Исследование алгоритмов и устройств обработки сигналов в условиях априорной неопределенности

• Автор: Кравченко, Денис Александрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 206 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В УСЛОВИЯХ
АПРИОРНОЙ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
1.1 Обработка дискретных сигналов в условиях неполноты априорной информации
1.2 Оптимизация алгоритма обработки дискретных сигналов в условиях априорной неопределенности неопределенности
Выводы
Глава 2. ВБ1БОР И ОБОСНОВАНИЕ ИНФОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕССОВ В КАНАЛАХ ОБРАБОТКИ
2.1 Постановка эксперимента и оценка погрешности измерений модели исследований
2.2 Параметры взаимных превышений случайных процессов
2.3 Исследование информативных параметров превышений зависимых процессов
2.4 Исследование информативных параметров превышений
после уровневой обработки
Выводы
Глава 3. УСТРОЙСТВА, РЕАЛИЗУЮЩИЕ АЛГОРИТМ УРОВНЕВОЙ ОБРАБОТКИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ
3.1 Алгоритм работы устройства уровневой обработки
3.2 Исследование особенностей реализации алгоритма
уровневой обработки
3.3 Статические характеристики устройств уровневой обработки
3.4 Статистические характеристики устройств уровневой обработки 91 Выводы
Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ДЕМОДУЛЯТОРОВ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УРОВНЕВОЙ ОБРАБОТКИ

4.1 Потенциальная помехоустойчивость алгоритмов
уровневой обработки
4.2 Помехоустойчивость уровневой обработки сигналов, манипулированных по частоте
4.3 Система автоподстройки частоты на основе ДВОС
4.4 Исследование переходных характеристик системы
ЧАПЧ с ДВОС
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение
П 1.1 Алгоритм и программа уровневой обработки (ДВОС)
П 1.2 Исследование устойчивос ти цифровых фильтром
П 1.3 Программа для определения коэффициента перекрытия
П. 1.4 Оценка погрешности исследований
Приложение
П 2.1 Алгоритм получения двухпараметрических распределений вероятностей выбросов случайных процессов
П 2.2 Результаты исследований двухпараметрических превышений
Приложение
П3.1 Исследование потенциальной помехоустойчивости
П 3.2 Результаты исследования потенциальной помехоустойчивости
П.3.3 Моделирование устройства уровневой обработки
П.3.4 Демодулятор сигналов на основе ЧДОС
П.3.5 Исследование реальной помехоустойчивости
Приложение
П.4.1 Решение дифференциального уравнения ЧАПЧ
Приложение
П 5.1 Акты внедрения результатов диссертационной работы

ВВЕДЕНИЕ
В последние годы техника передачи дискретных сообщений вышла за пределы передачи текста (телеграфии) и составляет одно из важнейших звеньев процесса комплексной автоматизации в самых различных областях (так. называемые системы передачи данных). Широкое применение имеют также системы передачи дискретных сообщений для телеуправления. Теория передачи дискретных сообщений представляет наиболее разработанную часть общей теории связи. Основной проблемой этой теории является отыскание методов приема, обеспечивающих получение требуемой верности принятого сообщения, повышения скорости передачи и понижение ее стоимости.
Общая теория связи тесно связана, с одной стороны, с кибернетикой, а с другой стороны, с теорией вероятностей, математической статистикой, теорией решений, теорией случайных процессов и т.д. В основном она развивалась по двум направлениям. Первое направление начато работами В.А.Котельникова и Д.Миддлтона и др. Оно представляет, по существу, теорию статистического обнаружения и различения сигналов, или теорию потенциальной помехоустойчивости, в которой разработаны критерии, определяющие предельную помехоустойчивость радиоприемного устройства при заданном виде сигнала. Второе направление, известное под названием теория информации, начато работами К.Шеннона[2]. Оно основано в значительной степени на трудах А.Н. Колмогорова и получило строгое обоснование в работах
А.Я.Хинчика, Р.Л.Добрушина и др. В этих работах, благодаря введению понятия «количества информации», удалось по разному осмыслить технические показатели канала связи, такие, как пропускная способность и помехоустойчивость. В последние годы происходит синтез этих двух направлений, взаимно дополняющих друг друга и тесно связанных общностью практических проблем, которые они решают.
В работе В. А Котельникова [1] по теории потенциальной помехоустойчивости рассматривались задачи приема сигналов в канале с
постоянными и точно известными параметрами. Котельников рассматривал по

Рис. 2.1 Схема проведения экспериментальных исследований
Для имитации аддитивной помехи, действующей на сигнал при его прохождении по; каналу связи необходимо устройство, осуществляющее линейное сложение сигнала и шума. Имитатор аддитивной помехи представляет собой, сумматор с единичным коэффициентом передачи и единичными весовыми’.коэффициентами суммируемых функций, на один вход, которого подается сигнал с выхода генератора с частотной манипуляцией, а на другой - шум. В качестве, источника шума использован генератор псевдослучайного белого шума с рав-номерным законом амплитудного распределения, псевдослучайная поеледова-

тельность повторяется примерно через 290 выборок. Приемная часть макета реализует, схему некогерентного неоптимального широкополосного приемника ЧМн сигналов.. Основными требованиями, предъявляемыми к фильтрам, являются одинаковые полосы пропускания, узкополосность, обеспечение требуемых коэффициентов перекрытия АЧХ с точностью до 10% и заданный диапазон частот. Жестких требований к форме АЧХ и значениям частот настройки фильтров не предъявляется. В качестве полосовых фильтров применены цифровые фильтры с конечной импульсной характеристикой второго порядка, посчитанные в программе МАТЬАВ [103,105]. Структурные схемы цифровых фильтров и карта нулей и полюсов приведены в приложении 1. Передаточная функция построенных фильтров имеет полюсы, лежащие внутри единичного круга, фильтр устойчив.