Научная статья на тему 'Эффективность последовательного анализа спектра стационарных эргодических сигналов'

Эффективность последовательного анализа спектра стационарных эргодических сигналов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
49
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Горохин Валерий Николаевич

Показана эффективность последовательного анализа спектра стационарных эргодических сигналов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Горохин Валерий Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Эффективность последовательного анализа спектра стационарных эргодических сигналов»

УДК 621.372.54

В. Н. ГОРОХИН

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА СПЕКТРА СТАЦИОНАРНЫХ ЭРГОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Показана эффективность последовательного анализа спектра стационарных эргодических сигналов.

На практике широко используются параллельные методы цифрового спектрального анализа [1]. Обычно, когда на вход устройства поступают сигнальные отсчёты, начало которых и длительность не определены, используют вычислитель, реализующий алгоритм скользящего быстрого преобразования Фурье (БГ1Ф), для которого характерно большее количество вычислительных операций по сравнению со случаем прямого вычисления дискретного преобразования Фурье (ДПФ) [2].

Вычисление ДПФ реализуется с помощью рекурсивного фильтра с передаточной функцией Щг)

по рекуррентному алгоритму [2] у(п) = х(п)+ тр ехр(]фр )у(п -1),

где тр, фр - координаты полюса цифрового фильтра (ЦФ) на комплексной 2-плоскости, показаны на рис.1; х(п), у(п) - соответственно входные и выходные комплексные отсчёты. Структурная схема ЦФ показана на рис.2.

нМ-

-1

У(п)

>

-)

Рис. 1. Координаты полюса фильтра па комплексной Z-плocкocти

Рис.2. Структурная схема ЦФ

Дня вычисления N отсчётов ДПФ требуется N параллельных фильтров с |)Ншюмерным расположением полюсов по кругу радиусом Гр на комплексное! плоскости. В [2,3] предложен алгоритм последовательного с нейтрального анализа. Он основан на рекуррентном вычислении коэффициентов фр

Мри этом центральная частота полосы пропускания ЦФ последовательно 01 отсчёта к отсчёту перестраивается, как показано на рис.3.

11.Ф в данном случае является нелинейным, так как во времени его коэффициенты не являются постоянными. Для эргодических и стационарных последовательностей проводилось моделирование при различных 01 ношениях сигнал/шум на входе и различной длине отсчётов И, что характеризует и время, и скорость перестройки ЦФ.

Рис.3. Частотные характеристики набора фильтров

/ ! \ ! | • • • / ! \ ! \ • • • ' ! * / I \

Эффективность спектрального анализа определялась по отношению с и гнал/шум на выходе фильтра, входной сигнал представлял смесь комплексных отсчётов гармонического сигнала и белого шума с нормальным законом рис п ре деления. Эффективность данного алгоритма возрастает с увеличением количества отсчётов N (с уменьшением скорости перестройки фильтра). Оптимальное значение коэффициентов при различных значениях N приведено на рис.4.

При хр < тр опт увеличивается полоса пропускания фильтра, а при тр>Сропт унеличиваются искажения частотной характеристики. На рис.5 представлена >ффективность фильтрации для N = 1024 при различных значениях тр фильтра и отношениях сигнал/шум на входе.

л

ншропождсиии по скорости возможна его подстройка в соответствии со

* коростыо цели.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 1'олд Б., Рейдер Ч. Цифровая обработка сигналов/ Пер. с англ.; Под ред. \ М.Трахтмаиа. М.: Сов. радио, 1973. 368 с.

2 Липок В.И. Автоматизированное проектирование цифровых фильтров на базе микропроцессорной техпики. Таганрог: ТРТИ, 1987. 79 с.

I, Липок В.И. Цифровой последовательный анализ спектра // Изв. вузов СССР.

• пин» электроника. 1985. Т. 18. №8. С.78-83.

Рис.4. Оптимальное значение коэффициентов при различных значениях N

I орохин Валерий Николаевич, кандидат технических наук, доцент / <к/>('()/>ы САПР УлГТУ. Область научных исследований - цифровая наработка сигналов.

Щ

г

(с/ш) вых

1

5 6 7 8 (с/ш) вх

Рис.5. Эффективность фильтрации для N = 1024 при различных значениях тр фильтра и

отношениях сигнал/шум на входе

При отношениях сигнал/шум на входе от 1 до 4 рассмотренный алгоритм дает выигрыш в улучшении сигнал/шум на выходе и может быть применён в различных системах обработки для спектрального анализа. Например, в радиолокационных системах сопровождения по скорости при поиске сигнала по частоте и его обнаружении. При захвате сигнала по частоте диапазон перестройки ЦФ может быть уменьшен до необходимой величины, а при

УДК 621.391.2

К. к. ВАСИЛЬЕВ, А. Ю. ГЛУХОВ

К и АЗИКОГЕРЕЙТНЫЙ ПРИЁМ МНОГОЧАСТОТНЫХ ( ИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ *

выполнен статистический синтез и анализ квазиоптимальных оценочно -< »^реляционных алгоритмов приёма многочастотных сигналов в системах связи с пилот-Шпалами.

ВВЕДЕНИЕ

Многочастотные системы передачи цифровой информации могут обеспечить надёжную широкополосную связь с подвижными объектами. II таких системах кроме информационных сигналов часто применяются и илот-сигналы, структура которых известна. Это позволяет дать оценки фазовых характеристик отдельных частотных каналов и перейти к квазикогерентному приёму сообщений [1-3]. Однако в настоящее время в литературе отсутствует решение вопросов статистического синтеза и анализа подобных систем. В настоящей работе этот пробел частично иосполняется полным решением поставленной задачи для бинарных сигналов.

' Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 01-01-00531А

Вестник УлГТУ 4/2001

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.