Развитие методов определения параметров радиосигнала по массиву мгновенных значений

• Автор: Поздняков, Владислав Александрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 215 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОСИГНАЛА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОСИГНАЛА
1.2. АРХИТЕКТУРА АВТОНОМНЫХ СИСТЕМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОСИГНАЛА
1.3. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА СИСТЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРИБОРОВ
1.4. ВОЗМОЖНОСТИ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
1.5. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРИБОРОВ
1.6. МЕТОДЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
1.7. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОСИГНАЛА
1.8. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ СТРОБИРОВАНИЯ И МНОГОУРОВНЕВОЙ ИНТЕРПОЛЯЦИИ
В ЗАДАЧАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОСИГНАЛА
2.1. МЕТОД НЕСИНХРОНИЗИРОВАННОГО СТРОБИРОВАНИЯ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ
В ЗАДАЧАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА
2.2. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ СИГНАЛА
2.3. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ ПРИ ПЕРЕМЕННОМ
ШАГЕ ДИСКРЕТИЗАЦИИ СИГНАЛА
2.4. МНОГ ОУРОВНЕВОЕ ИНТЕРПОЛИРОВАНИЕ В ЗАДАЧАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА ПРИ НАЛИЧИИ ШУМОВ КВАНТОВАНИЯ
2.5. МНОГОУРОВНЕВОЕ ИНТЕРПОЛИРОВАНИЕ В ЗАДАЧАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВОГО
И ВРЕМЕННОГО СДВИГА СИГНАЛА
2.6. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ И ГИЛЬБЕРТА
ДЛЯ ЗАДАЧ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАДИОСИГНАЛА
3.1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МОДУЛЯЦИИ НА ОСНОВЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ФУРЬЕ И ГИЛЬБЕРТА
3.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ФУРЬЕ И ГИЛЬБЕРТА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ НЕИДЕАЛЬНОГО ДИСКРЕТИЗИРОВАННОГО СИГНАЛА
3.3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ СИГНАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ
3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ СИГНАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ
3.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОПРЕД ЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
РАДИОСИГНАЛА В ПРОМЫШЛЕННОСТИ И УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
4.1. КОМПЬЮТЕРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ
4.2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ФОРМЫ ДИСКРЕТИЗИРОВАННОГО СИГНАЛА
4.3. КОМПЛЕКС КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ РАДИОСИГНАЛА
4.4 АППАРТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО МОНИТОРИНГА
ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВ
4.5. КОМПЛЕКС КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ МОНИТОРИНГА И ОЦЕНКИ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КАНАЛА ПЕРЕДАЧИ РАДИОСИГНАЛА
4.6. КОМПЛЕКС АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИСПЫТАНИЙ РАДИОСИСТЕМ
4.7. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
П1. ГИСТОГРАММЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ
СИГНАЛА МЕТОДОМ МНОГОУРОВНЕВОЙ ИНТЕРПОЛЯЦИИ
П2. ГИСТОГРАММЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГА
ФАЗЫ МЕТОДОМ МНОГОУРОВНЕВОЙ ИНТЕРПОЛЯЦИИ
ПЗ. ГРАФИКИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ОТКЛОНЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ СИГНАЛА МЕТОДОМ
ФУРЬЕ-ГИЛЬБЕРТА
П4. ГРАФИКИ АБСОЛЮТНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА
ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕТОДА ФУРЬЕ
П5. ГРАФИКИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
МОДУЛЯЦИИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕТОДА ФУРЬЕ-ГИЛЬБЕРТА
П6. ГРАФИКИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ СИГНАЛА
П7. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ И ДИПЛОМЫ
АКТ ВНЕДРЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ
АКТ ВНЕДРЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ И НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ
АКТ ВНЕДРЕНИЯ КОМПЛЕКСА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРИБОРОВ
АКТ ВНЕДРЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
ПРИЕМО- СДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ РАДИОСТАНЦИЙ «ФАЗАН»
АКТ ВНЕДРЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО КОМПЛЕКСА МОНИТОРИНГА И ОЦЕНКИ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
АКТ ВНЕДРЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
ПРИЕМО- СДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКА УГ1П
АКТ ВНЕДРЕНИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ
ДИПЛОМ ПРЕЗИДИУМА ЦЕНТРАЛЬНОГО СОВЕТА РОССИЙСКОГО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТАВ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И СВЯЗИ
ИМЕНИ A.C. ПОПОВА
ДИПЛОМ ЗА ПЕРВОЕ МЕСТО В КОНКУРСЕ НАУЧНЫХ РАБОТ СТУДЕНТОВ
ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ

Актуальность исследований
Повышение эффективности методов и систем определения параметров радиосигнала (СОПР), в том числе сигналов систем радиосвязи и телевидения, является важной народнохозяйственной задачей, решение которой способствует повышению качества выпускаемой продукции, росту производительности и улучшению условий труда.
Современные принципы конфигурирования автоматизированных СОПР ориентированы на использование персональных компьютеров (ПК), модульных архитектур и стандартных интерфейсов [2,5,13,14,20,60]. Компьютерные технологии, и в особенности развитие класса вычислительных или виртуальных приборов (ВП), позволяют с наименьшими затратами обеспечить высокое качество, точность и достоверность получаемой информации [37,46,50,51,71]. Все большее число задач решается не на аппаратном, а на программном уровне. Развитие алгоритмических методов определения параметров радиосигнала обеспечивает гибкость, надежность, низкую стоимость и высокое быстродействие вычислительных СОПР.
Известно несколько вариантов архитектур СОПР, среди которых наибольшей гибкостью конфигурирования обладают крейтовые и виртуальные комплексы. Они применяются в качестве различных технологических и эксплуатационных систем испытаний, мониторинга и диагностики технических характеристик телекоммуникационных систем. Входящий в систему ПК не только обеспечивает цифровую обработку данных, но также реализует управление экспериментом, передачу и хранение информации. Новые подходы позволяют быстрее и с меньшими затратами создавать измерительные комплексы различной сложности от измерения параметров сигналов до анализа спектров и управления технологическими процессами с передачей результатов удаленным пользователям.
Большой вклад в разработку методов и создание аппаратуры для измерения параметров сигналов внесли творческие коллективы ряда российских высших учебных заведений и научно-исследовательских институтов. Активно в данной области работает ряд зарубежных фирм, таких как Hewlett-Packard, Texas Instruments, National Instruments, Tektronix и др.
Классиками цифровой обработки информации являются зарубежные и отечественные ученые: Оппегейн A.B., Шафер Р.В., Уидроу Б., Стирнз С. Рабинер JI.P., Голд Б. Гольденберг Л.М., Котельников В.А., Арутюнов П.А.,

быстродействие преобразования при несинхронизированном стробировании, так как для получения требуемого массива данных и восстановления исходного сигнала требуется меньшее число периодов входного сигнала. Кроме того, на меньшем отрезке времени будет меньше случайных флуктуации сигнала (по частоте и уровню). В результате погрешность восстановление формы исследуемого сигнала уменьшится. Поставленная цель достигается тем, что измеряют частоту входного сигнала, и полученные отсчеты высокочастотного сигнала располагают на оси времени в необходимом порядке.
Принцип работы поясняет рис. 2.1.2. Вначале измеряется период (или частота) входного сигнала. Массив полученных отсчетов высокочастотного сигнала запоминается, и данные располагаются на оси времени в необходимом порядке ?, в соответствии с выражением:
Ь =]Тд- гТс,
где у — порядковый номер (целое число) временного отсчета сигнала;
/ — целое число, для которого выполняется условие пТс>^Тд— 1ТС>0 п — требуемое число периодов восстановленного сигнала;
Тс - период сигнала;
Тд- период дискретизации.
Исходный массив отсчетов
Рис. 2.1.2. Метод несинхронизированного стробировании
Период дискретизации может быть меньше, чем период сигнала, а также больше или значительно больше, чем период сигнала. Рекомендуемый период дискретизации задается выражением:
Тд=МТсШ,