Обработка радиосигналов эталонных частот для повышения точности и дальности приема

• Автор: Гришанович, Юлия Васильевна
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ковров
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА
ОБЗОР СПОСОБОВ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЭТАЛОННЫХ СИГНАЛОВ, ВЫБОР МАТЕМАТИЧЕСКОГО АППАРАТА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВОГО ПРИЕМНИКА
1.1 Способы передачи и приема эталонных сигналов частоты и
времени (ЭСЧВ)
1.2 Основные схемы построения приемников эталонных сигналов
1.3 Основные преимущества цифровых фильтров и способы их
синтеза
1.4 Преобразование Фурье
1.5 Вейвлет-анализ
1.6 Построение регрессионных моделей сигналов в цифровых системах управления
Выводы по главе 1
ГЛАВА
РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО АППАРАТА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ВЫСОКОДОБРОТНОГО ЦИФРОВОГО ФИЛЬТРА
2.1 Применение свертки для построения цифрового фильтра.
2.2 Математические основы синтеза вейвлет-функций для
построения высоко добротных фильтров
2.3 Демодуляция сигналов методом вейвлет-анализа
2.4 Исследование методов обработки

Выводы по главе 2
ГЛАВА
ОПИСАНИЕ ЦИФРОВОГО ПРИЕМНИКА ЭТАЛОННЫХ

СИГНАЛОВ
3.1 Принимающая антенна.
3.2 Описание приемника ЭСЧВ
3.3 Выбор фильтров для приемника ЭСЧВ
3.4 Определение требований к аппаратной платформе цифрового приемника
Выводы по главе 3
ГЛАВА
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ЦИФРОВОГО ПРИЕМНИКА, ПОСТРОЕННОГО С ПИРМЕНЕНИЕМ ВЕЙВЛЕТ-ФУНКЦИИ МОРЛЕ
4.1 Апробация разработанного прибора
4.2 Основные характеристики разработанного приемника
4.3 Влияние времени года и времени суток и метеорологических факторов на качество приема ЭСЧВ
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ В РАБОТЕ СОКРАЩЕНИЙ

- Эталонные сигналы частоты и времени
- Шкала времени
- Первичный эталонный генератор
- Нижние частоты
- Программируемые логические интегральные схемы;
- Длинные волны
- Короткие волны
Государственная служба времени и частоты
- Сверхдлинные волны
- Системы автоматизированного проектирования;
- Приемник-компаратор
- Амплитудно- частотная характеристика;
- Дискретное преобразование Фурье
- Быстрое преобразование Фурье
- Аналого-цифровой преобразователь;
- Высокие частоты
- Отношение сигнал/шум
- Амплитудная модуляции
- Фазовая модуляция
- Частотная модуляция
- Коэффициент полезного действия
- Метод наименьших квадратов
- Блок цифровой обработки сигнала
- Very Hardware Description Language
- Комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник
- Транзисторно-транзисторная логика
- Multiply-Accumulate
Серьезным недостатком практической реализации вейвлет-анализа, мешающим его широкому распространению, являлся чрезмерно большой объем вычислений даже при обработке одномерного сигнала. Использование ПЛИС для аппаратного вейвлет-анализа в измерительных системах позволяет преодолевать этот недостаток.
1.6 Построение регрессионных моделей сигналов в цифровых системах управления
При проектировании систем управления важную роль играет выбор чувствительного элемента (датчика) и алгоритмов предварительной обработки данных. Рассматривая структуру системы управления, можно заметить, что от адекватности и полноты представления информации чувствительным элементом в большой степени зависит точность, а в ряде случаев и устойчивость системы.
Устойчивый режим работы может быть количественно подтвержден статистическим анализом данного сигнала — например, вычислением среднего квадрата отклонения. В более общем смысле можно говорить о построении регрессионной модели для сигнала, и формировании управляющих сигналов, на основе анализа параметров построенной регрессионной модели. Такой подход имеет то существенное преимущество, что увеличение частоты дискретизации АЦП приведет к увеличению количества отсчетов, которые могут быть успешно задействованы в регрессионной модели. Широко известно, что адекватность любых статистических моделей тем выше, чем большее количество отсчетов участвует в их построении. В то же время при использовании классических цифровых фильтров повышение частоты дискретизации АЦП приводит в первую очередь к тому, что спектр собственных шумов АЦП смещается в область более высоких частот, с сохранением общей устойчивости алгоритма к помехам. Таким образом, с учетом тенденции повышения частоты