Лекции по Теоретическим основам цифровой связи |
3. Узкополосная демодуляция/обнаружение |
3.3.3. Демодуляция/обнаружение сформированных импульсов
3.3.3.1. Согласованные и обычные фильтры
Обычные фильтры отсекают
нежелательные спектральные компоненты принятого сигнала при поддержании
некоторой точности воспроизведения сигналов в выбранной области спектра,
называемой полосой пропускания (pass-band). В общем случае эти фильтры
разрабатываются для обеспечения приблизительно одинакового усиления, их
характеристика дает линейное увеличение фазы в зависимости от частоты в
пределах полосы пропускания и минимальное поглощение в остальной части спектра,
именуемой полосой заграждения (stop-band). Согласованный фильтр имеет несколько
иные «проектные приоритеты», направленные на максимизацию отношения SNR
известного сигнала при шуме AWGN. В обычных фильтрах используются случайные
сигналы, и результат фильтрации определяется только полосами сигналов, тогда как
согласованные фильтры применяются с известными сигналами, имеющими произвольные
параметры (такие, как амплитуда и время). Согласованный фильтр можно
рассматривать как шаблон, который согласовывает обрабатываемый сигнал с
известной формой. Обычный фильтр сохраняет временного или спектральную
структуру сигнала. Согласованный фильтр, наоборот, в значительной степени
модифицирует временную структуру путем сбора энергии сигнала, которая
согласовывается с его шаблоном, и в завершение каждого интервала передачи
символа представляет результат фильтрации в виде значения максимальной
амплитуды. Вообще, в цифровой связи приемник обрабатывает поступающие сигналы с
помощью фильтров обоих типов. Задачей обычного фильтра является изоляция и
извлечение высокоточной аппроксимации сигнала с последующей передачей
результата согласованному фильтру. Согласованный фильтр накапливает энергию
принятого сигнала, и в момент взятия выборки на выход фильтра подается напряжение,
пропорциональное этой энергии, после чего следует обнаружение и дальнейшая
обработка сигнала.