Обработка сигналов с большой частотой
Анализ вопросов оптимальной обработки сигналов при использовании радиолокационных сигналов, записанных в цифровом виде. Расчет модуля дискретной свертки и модуля корреляционного интеграла, характеризующего степень связи между принятым и опорным сигналами.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2019 |
| Размер файла | 277,5 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/
Математическая морфология.
Электронный математический и медико-биологический журнал.
Том 8. Вып. 4. 2009.
УДК 621.396.969
Обработка сигналов с большой частотой
Крисенко Ю.Ю., Вашкевич С. А.
Аннотация
Статья посвящена вопросам оптимальной обработки сигналов при использовании радиолокационных сигналов, записанных в цифровом виде.
Ключевые слова: оптимальная обработка, модуль корреляционного интеграла, дискретная свертка.
The Article is dedicated to questions of the optimum processing signal when use radar signal, recorded in digital type.
Key words: optimum processing signal
Одним из важных вопросов обработки радиолокационных сигналов является извлечение полезной информации о цели.
Для удобства преобразований радиолокационный сигнал записывался в цифровом виде с помощью аналого-цифрового преобразователя на типовой радиолокационной станции, использующей импульсный широкополосный сигнал с линейным частотно-модулированным сжатием и преобразовывался в изображение (рис. 1, а, б) размером 64Ч3 000 отсчетов.
Рис. 1. Двумерное графическое изображение синусной а и косинусной б составляющих зондирующего и отраженного сигналов
Для обработки использовалась 32-я строка изображений. Первые 300 отсчетов двумерного изображения являются зондирующим сигналом, а именно его синусной и косинусной составляющей.
Графики этих составляющих (зависимость амплитуды синусной составляющей сигнала Ysn и амплитуды косинусной составляющей сигнала Ycn от отсчета n в изображении) показаны на рис. 2, а, б.
а
б
Рис. 2. Зависимость амплитуды синусной Ysn а и косинусной Ycn б составляющих зондирующего сигнала от номера отсчета в его двумерном изображении
Зондирующий сигнал Yn в комплексной форме записывается в виде
Yn = Ycn + iYsn, (1)
а его огибающая показана на рис. 3, где РYnР - модуль комплексного числа.
Рис. 3. Огибающая зондирующего сигнала
Как известно [1, 2], сущность оптимальной обработки сигнала заключается в вычислении модуля корреляционного интеграла с последующим сравнением его с пороговым значением. Следовательно, необходимо вычислить модуль корреляционного интеграла, характеризующий степень связи между принятым и опорным сигналами:
, (2)
где x(t,б) - зондирующий (опорный) сигнал, y(t) - принятый.
Поскольку цифровой сигнал является разновидностью дискретного, то для обработки изображений необходимо вычислять не интеграл, а сумму, соответствующую дискретной свертке сигналов:
, (3)
где Yn - значение зондирующего сигнала на n-м отсчете, (Yсоп)n+p - комплексно сопряженное число, соответствующее отсчету n+p, p - текущий номер отсчета.
Таким образом, при вычислении суммы произведений значений зондирующего сигнала на комплексно сопряженные значения по всей шкале отсчетов получим зависимость модуля значения дискретной свертки от номера отсчета в изображении сигнала (рис. 4).
Рис. 4. Модуль дискретной свертки
По графику можно сделать вывод о наличии радиолокационной цели. Это видно по наличию «пика» на графике, показывающему максимальную степень связи между зондирующим (опорным) и принятым сигналами.
Вычислим модуль дискретной свертки (3) для «идеального» зондирующего сигнала (рис. 5, а, б, в).
а
оптимальная обработка радиолокационный сигнал
б
в
Рис. 5. Синусная а и косинусная б составляющие «идеального» зондирующего сигнала и его огибающая в
Результат вычислений (рис. 6) значительно отличается от предыдущего, четко выраженный «пик» (рис. 4) отсутствует.
Рис. 6. Результат дискретной свертки «идеального» зондирующего и принятого сигналов
Можно сделать вывод, что для оптимальной обработки радиолокационного сигнала с целью выделения полезной информации целесообразно использовать зондирующий сигнал, просачивающийся на вход приемной системы, что позволит повысить вероятность правильного обнаружения цели и уменьшить значение вероятности ложной тревоги.
Литература
1. Охрименко А. Е. Основы радиолокации и радиоэлектронная борьба. Часть 1. Основы радиолокации. М., Воениздат, 1983. 456 с.
2. Теоретические основы радиолокации. Под ред. Я. Д. Ширмана. М., Советское радио, 1970. 560 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Схемные решения корреляционных обнаружителей одиночных сигналов и их связь с формированием корреляционного интеграла. Отношение сигнал/шум на выходе схем корреляционной обработки одиночных сигналов. Потенциальная помехоустойчивость. Принятый сигнал.
реферат [2,3 M], добавлен 21.01.2009Анализ основных видов сложных сигналов, анализ широкополосных систем связи. Классификация радиолокационных систем, их тактических и технических характеристик. Разработка и обоснование основных путей развития радиолокационных систем со сложными сигналами.
курсовая работа [470,3 K], добавлен 18.07.2014Обзор генераторов сигналов. Структурная схема и элементная база устройства. Разработка печатной платы модуля для изучения генератора сигналов на базе прямого цифрового синтеза. Выбор технологии производства. Конструкторский расчет; алгоритм программы.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 25.04.2015Оценка алгоритмов цифровой обработки сигналов в условиях наличия и отсутствия помех. Проектирование модели дискретной свертки в среде Mathcad 14. Анализ кодопреобразователей циклических кодов и их корректирующие способности. Работа цифрового фильтра.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 11.02.2013Сигналы и их характеристики. Линейная дискретная обработка, ее сущность. Построение графиков для периодических сигналов. Расчет энергии и средней мощности сигналов. Определение корреляционных функций сигналов и построение соответствующих диаграмм.
курсовая работа [731,0 K], добавлен 16.01.2015Теорема дискретизации или Котельникова. Соотношение между непрерывными сигналами и значениями этих сигналов лишь в отдельные моменты времени – отсчетами. Получение спектра дискрeтизованной функции. Дискретизация реальных сигналов (речь, музыка).
реферат [353,2 K], добавлен 10.02.2009Проектирование модуля вывода дискретных и ввода аналоговых сигналов для систем управления различным технологическим оборудованием. Моделирование схемы модуля в ССМ Multisim. Разработка печатной платы модуля. Разработка принципиальной и структурной схем.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 03.11.2014Методы реализации цифровых фильтров сжатия и их сравнение. Разработка модуля сжатия сложных сигналов. Разработка структурной схемы модуля и выбор элементной базы. Анализ работы и оценка быстродействия. Программирование и конфигурирование микросхем.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 07.07.2012Разработка структурной схемы системы связи, предназначенной для передачи данных и аналоговых сигналов методом импульсно-кодовой модуляции для заданного диапазона частот и некогерентного способа приема сигналов. Рассмотрение вопросов помехоустойчивости.
курсовая работа [139,1 K], добавлен 13.08.2010Конструкторско-технологический анализ элементной базы функциональной ячейки вычислительного модуля. Выбор компоновочной схемы. Расчет площади печатной платы, определение вибропрочности конструкции. Технологический процесс сборки и монтажа ячейки модуля.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 29.11.2014Характеристика и область применения сигналов в системах цифровой обработки. Специализированный процессор цифровой обработки сигналов СПФ СМ: разработчики и история, структура и характеристики, область применения, алгоритмы и программное обеспечение.
курсовая работа [224,9 K], добавлен 06.12.2010Принципы построения беспроводных телекоммуникационных систем связи. Общая характеристика корреляционных и спектральных свойств сигналов. Анализ вероятностей ошибок различения М известных и М флуктуирующих сигналов на фоне помех и с кодовым разделением.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.05.2010Вычисление информационных параметров сообщения. Характеристика статистического и помехоустойчивого кодирования данных. Анализ модуляции и демодуляция сигналов. Расчет функции корреляции между принимаемым входным сигналом и ансамблем опорных сигналов.
курсовая работа [544,1 K], добавлен 21.11.2021Вычисление Z-преобразования дискретной последовательности отсчетов сигнала. Определение дискретной свертки. Порядок построения схемы нерекурсивного фильтра, которому соответствует системная функция. Отсчеты дискретного сигнала по заданным параметрам.
контрольная работа [602,7 K], добавлен 23.04.2013Параметры модулированных и немодулированных сигналов и каналов связи; расчет спектральных, энергетических и информационных характеристик, интервала дискретизации и разрядности кода. Принципы преобразования сигналов в цифровую форму, требования к АЦП.
курсовая работа [611,1 K], добавлен 04.12.2011Методы спектрального и корреляционного анализа сигналов и радиотехнических цепей. Расчет и графическое отображение характеристик непериодических и периодических видеосигналов и заданной цепи. Анализ сигналов на выходе заданной радиотехнической цепи.
курсовая работа [765,7 K], добавлен 10.05.2018Аналого-цифровой преобразователь, дешифратор адреса, запросчик прерываний. Устройство ввода сигналов с термосопротивлений. Поддержка протокола шины приоритетных прерываний. Генерация сигналов записи базового вектора прерываний в регистры запросчика.
курсовая работа [198,9 K], добавлен 28.12.2013Характеристики и параметры сигналов и каналов связи. Принципы преобразования сигналов в цифровую форму и требования к аналогово-цифровому преобразователю. Квантование случайного сигнала. Согласование источника информации с непрерывным каналом связи.
курсовая работа [692,0 K], добавлен 06.12.2015Анализ методов обнаружения и определения сигналов. Оценка периода следования сигналов с использованием методов полных достаточных статистик. Оценка формы импульса сигналов для различения абонентов в системе связи без учета передаваемой информации.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 24.01.2018Сигнал - материальный носитель информации и физический процесс в природе. Уровень, значение и время как основные параметры сигналов. Связь между сигналом и их спектром посредством преобразования Фурье. Радиочастотные и цифровые анализаторы сигналов.
реферат [118,9 K], добавлен 24.04.2011
