'U_2(\ omega )' ); grid on ; 14

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
Реклама. Продолжение ниже
15

Слайд 15: Базис ФЭ

Метод комплексных амплитуд долгое время развивался на РТФе Евтяновым С.И., Борисовым Ю.П., Евсиковым Ю.А., Чиликиным В.М. Одно из направлений – разработка «базиса функциональных элементов», т.е. математических моделей, связывающих КА на входе и выходе, для набора основных блоков РЭА: сумматор, перемножитель, линия задержки, амплитудный демодулятор (детектор), фазовый демодулятор (детектор), …. Стр.130 Борисов 15

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
16

Слайд 16: Базис ФЭ

Сумматор Как быть, если комплексные амплитуды записаны относительно разных несущих? 16

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
17

Слайд 17: Базис ФЭ

Умножитель Если медленно меняется Иначе всё усложняется 17

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
1/2
18

Слайд 18: Базис ФЭ

Узкополосный фильтр Для узкополосных фильтров : Для узкополосных фильтров : 18

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
19

Слайд 19: Базис ФЭ

Фазовращатель A = 2; f0 = 3e6; phi = - pi /2; u = A * h.* cos (2* pi *f0*t + phi ); ua = hilbert (u); U1 = ua.* exp (-1i*2* pi *f0*t); U2 = A * h.* exp (1i* phi ); dPhi = pi /2; V = U2 * exp (1i* dPhi ); v = real (V.* exp (1i*2* pi *f0*t)); figure ; subplot (2,1,1); plot (t*1e6, u); xlim ([0 1]); ylabel ( 'u(t)' ); xlabel ( 't, \ mus ' ); grid on ; subplot (2,1,2); plot (t*1e6, v); xlim ([0 1]); ylabel ( 'v(t)' ); xlabel ( 't, \ mus ' ); grid on ; 19

Изображение слайда
Изображение для работы со слайдом
Изображение для работы со слайдом
1/3
20

Последний слайд презентации: Кафедра Радиотехнических систем (РТС) Математическое моделирование РТУ и С: Кафедра Радиотехнических систем (РТС) Математическое моделирование РТУ и С

20 e-mail : ZakharovaYV@mpei.ru Кафедра Радиотехнических систем (РТС) Математическое моделирование РТУ и С

Изображение слайда
1/1