Повышение разрешающей способности информационных систем по времени прихода сигналов в условиях взаимных помех

• Автор: Мишура, Тамара Прохоровна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 187 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 Оценка потенциальной точности разрешения когерентных

сигналов по временному параметру

1.1 Потенциальная точность разрешения сигналов

от двух когерентных источников

1.2 Влияние спектра сигнала на предельную

разрешающую способность .

1.3 Выводы к разделу 1

2 Синтез и анализ алгоритмов разрешения когерентных сигналов.

2.1 Оптимальный алгоритм разрешения двух сигналов .
2.2 Возможность оптимального сверхразрешения трх и
более когерентных сигналов .
2.3 Выводы к разделу 2
3. Фильтры сжатия сигналов в задачах сверхразрешения .
3.1 Сверхрелеевское разрешение при использовании
линейного фильтра
3.2 Исследование характеристик сверхразрешения при обработке суммы когерентных сигналов в фильтрах сжатия с помощью моделирования
3.3 Выводы к разделу 3
4 Синтез фильтров сжатия для формирования минимального уровня боковых лепестков частотномодулированных и
фазоманипулированных сигналов .
4.1 Формирование заданного уровня боковых лепестков для частотномодулированных сигналов
4.2 Оценка влияния доплеровского сдвига частоты
принятого сигнала на качество фильтрации
4.3 Формирование минимального уровня боковых
лепестков для ФМ сигналов .
4.3.1 Критерии качества, используемые при синтезе
и анализе фильтра сжатия
4.3.2 Методы синтеза фильтра сжатия при различных
функциях качества
4.3.3 Результаты синтеза .
4.4 Выводы к разделу 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ХШ международной научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация и связь», Воронеж, г. XIV международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь», Воронеж, г. Международной научно-технической конференции «Четвертые Уткинские чтения», СПб, Военмех, г. Научной сессии ГУАЛ, г. Радиотехнических систем» в период с г. Для получения высокой разрешающей способности (РС) в радиотехнических системах передачи и приёма информации используют сложные сигналы, которые позволяют обеспечить высокий потенциал и получить эффект сжатия принимаемых сигналов при их согласованной фильтрации [ 8, -, , , - ]. При этом под РС по времени понимается ширина пика автокорреляционной функции (АКФ) сигнала. Данное определение соответствует классическому (релеевскому) определению РС [ ]. Несмотря на свою простоту и очевидность, оно не раз подвергалось критике [ , ]. Причиной этого явилось то, что со времен Рэлея постановка задачи разрешения источников сигналов претерпела значительные изменения. В настоящее время эта задача понимается в статистическом смысле, и РС определяется как “способность к выполнению той или иной функции при наличии многих целей” [ ]. Реальные измерения всегда происходят в условиях существования помеховых сигналов, которые имеют случайный характер. Поэтому и сама задача разрешения и критерий РС должны рассматриваться с позиций статистической теории обработки сигналов. Очевидным является тот факт, что при полном отсутствии помех принципиально можно разрешить сколь угодно близкие по своим параметрам сигналы, если форма их АКФ известна и не меняется случайным образом в канале передачи. Это утверждение позволяет предположить, что качество разрешения должно зависеть не только от того, насколько разрешаемые источники близко расположены в пространстве и вида используемых радиосигналов, но и от отношения сигнал/шум (ОС1П) в приемном усгройстве. Поэтому при больших ОС1Н принципиально возможным становится получение разрешения выше, чем дает критерий Рэлея. Сформулируем задачу разрешения, которая ставится и решается в этом разделе. Под разрешением двух когерентных сигналов будем понимать измерение задержек обоих сигналов с учётом влияния их друг на друга в процессе измерения. Как правило, область влияния сигналов от двух источников можно разбить на две подобласти - область слабого влияния, где точность измерения параметров одного практически не влияет на измерение параметров другого, и область сильного влияния, где сигналы перекрываются и характеристики измерения зависят от соотношения их фаз, амплитуд, формы частотной характеристики (ЧХ) и разности задержек. Для количестве! Для введения такого параметра необходимо ввести и достаточно точно определить границу этих областей, а затем нормировать значение измеряемого параметра к величине указанной границы. До настоящего времени граница для разрешения выбиралась по критерию Рэлея. Вопрос о продолжении измерения в область, где параметр разрешения оказывается меньше единицы, до сих пор остаётся слабо изученным. Назовём задачу измерения задержек сигналов в области, где параметр разрешения становится меньше единицы, задачей сверхрэлеевского разрешения, или просто сверхразрешения, а точность измерения задержек сигналов в этой области - точностью сверхразрешения. Как правило, с увеличением порядка производной в присутствии шумов увеличивается ошибка при сё оценке. Очевидно, что получить сверхвысокое разрешение возможно лишь при увеличении ОСШ. Поэтому необходимо оценить минимальное ОСШ для заданного разрешения точечных источников сигналов. Одним из методов, позволяющих получить такую оценку, является метод вычисления границы Крамера-Рао для дисперсии оценок времени задержки сигналов [ - ]. Будем считать неизвестными величинами, подлежащими оцениванию, комплексные амплитуды еп е2 и задержки т1, т2. Допустим, что помеха представляет собой реализацию белого комплексного шума, спектральная плотность которого равна М0/2, Тогда функционал правдоподобия для смеси (1. Д<9) = ехр|Ц | ? На основании равенства Парсеваля уравнение (1.