Методы и алгоритмы узкополосной адаптивной фильтрации в радиотехнических системах

• Автор: Витязев, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список применяемых сокращений
ВВЕДЕНИЕ
1 АДАПТИВНАЯ УЗКОПОЛОСНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ В
РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
1Л Задачи адаптивной узкополосной фильтрации
1Л Л Прямое моделирование радиотехнических (динамических) систем
1Л.2 Обратное моделирование радиотехнических (динамических) систем
1Л.З Линейное предсказание узкополосного процесса
1Л .4 Компенсация узкополосной помехи
1Л .5 Общая характеристика проблемы адаптивной узкополосной фильтрации
1.2 Математические модели радиотехнических систем. Методы и алгоритмы адаптивной фильтрации в задачах моделирования динамических систем
1.2Л Математическая модель динамических систем в классе КИХ-цепей
1.2.2 Математическая модель динамических систем в классе БИХ-цепей
1.2.3 Классификация методов и алгоритмов адаптивной фильтрации в задачах моделирования динамических систем
1.3 Методы и алгоритмы многоскоростной обработки сигналов в задачах адаптивной узкополосной фильтрации
1.3.1 Методы и алгоритмы многоскоростной фильтрации узкополосных процессов..
1.3.2 Многоскоростная адаптивная обработка узкополосных случайных процессов.
1.3.3 Методы и алгоритмы адаптивной многоскоростной обработки в задачах прямого моделирования динамических систем
1.3.4 Методы и алгоритмы адаптивной многоскоростной обработки в задачах обратного моделирования динамической системы
1.3.5 Многоскоростная адаптивная фильтрация узкополосных процессов в радиотехнических системах: выводы и задачи дальнейших исследований
1.4 Методы и алгоритмы цифровой гребенчатой фильтрации в задачах адаптивной обработки узкополосных процессов
1.4.1 Цифровые гребенчатые фильтры и их свойства
1.4.2 Адаптивная обработка узкополосных случайных процессов с применением децимации и интерполяции импульсной характеристики

1.4.3 Методы и алгоритмы адаптивной гребенчатой фильтрации в задачах прямого моделирования динамических систем
1.4.4 Методы и алгоритмы адаптивной гребенчатой фильтрации в задачах обратного моделирования динамических систем
1.4.5 Адаптивная гребенчатая фильтрация узкополосных процессов в радиотехнический системах: выводы и задачи дальнейших исследований
1.5 Выводы
2 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ
УЗКОПОЛОСНОЙ АДАПТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В ЗАДАЧАХ ПРЯМОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
2.1 Исследование эффективности узкополосного адаптивного фильтра-дециматора в задаче прямого моделирования
2.1.1 Постановка задачи исследований
2.1.2 Адаптивный цифровой фильтр-дециматор, реализуемый в классе КИХ-цепей
2.1.3 АЦФД при наличии шума наблюдения
2.1.4 АЦФД при наличии широкополосной помехи
2.1.5 АЦФД по полифазной форме
2.1.6 АЦФД с интерполяцией выхода
2.1.7 АЦФД с интерполируемой ИХ
2.1.8 АЦФД с интерполяцией выхода и импульсной характеристики
2.1.9 Адаптивный цифровой фильтр-дециматор, реализуемый по параллельной форме
2.1.10 Разработка и исследование алгоритмов узкополосной фильтрации на основе адаптивного фильтра-дециматора, реализуемого по методу РНК
2.2 Исследование эффективности метода узкополосной адаптивной фильтрации на основе предварительной фильтрации в задаче прямого моделирования
2.2.1 Разработка и исследование алгоритмов адаптивной обработки сигналов по методу МНК с предварительной узкополосной фильтрацией и децимацией
2.2.2 Разработка и исследование алгоритмов адаптивной обработки сигналов по методу РНК с предварительной узкополосной фильтрацией и децимацией
2.3 Исследование эффективности метода узкополосной адаптивной фильтрации на основе цифрового гребенчатого фильтра в задаче прямого моделирования

2.4 Выводы
3 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ УЗКОПОЛОСНОЙ АДАПТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В ЗАДАЧАХ ОБРАТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
3.1 Исследование эффективности узкополосного адаптивного фильтра-дециматора в задаче обратного моделирования
3.1.1 Постановка задачи исследований
3.1.2 Разработка и исследование алгоритмов узкополосной фильтрации на основе адаптивного фильтра-дециматора, реализуемого по методу МНК
3.1.3 Разработка и исследование алгоритмов узкополосной фильтрации на основе адаптивного фильтра-дециматора, реализуемого по методу РНК
3.2 Исследование эффективности метода узкополосной адаптивной фильтрации на основе предварительной фильтрации в задаче обратного моделирования
3.2.1 Разработка и исследование алгоритмов адаптивной обработки сигналов по методу МНК с предварительной узкополосной фильтрацией и децимацией
3.2.2 Разработка и исследование алгоритмов адаптивной обработки сигналов по методу РНК с предварительной узкополосной фильтрацией и децимацией
3.3 Исследование эффективности метода узкополосной адаптивной фильтрации на основе цифрового гребенчатого фильтра в задаче обратного моделирования
3.4 Выводы
4 РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМОВ АДАПТИВНОЙ УЗКОПОЛОСНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ НА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОРАХ
4.1 Обзор современных платформ цифровых сигнальных процессоров
4.2 Разработка и исследование эффективности программно-алгоритмического обеспечения узкополосной адаптивной фильтрации для ЦСП ТМБ320С67х
4.3 Разработка и исследование эффективности программно-алгоритмического обеспечения узкополосной адаптивной фильтрации для ЦСП АББР-ТБЮ!

набором фильтров низкого порядка дает общий выигрыш в вычислительных затратах и затратах памяти. Очевидно, что выбор числа ступеней преобразования, характеристик фильтров и коэффициентов децимации на каждой ступени так, чтобы общий выигрыш от применения многоступенчатой децимации был максимален, является достаточно сложной задачей. Возникает задача оптимального проектирования структуры многоступенчатой узкополосной фильтрации, имеющая частное решение в каждом конкретном случае. Решению данной задачи посвящены работы [21, 22].
Еще одной высокоэффективной формой построения фильтра-дециматора является полифазная форма [22] (рисунок 1.10).
Рисунок 1.10 — Полифазная форма фильтра-дсциматра
Полифазная форма фильтра-дециматора, впервые предложенная в [22], строится как совокупность фильтров, работающих параллельно на одной вторичной частоте дискретизации. Импульсные характеристики этих фильтров, обладающие в и раз меньшим по сравнению с исходным фильтром порядком, сдвинуты относительно друг друга по фазе на один период дискретизации. Отсюда и название формы построения. Полифазные фильтры оказались очень эффективны с позиции организации вычислительного процесса особенно при реа-