3 Характеристика лабораторной установки

Функциональная схема лабораторной работы № 6 приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Упрощенная функциональная схема

лабораторной установки

С внешнего генератора на вход схемы подаются напряжения шума и гармонического сигнала. Шумовое напряжение преобразуется цепью № 1 (однозвенная RC-цепь) и суммируется с напряжением синусоидального сигнала, уровень (амплитуда) которого регулируется на передней панели генератора. Сумма сигнала и шума поступает на коррелометр, позволяющий экспериментально получить функцию корреляции входной смеси сигнала и помехи. Уровень шума устанавливается фиксированным, уровень сигнала меняется при проведении исследований.

Рисунок 3 – Блок-схема модели для исследования статистических

характеристик суммы синусоиды и случайного процесса

Установка позволяет исследовать функции корреляции суммы гармонического сигнала и трёх различных случайных процессов, образованными преобразованием широкополосного шума различными линейными цепями. В настоящей лабораторной работе для формирования случайных процессов использованы все три линейные цепи.

Структурная схема Simulink-модели, соответствующая реальной установке, изображённой на рисунке 2, приведена на рисунке 3. Здесь гауссов белый шум с генератора Gaussian Noise Generator одновременно подаётся на входы всех трёх исследуемых цепей. Коррелированные процессы с выходов суммируются с гармоническим процессом, поступающим с генератора Sine Wave. Каждый случайный процесс на выходе сумматоров наблюдается с помощью осциллографов ScopeRC, Scope2RC и ScopeRLC соответственно трём исследуемым цепям. Для проведения сравнений временных зависимостей процессы на входы осциллографов подаются через мультиплексоры парами. К коррелометру (блок XY-Correlometer) выходы цепей подключаются с помощью переноса точек подсоединения. Блок XY-Correlometer имеет два входа, на которые можно подавать как один и тот же сигнал (это определение АКФ), или различные сигналы (это определение ВКФ). Время задержки задаётся как единственный параметр коррелометра и меняется от 0 до 10*RC мкс. Поскольку постоянная времени, как и ранее, принята равной одной секунде (RC = 1 с), то в модели максимальная задержка практически для всех цепей лежит за пределами времени корреляции каждого из процессов.

4 Подготовка к лабораторной работе

В процессе домашней подготовки необходимо выполнить:

4.1 Изучить теоретические вопросы, связанные с корреляционным анализом случайных и детерминированных процессов, по настоящим указаниям и литературе [1–3].

4.2 Построить графики нормированных функций корреляции суммы гармонического сигнала и экспоненциально-коррелированного шума при значениях постоянной Т=4 мкс и частоты сигнала f₀=125 кГц. Диапазон значений τ выбрать в диапазоне от τ_мин=0 до τ_макс=8 мкс, интервал между значениями Δτ = 1 мкс. Отношения средних мощностей сигнала и шума полагать равным q₁² = 1 и q₂² = 0,25.

4.3. Сопоставить функциональную схему на рисунке 2 с блок-схемой на рисунке 3, найдя между ними имеющиеся различия.

4.3 Подготовить ответы на контрольные вопросы.