Обробка сигналів домен-акустичним процесором у автокореляційному режимі
Специфіка домен-обробки сигналів. Оцінка якості узгодженої обробки сигналів у домен-акустичному процесорі в автокореляцiйному режимі. Погіршення якості обробки через наявність шумів в опорному сигналі на етапі програмування характеристик процесора.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 21.01.2018 |
| Размер файла | 46,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 621.391
Обробка сигналів домен-акустичним процесором у автокореляційному режимі
Белас О.М., Іванько О.О.
ІСЗЗІ НТУУ “КПІ”
У статті викладений пiдхiд до оцінки якості реалiзацii алгоритму узгодженої обробки сигналів у домен-акустичному процесорі в автокореляцiйному режимі. Отримані аналiтичнi залежності для оцінки погіршення якості обробки через наявність шумів в опорному сигналі на етапі програмування характеристик процесора.
Специфікою домен- обробки сигналів акустачним процесором (ДАП) є те, що алгоритм обробки формується шляхом зміни структури внутрішнього розподілу намагнiченостi феритового осердя при взаємодії в ньому двох програмувальних сигналів [1]. Це значить, що якість сформованої структури i, вiдповiдно, якість обробки сигналів в ідеальному випадку визначаються якістю цих двох сигналів. Якщо сигнал запису може бути сформований малошумним потужним генератором, то в автокореляцiйному режимі опорний сигнал формується із сигналу, який підлягає обробці i, вiдповiдно, має шумову складову. Розглянемо цей випадок.
Будемо вважати, що ДАП реалізує функцію узгодженого фільтра. В значенні показника якості будемо використовувати стандартний для фiльтрiв показник - відношення максимального значення корисного сигналу до значення квадратного кореня з дисперсії шуму. Надалі будемо використовувати вислів «вiдношення сигнал / шум» i позначати його С/Ш. Оцінку будемо проводити для ідеального випадку, тобто не будемо враховувати вгасання сигналу при поширені акустичної хвилі та внутрішні шуми в ДАП.
Спочатку визначимося з особливостями формування амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) фільтра на базі ДАП в зазначеному режимі. Тобто будемо вважати, що АЧХ формується з сигналу, який потім буде оброблятися. Конкретно формування АЧХ відбувається при повному надходженні першого iмлульса корисного сигналу в тiло ДАП шляхом подачі сигналу запису в момент часу t0. Враховуючи, що при формуванні АЧХ окрім корисного сигналу s(t) в тiлi ДАП присутній шум з(t), результуюча імпульсна характеристика буде вiдрiзнятися від ідеальної i матиме вигляд, аналітичний вираз для якого знаходимо за формулою:
(1)
Будемо вважати, що корисний сигнал s(t) є періодичним з періодом Т i енергією в iмпульсi, яка дорівнює Е, а завада може бути подана у вигляді стаціонарного випадкового процесу з(t) з нульовим середнім i кореляційною функцією, яка визначається за формулою:
(2)
де д(t) - дельта-функція Дiрака, N0 - значения спектральної щільності завади.
Таким чином, другий та наступні імпульси обробляються процесором згідно iз сформованою АЧХ. У загальному випадку сигнал на виході фільтра може бути записаний через інтеграл Дюамеля:
(3)
Розглянемо динаміку обробки другого імпульсу. Для цього вхідний сигнал U(t) визначимо так:
(4)
Враховуючи формулу для імпульсної характеристики (1), запишемо сигнал на виході фільтра:
(5)
Оскільки пікове значення сигналу при узгодженій обробці сигналу визначається постійною часу фільтра t0 , то максимальне значення видного сигналу буде в момент часу Т + t0.Оцiнимо це значення:
(6)
Після заміни змінних z = ф - Т сигнал на виході може бути поданий таким чином:
(7)
(8)
Визначимо корисний сигнал як математичне сподівання (7):
(9)
де M [Ai] - математичне сподівання Аi ( T + t0 ),
Тобто значення корисного сигналу дорівнює Е. Оцінимо значення дисперсії завади в момент часу T + t0. В загальному випадку дисперсія визначається за формулою:
(10)
де D [Ai] - дисперсія Аi(T + t0), Kij - взаємно кореляційні моменти.
Знайдемо окремо складові формули (10):
1. D [Ai] = 0, як для детермінованого сигналу.
2. Для другої складової згідно з визначенням дисперсії запишемо:
(11)
(12)
Беручи до уваги, що значення кореляційної функції шуму за умовами вiдрiзняється від нуля, тільки в точці нуль друга складова в формулі (11) дорівнює нулю. А також, якщо випадкові величини - складові моменту четвертого порядку, мають нормальне розподілення i середнє значення, яке дорівнює нулю, то момент четвертого порядку можна визначити через моменти другого порядку [2], тобто
(13)
(14)
На основі (14) отримаємо
(15)
Враховуючи (15), перепишемо рівняння (11):
(16)
В формулі (16) другий інтеграл дорівнює нулю, так як множення пiдiнтегральних функцій в області інтегрування дорівнює нулю.
(17)
4. Так як випадковий процес був прийнятий стаціонарним на всьому проміжку спостереження, значення D[A4] буде дорівнювати D[A3].
5. Визначимо значення кореляційних моментів:
(18)
(19)
Аналогічно моменти К14, К23, К24, К34 дорівнюють нулю. Підставляючи значення дисперсій в формулу (10), отримуємо:
(20)
Кінцева формула для відношення сигнал / шум на виході фільтра на ДАП матиме вигляд:
(21)
Перший співмножник у формулі для показника якості вiдповiдає вiдомiй формулі з класичної теорії оптимальної обробки сигналів. Другий - враховує специфіку обробки сигналів саме в ДАП i визначає втрати, що пов'язані з наявністю на етапі формування АЧХ шуму.
домен акустичний процесор автокореляцiйний
Список використаної літератури
1. Бондаренко В.С., Криночкин В.В., Мануилов М.В., Соболев Б.В. Исследование домен-акустического эха в поликристаллических ферритах // Письма в ЖТФ, 1987. - Т.13. - Вып. 10. - С. 598.
2. Тузов Г.И. Статистическая теория приема сложных сигналов. - М.: Сов. радио, 1977. - 400 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структура та галузі застосування систем цифрової обробки сигналів. Дискретне перетворення Фур’є. Швидкі алгоритми ортогональних тригонометричних перетворень. Особливості структурної організації пам’яті комп’ютерних систем цифрової обробки сигналів.
лекция [924,7 K], добавлен 20.03.2011Розробка фільтру для обробки цифрових сигналів. Блок обробки реалізується на цифрових мікросхемах середньої ступені інтеграції. Аналіз вхідного сигналу, ідеального сигналу та шуму. Обґрунтування вибору фільтрів та алгоритму обробки вхідного сигналу.
курсовая работа [504,4 K], добавлен 18.09.2010Сучасні системи ЦОС будуються на основі процесорів цифрових сигналів (ПЦС). Сигнальними мікропроцесорами (СМП) або процесорами цифрових сигналів є спеціалізовані процесори, призначені для виконання алгоритмів цифрової обробки сигналів у реальному часі.
лекция [80,1 K], добавлен 13.04.2008Проектування і програмування обробки деталей на верстатах з числовим програмним управлінням. Проектування технологічної оперції обробки заготовки: вибір інструменту, ескізи наладок. Керуюча програма обробки деталей "кришка" та "вал". Верифікація програми.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 29.11.2011Принципи обліку потоку рідини або газу та застосування вихрового потоковимірювача. Приймачі-перетворювачі вихрових коливань, застосування моделей шумів та фільтрів для них для розширення діапазону вимірювань. Визначення частоти синусоїдального сигналу.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 29.06.2009Відтворювання динаміком звуків різної частоти. Обробка і видача звуків через динамік. Програмування мікросхеми таймера. Генерація звуку за допомогою адаптера інтерфейсу. Використання клавіатури в якості емулятора клавіатури музичного інструмента.
курсовая работа [838,7 K], добавлен 09.01.2013Автоматизована системи обробки економічної інформації, яка використовується на підприємстві, її характеристика. Технологічний процес обробки інформації конкретної задачі в системі. Зауваження користувача щодо функціональних і ергономічних характеристик.
контрольная работа [26,5 K], добавлен 27.07.2009Комп'ютерні інформаційні системи. Характеристика автоматизованої системи обробки економічної інформації на підприємстві. Технологічний процес обробки інформації конкретної задачі в системі. Впровадження в дію автоматизації бухгалтерського обліку.
контрольная работа [25,1 K], добавлен 26.07.2009Что такое домен. Иерархическая система, позволяющая пользователям быстро ориентироваться в Интернете. Что такое хостинг. Цвета в web-дизайне. Выбор правильного сочетания для сайта. Какие основные способы размещения сайта. Блог, микроблог, промо-сайты.
презентация [273,0 K], добавлен 19.09.2016Характеристика дискретного управления доступом. Особенности модели тип-домен, основанной на концепции минимальных привилегий. Unix-система права доступа файлов. Контролирование администратором доступа в мандатной системе, проблемы ее использования.
реферат [253,2 K], добавлен 09.01.2012Хостинг - послуга з надання дискового простору, підключення до Internet та інших ресурсів для розміщення файлів з сайтом, що перебуває в мережі. Види хостингу, провайдери. Домен - ім'я сайту. Загальні та національні доменні імена, вимоги до їх реєстрації.
презентация [2,2 M], добавлен 07.04.2019Загальна характеристика підприємства АТВТ "Суми-Авто", напрямки його діяльності та облікова політика. Опис автоматизованої системи обробки економічної інформації, яка використовується на підприємстві, процес обробки інформації конкретної задачі в ній.
контрольная работа [20,4 K], добавлен 27.07.2009Використання методів обробки сигналів, які базуються на використанні малохвильової теорії. Вимоги до алгоритмів компресії та критерії порівняння алгоритмів. Застосування вейвлет-перетворень. Критерії оцінювання оптимальності вибору малохвильових функцій.
реферат [1,1 M], добавлен 26.05.2019Синтез аналогової та структурної схеми цифрового фільтру. Опис програми обробки інформації. Оцінка верхньої фінітної частоти вхідного аналогового сигналу. Структурна схема та алгоритм функціонування пристрою мікропроцесорної обробки аналогової інформації.
курсовая работа [710,9 K], добавлен 12.03.2010Суть, значення і види наукової обробки документів. Обов'язкова державна реєстрація книжкових пам'яток. Інформаційно-пошукові системи, їх види. Опис змісту документа за допомогою дескрипторів. Анотування і реферування як вид інформаційної діяльності.
курсовая работа [44,7 K], добавлен 22.11.2010Області застосування методів цифрової обробки зображень. Динамічний діапазон фотоматеріалу. Графік характеристичної кривої фотоплівки. Загальне поняття про High Dynamic Range Imaging. Тональна компресія та відображення. Головні стегано-графічні методи.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 10.04.2014Введення аналогових сигналів в комп'ютер, перетворення вимірювальної інформації. Дискретизація сигналів, синхронізація за допомогою задаючого таймеру, визначення інтервалу дискретизації. Цифро-аналогові перетворювачі, основні параметри і характеристики.
курсовая работа [424,8 K], добавлен 19.06.2010Модель обробки файлів растрових зображень. Середній квадрат яскравості. Фільтри для виділення перепадів і границь. Опис та обґрунтування вибору складу технічних та програмних засобів. Опис інтерфейсу програми. Зображення діалогового вікна програми.
курсовая работа [664,3 K], добавлен 30.06.2009Інфологічна модель програмного забезпечення. Формалізація технології проектування інформаційної системи. Єдина система класифікації і кодування. Проектування технологічних процесів обробки даних в діалоговому режимі. Класифікація діалогових систем.
контрольная работа [126,9 K], добавлен 22.09.2009Технічні характеристики універсальної послідовної шини. Конструктивні особливості інтерфейсу USB. Передача даних через нього за допомогою хоста. Загальний опис, встановлення та використання USB-USB моста у режимі прямого з’єднання та в режимі мережі.
реферат [966,9 K], добавлен 25.03.2011
