Моделирование процесса сканирования фотоприемника по световому потоку, имеющему гармонический закон

Содержание

Слайд 2

Представление процесса в упрощенном виде b Процесс сканирования представляет свертку двух функций

Представление процесса в упрощенном виде

b

Процесс сканирования представляет свертку двух функций

Слайд 3

Представление процесса в формализованном (математическом) виде Входной сигнал Импульсная характеристика (23) (24)

Представление процесса в формализованном (математическом) виде

Входной сигнал

Импульсная характеристика

(23)

(24)

Слайд 4

процесс сканирования и интегрирования можно записать в виде свертки Результат свертки

процесс сканирования и интегрирования можно записать в виде свертки

Результат свертки

не измениться, если мы запишем интеграл в виде

Поскольку импульсная характеристика в формуле (9) принимает значение «1» в пределах ±b/2 и «0» в остальных случаях, то бесконечные пределы в (9) можно заменить на конечные:

(25)

(26)

Слайд 5

Сделаем замену переменной: Определим новые пределы интегрирования: (27) (28)

Сделаем замену переменной:

Определим новые пределы интегрирования:

(27)

(28)

Слайд 6

Делая элементарные сокращения, в итоге получим сигнал на выходе системы: (29) (30)

Делая элементарные сокращения, в итоге получим сигнал на выходе системы:

(29)

(30)

Слайд 7

Рассмотрим варианты изменения выходного сигнала в зависимости от размера окна фотоприемника.

Рассмотрим варианты изменения выходного сигнала в зависимости от размера окна фотоприемника.

1.

Размер b = 0. Выходной сигнал:

Вывод: Закрытое окно фотоприемника не пропускает световой поток.

2. Размер b = π. Выходной сигнал:

Вывод: если размер окна фотоприемника равен половине периода гармонической функции, то выходной сигнал соответствует входному с удвоенной амплитудой.

Слайд 8

(14) 3. Размер b = 2π. Выходной сигнал: Вывод: при размере

(14)

3. Размер b = 2π. Выходной сигнал:

Вывод: при размере окна фотоприемника

равном периоду гармоники, эта гармоника подавляется системой.

Получен очень важный результат, используемый в области фильтрации сигнала.

Слайд 9

(14) 4. Размер b = 3π. Выходной сигнал: Вывод: при размере

(14)

4. Размер b = 3π. Выходной сигнал:

Вывод: при размере окна фотоприемника

равном 3/2 периода гармоники, выходной сигнал сдвигается по фазе на π относительно входного.
Слайд 10

Пример На вход системы подана аддитивная смесь сигнала и помехи: сигнал

Пример

На вход системы подана аддитивная смесь сигнала и помехи:

сигнал

помеха

Аддитивная смесь

сигнала и помехи:

Какого размера окном можно просканировать, чтобы выделить полезный сигнал?

График аддитивной смеси