Вы нашли то, что искали?
Главная Разделы

Добавить страницу в закладки ->

10.2.1.9. Методы анализа спектра. Теоретические основы цифровой связи

Лекции по Теоретическим основам цифровой связи   

10. Синхронизация

10.2.1.9. Методы анализа спектра

Рассмотренные выше методы относятся к классу методов спектральной линии. В данных методах основным при определении ошибок является либо использование существующей спектральной линии на несущей частоте, либо создание такой линии на несущей частоте или частоте, кратной несущей. Существует иной набор методов, особенно полезных при оценке или сопровождении частоты несущей, в котором используется форма спектра пропускания сигнала. Эти методы основаны на теории максимального правдоподобия [4], но они также привлекательны и в общих чертах будут описаны ниже.

Возможно, наиболее 'привлекательным методом этого класса является использование блока согласованных фильтров, каждый из которых согласовывается с ожидаемым сигналом с определенным сдвигом несущей частоты. Подобный блок фильтров может реализовываться непосредственно или может быть реализован как операция взвешивания и сложения на выходе быстрого преобразования Фурье. В любом случае фильтр с максимальным выходом будет соотнесен со сдвигом частоты сигнала. Символически подобный детектор частоты показан на рис. 10.9. В зависимости от структуры сигнала и его чувствительности к отклонениям частоты, а также от плотности сдвигов частоты, в качестве прямой оценки частоты может быть принят наибольший выходной сигнал либо произведена дополнительная обработка для уточнения оценки. В любом случае очевидно, что блок фильтров, охватывающий диапазон возможных сдвигов частот, может быть спроектирован, и подобная схема будет давать быструю и надежную оценку сдвига несущей частоты.

Рис. 10.9. Оценка частоты путём использования блока согласованных фильтров.

Преимуществом рассмотренного выше подхода с использованием блока фильтров является возможность снижения неопределенности по частоте до любого требуемого значения. Недостаток заключается в неравномерности первоначальной оценки. Еще один спектральный метод, иногда называемый фильтрацией краев полосы пропускания, может давать значительно более точную оценку за счет снижения возможностей в определении неопределенности по частоте. Принцип работы метода легко понять с помощью графического примера.

На верхнем графике, приведенном на рис. 10.10, спектр полосового сигнала показан в виде широкой затененной области, центрированной на номинальной несущей частоте ω0 Кроме того, там показаны два более узких полосовых фильтра, расположенных на краях спектра сигнала. Если (второй график) обнаруженный сигнал равен на обоих фильтрах, спектр сигнала будет центрирован между ними и ошибка по номинальной несущей частоте будет равна нулю. В то же время, если (третий и четвертый графики) спектр входного сигнала смещен относительно фильтров края полосы - пропускания, то один фильтр будет иметь более обнаружимый сигнал, поэтому на основе данного отличия можно выработать меру ошибки. Эта мера может использоваться для направления контура управления или же она может применяться непосредственно для вычисления требуемой коррекции частоты. Основным преимуществом методов этого типа является отсутствие необходимости в нелинейностях, вносящих дополнительный шум. Недостаток состоит в необходимости знаний о спектре сигнала и реализации двух узкополосных фильтров с идеально согласованными полосовыми характеристиками. Создать узкополосные, идеально согласованные фильтры может быть затруднительно (или дорого), если это выполняется на аналоговых схемах, но теоретически это можно легко сделать при использовании цифровых технологий.

Рис. 10.10 Фильтр края полосы пропускания


Последние изменения страницы: 26.01.2018






© Банк лекций Siblec.ru
Электронная техника, радиотехника и связь. Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки. Карта сайта

Новосибирск, Екатеринбург, Москва, Санкт-Петербург, Нижний Новгород, Ростов-на-Дону, Чебоксары.

E-mail: formyneeds@yandex.ru