Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Измерения параметров сигнала. Структура оптимального измерителя

Название: Измерения параметров сигнала. Структура оптимального измерителя
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: реферат Добавлен 15:41:04 26 января 2009 Похожие работы
Просмотров: 247 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

кафедра ЭТТ

РЕФЕРАТ на тему:

«И змерения параметров сигнала. Структура оптимального измерителя »

МИНСК, 2008

Сущность, условия решения и критерий оптимальности задачи измерения параметров сигнала

Измеряемые параметры сигнала (время запаздывания, доплеровское смещение частоты, наклон и кривизна волнового фронта) изме­няются во времени. Поэтому задача измерения по существу сводится к наиболее точному воспроизведениюэтих параметров, во времени. Для систем радиолокационных систем это означает наиболее точное воспроизведение во времени дальности, скорости и угловых координат объекта наблюдения. Для радиосистем передачи информации это означает на­иболее точное воспроизведение во времени передаваемого информа­ционного сообщения.

Постановка задачи измерения параметров сигнала, как и всякой другой задачи, предполагает формулировку некоторых условий ее решения. К числу таких условий относятся следующие исходные предполо­жения, выступающие в роли постулатов:

- самостоятельность задачи измерения,

-независимость измерения искомого параметра от других, считающихся известиями.

Самостоятельность задачи измерения воспринимается с некото­рой степень» условности.

В действительности, решая задачу обна­ружения, т.е. принимая решение о наличии или отсутствии сигнала по каждому элементу разрешения пространства наблюдения, мы тем самым вместе с решением о наличии сигнала в данном элементе разрешения формируем оценку о параметрах сигнала с точностью до элемен­та разрешения (по дальности, скорости, угловым координатам). Од­нако для задачи измерения параметров сигнала характерны принци­пиально другие» более высокие, точности. Поэтому процесс обнару­жения сигнала и измерения его параметров целесообразно рассматри­вать раздельно. Предполагается наличие обнаружителя, с помощью которого достоверно (D =1;F =0) устанавливается факт наличия сигнала в каком-либо элементе пространства наблюдения и осуществляется первоначальное грубое определение параметров сиг­нала (с точностью до элемента разрешения), позволяющее перейти к точному измерению.

Итак, согласно первому постулату о самостоятельности задачи измерения и достоверности обнаружения источником информации и объектом обработки (анализа) при решении задачи измерения пара­метров сигнала является аддитивная смесь принятого полезного сигнала и помех:

f ( t )= m ( t , a , b )+ n ( t )

Принятый полезный сигнал зависит от некоторого числа изме­ряемых (a1, a2,…ak) параметров (время запаздывания, доплеровское смещение частоты, наклон и кривизне волнового фронта) и некоторого числа неизменяемых (b1, b2,… bl) или пара­зитных параметров (случайные амплитуда и фаза). Измеряемые па­раметры a1, a2,…ak в общем случае являются функциональ­ноили статистически зависимыми. Это обстоятельство приводит к необходимости совместного измерения взаимозависимых параметров, что сильно усложняет решение задач синтеза и анализа измерителей параметров сигнала. Поэтому в дальнейшем рассматривается лишь случай независимого от других измерения одного параметра, когда все остальные параметры предполагаются известными. В случае ма­лых ошибок измерения, когда справедливы линейные приближения, раздельный синтез и анализ измерителей отдельных параметров впол­не допустим.

Под упомянутой выше ошибкой измерения параметра подразумева­ется разность между измеренным значением параметра a и его ис­тинным значением aц, закодированным в принятом сигнале:

D= a.

В общем случае ошибка измерения является функцией времени и пред­ставляет собой разность

где a ц(t - изменявшийся во времени измеряемый параметр, закодированный в принятом сигнале (задающее воздействие измерителя);

a ( t ) - измеренное значение параметра, т.е. результат воспроизведения задающего воздействия.

Естественным критерием качества измерения параметра являет­ся минимум ошибки измерения D a ц. Однако формулировка критерия качества в такой форме не позволяет обеспечить осознания преем­ственности основных задач радиосистем (обнаружения, распознавания-различения и измерения) с точки зрения единства центрального звена решенияэтих задач - пространственно-временной и поляриза­ционной обработки сигнала на фоне помех.

Действительно, в результате пространственно-временной и по­ляризационной обработки принятого сигнала на фоне помех формиру­ется отношение правдоподобия (или любая однозначно связанная с ним величина). При этом фактически происходит сопоставление при­нятого сигнала и его прообраза по измеряемым параметрам.

Если характеристики и параметры принятого сигнала и его прообраза согласованы, то отношение правдоподобия максимально.

Факт согласованности характеристик и параметров привитого сигнала и его прообраза, устанавливаемый по максимуму отношения правдоподобия, может быть использован для формулировки критерия оптимальности в форме, удовлетворяющей сформулированному выше требованию: оптимальный измеритель должен обеспечить или минимум ошибки измерения, или максимум отношения правдоподобия.

Сформировав отношение правдоподобия и подобрав тем или иным способом такое значение измеряемого параметра, при котором отношение правдоподобия максимально, можно тем самым измерить с минимальной ошибкой тот или иной параметр сигнала. В зависи­мости от способа выбора измеряемого параметра различают измери­тели, классификация которых излагается ниже.

Классификация измерителей

Измерители различаются по следующим классификационным приз­накам;

- по степени участия человека (эргатические - с участием человека в системе "индикатор-оператор" и автоматические - без участия человека),

- по используемому времени (с формированием разовой оценки, т.е. с оцениванием по результатам

одного обращения к объекту наблюдения Ta = T н<< Tob и с формированием объединен­ной оценки, т.е. оцениванием по результатам нескольких обраще­ний к объекту наблюдения Ta >> T н>> ),T н Tob

- по наличию или отсутствию обратной связи (следящие или замкнутые измерители и неследящие или разомкнутые измерители).

Неотъемлемой частью эргатических измерителей является сис­тема "индикатор-оператор". Человек-оператор, наблюдая за экра­ном индикатора, используя либо неподвижные калибрационные метки (механические или электронные), либо подвижные метки, осуществляет максимально правдоподобную оценку координат или параметров движения целей. При этом оценивание измеряемого па­раметра возможно как по результатам одного обращения к цели ( Та = Тн << Тоб ), что характерно для РЛС кругового обзора с большим периодом обзора (единицы секунд), так и по результатам нескольких обращений к цели (Та >> Тоб >> Тн ), что характерно для РЛС секторного обзора с высокой частотой обзора (десятки герц и более).

Эргатические измерители могут находиться как в следящем, так и неследящем режимах. Неследящий режим измерения (рис. 1) характерен для систем "индикатор-оператор" с неподвижными калибрационными метками, когда оценка измеряемого параметра осущест­вляется оператором непосредственно по максимуму отношения прав­доподобия, т.е. путем выбора такого значения измеряемого пара­метра, при котором сигнал на выходе многоканального обнаружите­ля, отображаемый на экране индикатора, максимален.

Следящий режим измерения (рис. 2) характерен для систем "индикатор-оператор" с подвижными метками (механическимиилиэлектронными). При этом имеет место визуальная оценка величины и знака рассогласования между истинным значением измеряемого па­раметра (положением Метки на экране индикатора) и измеренным его значением (положением подвижной механической или электронной мет­ки). Наблюдая и оценивая это рассогласование, оператор с учетом обретенного им опыта рассчитывает мышечную реакцию (управлявшее воздействие), прикладываемую к исполнительному устройству (меха­низму перемещения механической или электронной метки) для того, чтобы ликвидировать наблюдаемое им рассогласование.

Автоматические измерители работающие без участия человека (рис. 3), могут формировать как разовую (или единичную) оцен­ку измеряемого параметра заодно обращение к цели - время наблю­дения (Та = Тн << Тоб ), так и объединенную оценку за нес­колько обращений к цели ( Та >> Тоб >> Тн) .

Рис. 1 Эргатические неследящие измерители:

а) с формированием разовой оценки:

б) с формированием объединенной оценки

Рис. 2 Эргатические следящие измерители:

а) с формированием разовой оценки

б) с формированием объединенной оценки

Д(,u )=

ТТ<<Т

Дискриминатор сигнала ошибки

Цепи

фильтра-

ции и

сглажива-

ния

ТТ<<Т

розовая

ТТ<<Т

Рис 3 Автоматические слядящие (а) и неследящие (б) измерители с формированием разовой и объединенной оценок

При этом автоматические измерители могут быть следящими (замк­нутыми) и неследящими (разомкнутыми). В следящих измерителях при­сутствует техническое устройство, называемое дискриминатором, на выходе которого формируется сигнал ошибки D ( t , D a ц), пропорци­ональный (в определенных пределах) рассогласованию D a u = a - a ц между истинным значением измеряемого параметра a ц и его измеренным значением a :

В неследяших автоматических измерителях присутствует уст­ройство выбора максимума сигнала на выходе многоканального обна­ружителя, фиксирующее номер канала с максимальным выходом и преобразующее номер канала в дискретное значение измеряемой коорди­наты (с возможностью последующего объединения за несколько цик­лов обращения к цели).

Уравнение оптимальной оценки, структура оптимального измерителя.

Согласно сформулированному выше критерию оптимальности сле­дует считать измеренным с максимальной точностью такое значение параметра a, при котором отношение правдоподобия (или его логарифм) максимально. Используя для определения максимума функции математический метод, следует найти производную этой функции по измеряемому параметру и установить такое его значение, при кото­ром эта производная становится равной нулю. Таким образом, опти­мальной оценкой параметра является корень уравнений

,

Эти уравнения носят название уравнений оптимальной оценки. Они от­ражают структуру и алгоритм работы оптимального измерителя пара­метра. Реализующий операцию получения оптимальной оценки измери­тель состоит из двух устройств (рис. 4):

- устройства, вычисляющего по принятому сигналу производную логарифма отношения правдоподобия по измеряемому параметру;

-устройства, определяющего сглаженную оценку, при которой эта производная равна нулю.


Сигнал

ошибки


Рис. 4. Оптимальная структура измерителя (автоматического следящего)

Рис. 5 Пояснение процесса формирования оптимальной оценки в автоматическом следящем измерителе

Первое из названных устройств называется оптимальным диск­риминатором, на выходе которого формируется сигнал ошибки, несу­щий информация о величине и знаке рассогласования Daц .

Второе устройство - цепи фильтрации и сглаживания в составе замкнутой следящей системы, благодаря чему на выходе в установив­шемся режиме формируется такая оценка, параметра a, при ко­торой сигнал ошибки и рассогласование становятся равными нуля (рис. 5).

Таким образом, из всего многообразия измерителей, перечис­ленных в п. 2, оптимальным является автоматический следящий измеритель. Действительно, в этом измерителе отсутствует харак­терная для эргатических измерителей инструментальная ошибка сис­темы "индикатор-оператор", обусловленная такими факторами, как конечный размер пятна фокусировки на экране электронно-лучевой трубки, эффект параллакса, т.е. мнимое изменение положения отметки из-за перемещения глаза оператора. С другой стороны, в следящем автоматическом измерителе по сравнения с неследящим автоматическим измерителем отсутствует инструментальная ошибка, обусловленная отклонением от эталонных некоторых параметров тех­нических устройств, определяющих коэффициент преобразования из­меряемого параметра в некоторую выходную величину»

В рамках оптимальной структуры автоматического следящего измерителя должны решаться две дополнительные задачи оптими­зации :

- определение структуры оптимального дискриминатора, обес­печивающего минимальную спектральную плотность возмущавшего воз­действия, т.е. минимальную флуктуационную ошибку при фиксирован­ной полосе следящего измерителя, т.е. фиксированной динамической ошибке воспроизведения задающего воздействия я фиксированном быстродействии;

- определение структуры оптимального формирующего фильтра (цепей фильтрации и сглаживания),

обеспечивающего минимальную динамическую ошибку воспроизведения задающего воздействия при фиксированной флуктуационной ошибке измерения.


ЛИТЕРАТУРА

1. Охрименко А.Е. Основы извлечения, обработки и передачи информации. (В 6 частях). Минск, БГУИР, 2004.

2. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Реброва Т.Б.. Радиоэлектроника и медицина. –Мн. – Радиоэлектроника, 2002.

3. Медицинская техника, М., Медицина 1996-2000 г.

4. Сиверс А.П. Проектирование радиоприемных устройств, М., Радио и связь, 2006.

5. Чердынцев В.В. Радиотехнические системы. – Мн.: Высшая школа, 2002.

6. Радиотехника и электроника. Межведоств. темат. научн. сборник. Вып. 22, Минск, БГУИР, 2004.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:17:18 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
15:47:34 25 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Измерения параметров сигнала. Структура оптимального измерителя

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150653)
Комментарии (1838)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru