Первый Международный научно-практический семинар




Скачати 43.35 Kb.
НазваПервый Международный научно-практический семинар
Дата конвертації08.03.2013
Розмір43.35 Kb.
ТипПрактический семинар
uchni.com.ua > Математика > Практический семинар

Первый Международный научно-практический семинар

МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В НАУКЕ И ОБРАЗОВАНИИ

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

УДК 621.391

ОБРОБКА СИГНАЛІВ ДОМЕН-АКУСТИЧНИМ ПРОЦЕСОРОМ У АВТОКОРЕЛЯЦІЙНОМУ РЕЖИМІ
Белас О.М., Іванько О.О.

ІСЗЗІ НТУУ “КПІ”
У статті викладений пiдхiд до оцінки якості реалiзацii алгоритму узгодженої обробки сигналів у домен-акустичному процесорі в автокореляцiйному режимі. Отримані аналiтичнi залежності для оцінки погіршення якості обробки через наявність шумів в опорному сигналі на етапі програмування характеристик процесора.
Специфікою обробки сигналів домен-акустачним процесором (ДАП) є те, що алгоритм обробки формується шляхом зміни структури внутрішнього розподілу намагнiченостi феритового осердя при взаємодії в ньому двох програмувальних сигналів [1]. Це значить, що якість сформованої структури i, вiдповiдно, якість обробки сигналів в ідеальному випадку визначаються якістю цих двох сигналів. Якщо сигнал запису може бути сформований малошумним потужним генератором, то в автокореляцiйному режимі опорний сигнал формується із сигналу, який підлягає обробці i, вiдповiдно, має шумову складову. Розглянемо цей випадок.

Будемо вважати, що ДАП реалізує функцію узгодженого фільтра. В значенні показника якості будемо використовувати стандартний для фiльтрiв показник – відношення максимального значення корисного сигналу до значення квадратного кореня з дисперсії шуму. Надалі будемо використовувати вислів «вiдношення сигнал / шум» i позначати його С/Ш. Оцінку будемо проводити для ідеального випадку, тобто не будемо враховувати вгасання сигналу при поширені акустичної хвилі та внутрішні шуми в ДАП.

Спочатку визначимося з особливостями формування амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) фільтра на базі ДАП в зазначеному режимі. Тобто будемо вважати, що АЧХ формується з сигналу, який потім буде оброблятися. Конкретно формування АЧХ відбувається при повному надходженні першого iмлульса корисного сигналу в тiло ДАП шляхом подачі сигналу запису в момент часу t0. Враховуючи, що при формуванні АЧХ окрім корисного сигналу s(t) в тiлi ДАП присутній шум η(t), результуюча імпульсна характеристика буде вiдрiзнятися від ідеальної i матиме вигляд, аналітичний вираз для якого знаходимо за формулою:

(1)

Будемо вважати, що корисний сигнал s(t) є періодичним з періодом Т i енергією в iмпульсi, яка дорівнює Е, а завада може бути подана у вигляді стаціонарного випадкового процесу η(t) з нульовим середнім i кореляційною функцією, яка визначається за формулою:

(2)

де δ(t) – дельта-функція Дiрака, N0 – значения спектральної щільності завади.

Таким чином, другий та наступні імпульси обробляються процесором згідно iз сформованою АЧХ. У загальному випадку сигнал на виході фільтра може бути записаний через інтеграл Дюамеля:

(3)

Розглянемо динаміку обробки другого імпульсу. Для цього вхідний сигнал U(t) визначимо так:

(4)

Враховуючи формулу для імпульсної характеристики (1), запишемо сигнал на виході фільтра:

(5)

Оскільки пікове значення сигналу при узгодженій обробці сигналу визначається постійною часу фільтра t0 , то максимальне значення видного сигналу буде в момент часу Т + t0.Оцiнимо це значення:

(6)

Після заміни змінних z = τ – Т сигнал на виході може бути поданий таким чином:

(7)

де

(8)

Визначимо корисний сигнал як математичне сподівання (7):

(9)

де M [Ai] – математичне сподівання Аi ( T + t0 ),



Тобто значення корисного сигналу дорівнює Е. Оцінимо значення дисперсії завади в момент часу T + t0. В загальному випадку дисперсія визначається за формулою:

(10)

де D [Ai] – дисперсія Аi(T + t0), Kij взаємно кореляційні моменти.

Знайдемо окремо складові формули (10):

  1. D [Ai] = 0, як для детермінованого сигналу.

  2. Для другої складової згідно з визначенням дисперсії запишемо:

(11)
де (12)

Беручи до уваги, що значення кореляційної функції шуму за умовами вiдрiзняється від нуля, тільки в точці нуль друга складова в формулі (11) дорівнює нулю. А також, якщо випадкові величини – складові моменту четвертого порядку, мають нормальне розподілення i середнє значення, яке дорівнює нулю, то момент четвертого порядку можна визначити через моменти другого порядку [2], тобто

(13)

де

(14)

На основі (14) отримаємо

(15)

Враховуючи (15), перепишемо рівняння (11):

(16)

В формулі (16) другий інтеграл дорівнює нулю, так як множення пiдiнтегральних функцій в області інтегрування дорівнює нулю.

3.

(17)

4. Так як випадковий процес був прийнятий стаціонарним на всьому проміжку спостереження, значення D[A4] буде дорівнювати D[A3].

5. Визначимо значення кореляційних моментів:

(18)

(19)

Аналогічно моменти К14, К23, К24, К34 дорівнюють нулю. Підставляючи значення дисперсій в формулу (10), отримуємо:

(20)

Кінцева формула для відношення сигнал / шум на виході фільтра на ДАП матиме вигляд:

(21)

Перший співмножник у формулі для показника якості вiдповiдає вiдомiй формулі з класичної теорії оптимальної обробки сигналів. Другий – враховує специфіку обробки сигналів саме в ДАП i визначає втрати, що пов’язані з наявністю на етапі формування АЧХ шуму.
Список використаної літератури

1. Бондаренко В.С., Криночкин В.В., Мануилов М.В., Соболев Б.В. Исследование домен-акустического эха в поликристаллических ферритах // Письма в ЖТФ, 1987. – Т.13. – Вып. 10. – С. 598.

2. Тузов Г.И. Статистическая теория приема сложных сигналов. – М.: Сов. радио, 1977. – 400 с.


Киев, 27 января 2012

Схожі:

Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
Нтернет-форум – як засіб міждисциплінарного погляду на рецензування наукових статей
Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
Удосконалення організації проведення сезонного обслуговування у військовій частині зв’язку
Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
Шляхи створення захисту радіоелектронної апаратури від дії електромагнітного випромінювання
Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
Стан та тенденції розвитку ринку послуг з надання в користування каналів електрозв'язку
Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
Аналіз стану питання по розробці І експлуатування цифрових транкінгових систем радіозв’язку
Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
Аналіз стану питання по розробці І експлуатування аналогових транкінгових систем радіозв’язку
Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
Пропозиції щодо впровадження агрегатного методу ремонту у військових частинах зв’язку вмс зс україни
Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
...
Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
Для підвищення швидкості доступу до мережних ресурсів існує два варіанти рішення даної проблеми: інтенсивний І екстенсивний
Первый Международный научно-практический семинар iconПервый Международный научно-практический семинар
Щоб цього уникнути, також обійтися без додаткового встановлення нових базових станцій пропонується метод, який полягає в застосуванні...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2014
звернутися до адміністрації
uchni.com.ua
Головна сторінка