Методы и средства повышения эффективности вычислительных устройств корреляционных лагов и их испытаний

• Автор: Панченко, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Введение

1 Анализ методов построения вычислительных устройств корреляционных лагов

1.1 Анализ способов измерения скорости

1.1.1 Взаимнокорреляционный способ измерения скорости

1.1.2 Автокорреляционный способ измерения скорости движения

1.1.3 Взаимноавтокорреляционный способ измерения модуля

полной скорости движения судна

1.1.4 Взаимноавтокорреляционный способ определения продольной скорости судна

1.1.5 Интерполяционный способ измерения скорости движения

1.2 Анализ способов обработки сигналов в вычислительных устройствах корреляционных лагов

1.2.1 Мультипликативный метод метод умножения

1.2.2 Полярный метод
1.2.3 Релейный метод
1.2.4 Метод среднего модуля разности 3
1.3 Анализ структурных схем корреляторов
1.4 Анализ функциональных схем измерителей скорости
1.4.1 Анализ функциональной схемы корреляционного измерителя скорости с полярным дискретным коррелятором
1.4.2 Анализ способов реализации делителя с управляемым коэффициентом деления
1.4.3 Анализ функциональной схемы корреляционного измерителя скорости с релейным коррелятором
1.5 Выводы по первой главе
2 Разработка вычислительных устройств корреляционных лагов
2.1 Разработка методов ликвидации больших начальных отклонений в одномерных КЭС
2.1.1 Алгоритм ликвидации больших начальных отклонений в полярном дискретном корреляторе измерителя скорости
2.1.2 Оптимизация алгоритма ликвидации больших начальных отклонений в полярном дискретном корреляторе измерителя скорости
2.2 Разработка методов повышения быстродействия и точности измерения скорости
2.2.1 Быстродействие вычислительного устройства корреляционного измерителя скорости движения
2.2.2 Метод повышения быстродействия и точности измерения скорости корреляционным лагом
2.3 Методика расчета полярного дискретного коррелятора измерителя скорости движения
2.4 Разработка новых типов вычислительных устройств корреляционных лагов
2.4.1 Корреляционный измеритель продольной скорости с широтноимпульсным модулятором
2.4.2 Корреляционный измеритель модуля скорости с аналогодискретным коррелятором
2.5 Уточнение классификации гидроакустических измерителей скорости с линейной базой направленных приемников
2.6 Выводы по второй главе
3 Разработка методов и средств стендовых испытаний вычислительных устройств измерителей скорости
3.1 Корреляционные функции и интервалы корреляции эхосигналов, отраженных от неровных поверхностей
3.2 Разработка имитатора аналоговых псевдослучайных сигналов для проверки и настройки корреляционных и интерполяционных измерителей скорости движения
3.3 Результаты моделирования функциональных узлов имитатора сигналов и вычислительных устройств гидроакустических лагов
с линейной базой направленных приемников
3.3.1 Моделирование функционального узла формирования псевдослучайных аналоговых сигналов имитатора
3.3.2 Моделирование функционального узла логического решающего устройства полярного дискретного коррелятора
3.3.3 Моделирование функционального узла амплитудноширотно импульсного модулятора аналогодискретного коррелятора
3.4 Результаты испытаний некоторых типов гидроакустических
лагов с линейной базой направленных приемников
3.4.1 Цель стендовых и морских испытаний
3.4.2 Программы и методики стендовых испытаний
3.4.3 Программы и методики морских испытаний
3.4.4 Результаты испытаний корреляционных лагов
3.5 Выводы по третьей главе
Заключение
Список использованных источников


Одной из важнейших проблем является знание спектральных и корреляционных характеристик отраженных сигналов, на основе которых определяются техникоэксплуатационные характеристики приемноизлучающих трактов и блоков обработки ОАЭС, будь то корреляционные измерители скорости КИС, интерполяционные измерители скорости ИИС или другие ГАЛ с ЛБНП. При натурном эксперименте очень дорогостоящими являются этапы морских и полетных испытаний. Сократить их стоимость можно, если разработать и создать имитаторы принимаемых сигналов, которые в максимальной мере соответствуют реальным сигналам, формируемых при отражении от поверхностей с различными свойствами. Такие имитаторы могут быть созданы в виде отдельных устройств или прикладных программ для ЭВМ. В связи с выше изложенным, возникают следующие научные задачи а необходимо проанализировать характеристики отражающих поверхностей, в частности, степень неровностей б необходимо систематизировать выражения для корреляционных характеристик отраженных сигналов в произвести анализ выражений для корреляционных и спектральных функций отраженных сигналов при различных отражающих поверхностях г необходимо проанализировать весовые функции усредняющих фильтров для моделирования ОАЭС д разработать алгоритм работы имитатора ОАЭС. ЦЕЛЬ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. Разработка гидроакустических лагов с линейной базой направленных приемников и различными типами вычислительных устройств и методов их проектирования повышение эффективности стендовых испытаний ГАЛ с ЛБНП. ПРЕДМЕТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ являются новые системы обеспечения безопасности плавания и методы повышения эффективности их стендовых испытаний, а объектом исследования гидроакустические лаги с линейной базой направленных приемников. Разработать методы обеспечения работоспособности вычислительных устройств широкодиапазонных корреляционных лагов с линейной базой направленных преобразователей при больших начальных отклонениях, возникающих при включении электропитания или изза резких изменений скорости объекта. Разработать метод повышения точности и быстродействия корреляционных измерителей скорости с линейной базой направленных преобразователей в широком диапазоне скоростей. Разработать методику проектирования вычислительного устройства измерителя скорости с линейной базой направленных преобразователей. Разработать новые алгоритмы работы и типы вычислительных устройств лагов с линейной базой направленных преобразователей. Расширить и уточнить классификационную таблицу КГАЛ с включением в нее новых типов измерителей скорости с линейной базой направленных преобразователей. Решить задачу инвариантности применимости выражений для корреляционных функций АОЭС. Решить задачу аппаратного моделирования ОАЭС, принятых антенной системой измерителя скорости с линейной базой направленных преобразователей, с учетом характеристик приемноизлучающего тракта, отражающей поверхности и движения носителя с углом сноса. Методы обеспечения работоспособности вычислительных устройств измерителей скорости с линейной базой направленных преобразователей в широком диапазоне измерения скоростей. Метод повышения точности и быстродействия измерителя скорости с линейной базой направленных преобразователей в широком диапазоне измерения скоростей. Методика проектирования вычислительного устройства измерителя скорости с линейной базой направленных преобразователей. Классификация ГАЛ с линейной базой направленных преобразователей с учетом новых типов лагов. Метод аппаратного моделирования огибающих амплитуд эхосигналов, принятых антенной системой измерителя скорости с линейной базой направленных преобразователей, с учетом характеристик приемноизлучающего тракта, отражающей поверхности и движения носителя с углом сноса. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА. В настоящее время продолжаются интенсивные исследовательские работы, направленные на создание новых образцов измерителей скорости, обладающих повышенной эксплуатационной надежностью, точностью показаний, достаточной эффективностью применения и ремонтопригодностью. Одновременно обозначилась тенденция к разработке измерителей скорости с ЛБНП специализированных типов для решения задач на других видах транспорта железнодорожном, автомобильном и в отраслях транспортировки жидкостей вода, нефть.