Реферат: Когерентное накопление сигнала - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Когерентное накопление сигнала

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 4943 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

БЕЛОРУСС КИЙ ГОСУДРАСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра ЭТТ РЕФЕРАТ На тему: « Когерентное накопление сигнала » МИНСК, 2008 Сущность и принципы когерентного накоплени я сигнала Последов ательность принятых одиночных полезных сигналов после внутрипериодно й обработки и когерентной компенсации мешающих отражений сохраняет ме ждупериодную корреляцию и гребенчатую структуру энергетического спек тра. Эти свойства сигнала определяют возможность его выделения на фоне ш умов и некоррелированных (обеленных) мешающих отражений, у которых отсут ствует междупериодная корреляция, а энергетический спектр является ра вномерным. Очевидно, что при таких различиях корреляционных и спектраль ных характеристик сигнала и шума, оптимальной процедурой обработки сиг нала с целью его выделения на фоне шума является когерентное накопление (сложе ние, интегрирование) с игнала на всем интервале наблюдения (времен ной язык) или согласованная фильтрация сигнала (спектр альный язык), При когерентном накоплении сигнала выполняются следующие операции: - коррекция доплеровского набега фазы сигнала за период повторения , - совмещение во времени одиночных сигналов, - синфазное (когерентное) сложение N сигналов на всем интервале набл юдения. Векторная интерпретация механизма когерентного накопления сигнала показана на рис. 1. Алгоритм когерентного накопления сигнала с заключительной операцией детектирования записывается выраж ением , где - смесь сигнала и шум а. Согласованная фильтрация с игнала означает; - во-первых, формирование гребенчатой АЧХ фильтра, аналогичной гребенчат ому энергетическому спектру сигнала, что эквивалентно использованию и нструмента, настроенного на совокупность коррелированных одиночных си гналов; - во-вторых, совмещен не зубцов АЧХ фильтра с зубцами АЧС сиг нала, что эквивалентно коррекции допле ровского смещения частоты сигнала или коррекции доплеровского набега фазы сигнала за период повторения; Рис. 1. Векторная интерпретация механизма когере нтного накопления сигнала. Рис. 2. Спектральная интерпретация когерентного накопления сигнала, как согласованной фильтрации. - в-третьих, согласование ширины зубцов АЧХ фильтра с шириной зубцов АЧС с игнала, что эквивалентно согласованию времени когерентного накопления сигнала с временем его наблюдения. Спектральная интерпретация когерентного накопления сигнала, как согла сованной фильтрации, показана на рис. 2. Корреляционный способ когерентного накопления сигнала Корреляц ионный способ когерентного накопления сигнала предполагает перемноже ние опорного сигнала и входного сигнала, состоящего из полезного сигнал а и шумов, а также последующее временное интегрирование. Опорный сигнал является последовател ьностью одиночных сигналов (как и принятый сигнал), задержанных по време ни и смещенных по частоте относительно зондирующего сигнала. При перемн ожении полезного и опорного сигналов происходит демодуляция (сжатие по спектру) сигнала, т.е. образуется последовательность демодулированных о диночных сигналов, длительность которых определяется длительностью зо ндирующих сигналов. Внутрипериодное и междупериодное интегрирование м огут осуществляться как раздельно с помощью фильтра грубой селекции (ФГ С) с внутрипериодной памятью и узкополосного фильтра точной селекции (ФТ С) с междупериодной памятью, так и одновременно с помощью единого радиои нтегратора с междупериодной памятью. Корреляционная схема когерентного накопления сигнала на радиочастоте показана на рис. 3. Роль радиоинтегратора о междупериодной памятью выпол няет узкополосные фильтр (ФТС) с использованием колебательного контура ( рис. 4). Квадрат АЧХ этого фильтра определяется выражением (рис. 5) , где - резонансная часто та фильтра, - постоянная времен и фильтра, - добротность ф ильтра. Рис. 3. Корре ляционная схема когерентного накопления сигнала. Рис. 4. Узкоп олосный фильтр точной селекции – радиоинтегратор. Рис. 5. Ампли тудно-частотная характеристика узкополосного фильтра. Чтобы обеспечить узкую полосу пропускания филь тра ( десятки-сотни Герц) используют в качестве колебательного контура фильтра кварцевые резонаторы с доброт ностью . Кроме изложенной временной интерпретации процесс а когерентного накопления сигнала в схеме с корреляционной обработкой, существует спектральная интерпретация этого процесса. Суть ее состоит в следующем. Частотная характеристика корреляционной схемы обработки формируется с участием, во-первых, опорного сигнала, а во-вторых, частотны х характеристик фильтров, стоящих после перемножителя. Огибающая часто тной характеристики устройства корреляционной обработки определяетс я спектром одиночных опорных сигналов. Гребенчатая структура частотно й характеристики устройства корреляционной обработки определяется пе риодичностью опорного сигнала; частотная характеристика становится ре зультатом размножения по частоте, с учетом ограниченного времени наблю дения, частотной характеристики фильтра коррелятора (фактически узкоп олосного фильтре) с интервалом размножения, равным частоте повторения о диночных опорных сигналов. В результате частотная характеристика корр еляционной схемы когерентного накопления сигнала оказывается гребенч атой, причем ширина зубцов АЧХ, определяющая время когерентного накопле ния, равна (рис. 2): , . Это означает, что при наличии узкополосного фильтра когерентное накопл ение осуществляется практически на всем интервале наблюдения ( ). Для того чтобы зубцы АЧХ когерентного накопителя были совмещены с зубца ми амплитудно-частотного (энергетического) спектра сигнала, необходимо выполнение условия т.е. частота коррекции опорного сигнала должна равняться доплеровскому смещению частоты принятого сигнала. Рис. 6. Эпюры напряжений в корреляционной схеме когерентного нак опления сигнала. В ряде случаев полезна следующая дополнительна я специальная интерпретация процесса когерентного накопления сигнала. На выходе фильтра грубой селекции с внутриперио дной памятью формируется послед овательность демодулированных "аналитически продолженных" на период п овторения одиночных сиг нал ов, спектр которой (последовательности) представляется одним зубцом (не является гребенчатым) с шириной , , которая в основном определяется величиной, обратной времени наблюдени я. Частотная характеристика накопителя-радиоинтегратора, роль которог о выполняет узкополосный фильтр точной селекции, с уче том ограниченной продолжительности п оследовательности одиночных опорных сигналов, равной времени наблюден ия , имеет ширину , . которая, в основном, также определяется величиной, обратной времени наблюдения (рис. 7). Таким образом, обеспечивается соглас ованная по полосе частот фильтрация полезного сигнала ( ), т.е. согласование в ремени когерент ного накопл ения с интервалом когерентности сигнала ( ) . Аналогичная по принципам построения, функционированию и характеристик ам корреляционная схема когерентного накопления сигнала на видеочасто те с двумя квадратурными каналами показана на рис. 8. Здесь в качестве пере множителей корреляторов используются фазовые детекторы, в качестве фи льтров грубой селекции - фильтры низких частот, а в качестве узкополосны х фильтров - интегрирующие цепи (рис. 9). Фильтро вой способ когерентного накопления сигнала В основе построения фильтровых схем когерентно го накопления. сигнала, обладающих свойством инвариантности ко времени запаздывания, лежат следующие соображения. С использованием одной или н ескольких линий задержки на период повторения можно совместить во времени одиночные сигналы нескольких периодов пов торения. Рис. 7. Допо лнительная спектральная интерпретация процесса когерентного накопле ния сигнала. Рис. 8. Корреляционная схема когерентного накопления сигнала на видеочас тоте с двумя квадратурными каналами. Поскольку сигналы характеризуются сильной междупериодной корреляцие й, операция череспериодного суммирования, которая является дискретным аналогом временного интегрирования, должна при водить к когерентному (синфазному) накоплению сигна лов во всех элементах разрешения по времени запаздывания (дальности) при условии компенсации доплеровского смешения частоты сигнала или корре кции доплеровского набега фазы сигнала за период повторения. При этом, о чевидно, что амплитуда когерентного накопленного сигнала увеличиваетс я пропорционально числу когерентно сложенных сиг налов. Два варианта фильтровых схем когерентного накопления сиг нала на радиочастоте, в которых выполн яются все перечисленные преобразования, необходимые для когерентного накопления сигнала, показаны на рис. 10 и рис. 1. В первом варианте (рис. 10) испол ьзуется многоотводная линия задержки, число звеньев задержки в которой ( каждое звено - на период повторения ) на единицу меньше числа когерентно с уммируемых одиночных сигналов N . Во втором варианте (рис. 11) используется рециркулятор-че респериодный сумматор с положительной задержанной (на период повторен ия) обратной связью. Коэффициент положительной задержанной обратной св язи m определяе т эффективное число когерентно суммируемых по закону геометрической п рогрессии одиночных сигналов : , откуда . Квадрат АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, выполненного по первому варианту согласно схеме на рис. 10, определяется выражением (рис. 12): откуда сл едует ширина зубцов АЧХ когерентного накопителя, обратно пропорционал ьная времени когерентного накопления . Рис. 9. Узкополосный фильтр (интегрирующая цепь) на в идеочастоте. Рис. 10. Фильтровая схема когерентного накопления с игнала на многозвенной линии задержки. Рис. 11. Фильт ровая схема когерентного накопления сигнала на рециркуляторе. Рис. 12. АЧХ у стройства когерентного накопления сигнала, показанного на рис. 10. Рис. 13. АЧХ устройства когерентного накопления сиг нала, показанного на рис. 11. Квадрат АЧХ устройства когерентного накопления сигнала, выполненного по второму варианту согласно схеме на рис. 11, определяет ся выражением (рис. 13) , откуда следует ширина зубцов АЧХ когерентного накопителя , Это означает, что для когерентного накопления одиночных сигналов на инт ервале коэффициент задержан ной обратной связи рециркулятора должен быть равен: . Достоинством накопителя на рециркуляторе (рис. 11.) п о сравнению с накопителем на многозвенной линии задержки (рис. 10) является использование единственной широкополосной линии задержки на период п овторения (с полосой пропускания не меньше ширины спектра сигнала ). Недостатком этой схе мы является проблема ее устойчивости при коэффициенте задержанной обр атной связи, близком к единице ( ), из-за чего эффективн ое число когерентно накапливаемых сигналов оказывается ограниченным. . Аналогичные по принципам построения, функциони рованию и характеристикам фильтровые схемы когерентных накопителей мо гут быть выполнены на видеочастоте (с двумя квадратурными каналами). Тех ническая реализация устройств череспериодного суммирования на видеоч астоте возможна с использованием не только линии задержки на период пов торения, но и интегрирующих потенциалоскопов. Эффективность и характеристики обнаружения когер ентного накопления сигнала Когерентно е накопление является линейной операцией обработки сигналов. Поэтому критерием эффективности когерен тного накопления может служить выигрыш в отношении сигнал/шум, обеспечи ваемый накопителем. Для сравнения полезно указать, что рассмотренные ра нее виды обработки (корреляционная и фильтровая обработка одиночных си гналов известном формы, компенсация мешающих отражений) также относили сь к классу линейных операций и характеризовались отношением сигнал/по меха на выходе. Удобным методом анализа эффективности когерентн ых накопителей является спектральный анализ с использованием междупер иодного энергетического спектра сигнала и частотных характеристик ког ерентных накопителей независимо от способа их технической реализации (корреляционного или фильт рового). Пусть зубцы гребенч атого энергетического спектра последовательности сигналов и зубцы гре бенчатой АЧХ накопителя имеют прямоугольную форму (рис. 14), что значительно упрощает анализ, не влияя на его результаты. В случае, представляющем наибольший практический инт ерес, когда , мощность сигнала на в ыходе (с учетом нормированной АЧХ) не изменяется, Рис. 14. Поясн ение эффективности когерентного накопления. а мощность шума оказывается пропорциональной относительной ширине зуб цов АЧХ накопителя , т.е. уменьшается в чис ло раз, равное "скважности" АЧХ Поэтому отношение си г нал/шум по мощности на выходе на копителя увеличивается в число раз, равное эффективному числу когерент но накапливаемых сигналов . Итак, эффективность когерентного накопления определяется эффективным числом когерентно накапливаемых сигналов . При когерентном накоплении сигналов на всем интервале наблюдения ( ) максимальная эффект ивность когерентного накопления равна числу одиночных сигналов послед овательности . Действительно, амплитуда синфазно (или когерент но) суммируемых сигналов увеличивается при этом в N раз, а мощность в раз. Мощность шума, у которого междупериодная корреляция отсутствует, в результате накопле ния увеличивается в N раз (аналогично дисперсии суммы независимых слагаемых). В и тоге отношение сигнал/шум по мощности возрастает пропорционально числ у накапливаемых сигналов N . Отношение сигнал/шум по мощности в результате коге рентного накопления последовательности одиночных сигналов может быть также представлено отношением энергии последовательности ("пачки") сигн алов к спектральной плотности шума , поскольку последовательность ("пачку") медленно ф луктуирующих сиг налов, когд а интервал когерентности намного превышает время наблюдения ( ) можно рассмат ривать как единый сигнал, известной формы. Продолжая эту аналогию "пачки" с сигналом известно й формы, можно заметить, что для такого сигнала возможны различные вариа нты степени известности начальной фазы и амплитуды к соответствующие э тим вариантам характеристики обнаружения: a) «Пачк а» одиночных сигналов с известной начальной фазой и неслучайной амплит удой , , б) «Пачка» одиночных сигналов с н еизвестной начальной фазой и неслучайной амплитудой , , в) «Пачка» о диночных сигналов с неизвестной начальной фазой и случайной амплитудо й . Здесь под параметром понимается отношен ие сигнал/шум по напряжению на выходе когерентного накопителя, которое ф ункционально связано с отношением сигнал/шум по мощности ЛИТЕРАТУРА 1. Охрименко А.Е. Основы из влечения, обработки и передачи информации. (В 6 ча с тях). Минск, МРТИ, 2004. 2. Медицинская техника, М., Медицина 1996-2000 г. 3. Сиверс А.П. Проектирование радио приемных устройств, М., Радио и связь, 2006. 4. Чердынцев В.В. Радиотехнические системы. – Мн.: Высшая школа, 2005. 5. Радиотехника и электроника. Меж ведоств. темат. научн. сборник. Вып. 22, Минск, БГУИР, 2004.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Алё, турагентство? Я хотел бы заказать тур!
- Здравствуйте, слушаю вас. Куда вам?
- Нет-нет, к удавам я не хочу!
- Нет, вы не поняли: надо куда вам?
- Эх... Ну, надо так надо! Оформляйте к удавам!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Когерентное накопление сигнала", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru