Алгоритмы и цифровые устройства многоскоростной адаптивной обработки траекторного сигнала

• Автор: Андреев, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 179 с. + Прил.(88 с.: ил.)

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Алгоритмы обработки и способы построения структуры
цифрового приемника траєкторного сигнала
1.1. Математические модели траєкторного сигнала
1.2. Алгоритм обработки траєкторного сигнала в режиме реального времени (РЛ)
1.3. Алгоритм обработки траєкторного сигнала в режиме доплеровского обужения луча (ДОЛ)
1.4. Алгоритм обработки траєкторного сигнала в режиме фокусированного синтезирования апертуры (ФСА)
1.5. Алгоритм обработки траєкторного сигнала в режиме селекции наземных движущихся целей (СНДЦ)
1.6. Способ построения структуры адаптивного цифрового приемника узкополосного траєкторного сигнала в режимах ДОЛ и ФСА с одновременной селекцией НДЦ
1.7 Способы построения структуры адаптивного цифрового приемника широкополосного траєкторного сигнала в режимах ДОЛ и ФСА панорамного обзора
1.8. Основные результаты. Задачи исследований
2. Разработка и исследование алгоритмов адаптивной многоскоростной обработки узкополосного траєкторного сигнала
2.1. Разработка алгоритмов адаптации узкополосного фильтра-дециматора к уходу доплеровских частот
2.2. Оптимальное проектирование на сигнальных процессорах многоступенчатой структуры адаптивного узкополосного фильтра-дециматора предварительной обработки
траєкторного сигнала
2.2.1. Введение. Общая постановка задачи
2.2.2. Постановка и формализация задачи оптимального проектирования адаптивного узкополосного фильтра-дециматора
2.2.3. Решение задачи оптимизации структуры и параметров цифрового приемника узкополосного траєкторного сигнала
2.2.3.1. Оптимальный синтез двухступенчатой структуры
2.2.3.2. Оптимальный синтез трехступенчатой структуры
2.2.3.3. Многоступенчатая реализация набора цифровых фильтров
2.3. Основные результаты
Разработка и исследование алгоритмов адаптивной многоскоростной обработки широкополосного траєкторного сигнала
3.1. Разработка алгоритмов адаптации к структуре широкополосного траєкторного сигнала
3.1.1. Общая структура адаптивного цифрового приемника
широкополосного траєкторного сигнала
3.1.2. Два подхода к построению схем адаптивной обработки широкополосного траєкторного сигнала
3.2. Математическая формализация и решение задачи оптимальной
многоскоростной обработки широкополосного траєкторного сигнала
3.2.1. Общая постановка задачи оптимального проектирования
3.2.2. Оптимальное проектирование многоступенчатой пирамидальной структуры набора фильтров-дециматоров на сигнальных процессорах
3.2.2.1. Постановка и методика формализации задачи
оптимального проектирования
3.2.2.2. Формализация и решение задачи оптимального синтеза двухступенчатой структуры набора фильтров-дециматоров
3.2.2.3. Формализация и решение задачи оптимального синтеза трехступенчатой структуры набора фильтров-дециматоров
3.3. Способы и алгоритмы многоступенчатой адаптации на основе многоскоростной обработки траєкторного сигнала
3.3.1. Способ многоступенчатой адаптации по верхней границе полосы частот траєкторного сигнала
3.3.2. Способ многоступенчатой адаптации на основе квазиоптимальной комбинированной структуры набора фильтров-дециматоров и алгоритма фильтрации в частотной области
3.4. Основные результаты
4. Моделирование и анализ эффективности алгоритмов многоскоростной адаптивной обработки траєкторного сигнала
4.1. Моделирование алгоритмов многоскоростной адаптивной обработки узкополосного траєкторного сигнала
4.1.1. Моделирование работы адаптивного фильтра-дециматора
4.1.2. Контрольная задача и модель траєкторного сигнала
4.1.3. Адаптивный цифровой фильтр-дециматор: основные функции и их реализация
4.1.4. Формирование РЛИ: основные этапы обработки, результаты моделирования
4.1.5. Моделирование процесса адаптации
4.2. Моделирование алгоритмов многоскоростной адаптивной

Таким образом, алгоритм обработки сигнала в режиме СНДЦ реализуется параллельно с алгоритмом картографирования (например, ДОЛ) и на этапе анализа спектра сигнала осуществляет перенос спектра в область нулевой частоты, подавление частот в окрестности 0-ой частоты, детектирование наличия частотных компонент вне базовой полосы, измерение мощности этих компонент, формирование результата. Блок-схема алгоритма обработки сигнала в режиме СНДЦ представлена на рис. 1.13.
Алгоритм ДОЛ реализуется полностью по ранее рассмотренной схеме. Параллельно с выполнением этого алгоритма происходит детектирование движущихся целей. Алгоритм СНДЦ «снимает» сигнал зСФ[п с выхода согласованного фильтра, входящего в состав блок-схемы ДОЛ.
Сдвиг спектра выполняется на известную для текущего углового положения антенны величину /с по формуле:
Если спектр исходного сигнала имел вид, показанный на рис. 1.126, то спектр сигнала на выходе этапа сдвига спектра будет иметь вид рис. 1.14.
Заградительный фильтр выполняет подавление частотных компонентов сигнала в окрестности нулевой частоты. Выход фильтра рассчитывается по формуле свертки:
^тЫ = ^Сф{п-е
,]2т$сПТд

Рисунок 1.14.

Результат фильтрации проиллюстрирован на рис. 1.15.