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 29.11.2014