CC BY
66
тельных приемников
- о
- -0.5
|Р__________________________________________________________________________
Рис. 6. Поверхность равных фаз при отражении от цилиндрической поверхности
-4 4>
■ш
4 1№1 <Н41 МЛ 4 ЪЪМА МЩТ »<Е4* |(
Рис. 7. Изменение фазы сигнала при цилиндрической поверхности и синусоидальном характере изменения радиуса
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Смарышев М. Д., Добровольский Ю. Ю. Гидроакустические антенны / Справочник. Л.: Судостроение, 1984.
2. Тюлин В. Н. Введение в теорию излучения и рассеяния звука. М.: Наука, 1976.
3. Москаленко Ю. В., Кравченко Т. И. О периодической подвижности костей черепа у человека// Физиология человека. М., 1999. Т 25. №1.
В.С. Нестеров, Ю.О. Покровский, С.П.Тарасов ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ КОГЕРЕНТНЫХ СИНХРОНИЗАТОРОВ ДЛЯ ГИДРОЛОКАТОРОВ С МНОГОКОМПОНЕНТНЫМИ СИГНАЛАМИ
В настоящее время интенсивно используются параметрические гидролокационные системы с многокомпонентным сигналом накачки, перспективные для задач идентификации объектов и измерения параметров среды [1]. Принятый отраженный
Известия ТРТУ
Юбилейный выпуск «НЕЛАКС-2003»
многокомпонентный сигнал разностных частот подвергается узкополосной фильтрации.
Чем точнее генерируются частоты сигнала накачки и чище их спектр, тем выше помехоустойчивость и, следовательно, дальность действия системы. В наибольшей степени удовлетворяют упомянутым требованиям цифровые синтезаторы сетки частот. Желательно, чтобы парциальные составляющие сигнала разностных частот были когерентными, т.е. имели одну и ту же фазу. В связи с этим представляется перспективным применение цифровых синтезаторов частот СЧ с малым шагом сетки в широком диапазоне частот при высокой стабильности частоты и фазы и предельно малым временем перестройки с одной частоты на другую.
Метод прямого синтеза основан на выполнении ряда арифметических операций над частотой колебания опорного генератора с последующей фильтрацией выходного колебания [2]. При косвенном синтезе предусматривается стабилизация диапазонного генератора с электронной перестройкой, создающего выходное колебание, с помощью кольца фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Такие схемы, однако, имеют невысокое быстродействие и кратковременную стабильность частоты, противоречие между фильтрацией внешних и внутренних помех.
В значительной степени свободны от этих недостатков СЧ с двумя и более кольцами импульсной ФАПЧ [3]. Ранее была предложена схема синхронизации с двухконтурной ФАПЧ для передачи цифровой информации по гидроакустическому каналу связи с фазовой манипуляцией, в которой предъявляются наиболее жесткие требования к уровню фазовых (частотных) импульсов на входе демодулятора [4].
Такие же схемы могут быть применены в параметрических гидролокаторах с широкополосными ЧМ, ЛЧМ и ФМН, а также в ГБО с синтезированной антенной, где производится когерентное накопление отраженных импульсов для дальнейшей корреляционной обработки.
Конфигурация схем многоконтурных ФАПЧ с СЧ передающих устройств и в приемниках несколько отличаются. В передатчиках сетку частот формируют с помощью умножительного кольца ФАПЧ, содержащего делитель частот с переменным коэффициентом деления в цепи обратной связи. Кольца ФАПЧ могут быть соединены через делители частоты последовательно, что является эффективной мерой снижения собственных шумов фазового дискриминатора на качество выходных колебаний синтезатора. В приемнике кольца ФАПЧ, отслеживающей несущую и тактовую частоты, взаимосвязаны и являются системой с гибкими обратными связями и переменными параметрами.
При этом полоса захвата по частоте может быть доведена до полосы удержания , что подтверждено расчетами, выполненными по методике [5]. Структура и функционирование нелинейных стохастических динамических систем, каковой является ФАПЧ, в соответствии с ней представляется моделью достаточно точно описывающий как быстротекущие процессы (флуктуации фазы, вхождение в синхронизм), так и долговременные изменения (поиск, уходы частоты). Модель объединяет и обобщает описание системы с помощью марковских и функциональных процессов (решение уравнения Фоккер - Планка - Колмагорова) [6,7] и функциональных рядов Вольтерры - Винера [8]. Такая модель может служить примером использования метода разделения движений, применяемого для оптимизации нелинейных систем [9].
Целесообразно объединение в приемопередатчике устройств ФАПЧ, имеющихся в СЧ и схемах синхронизации. Поскольку при квазикогерентном приеме сигналов в схеме ФАПЧ автоматически выделяются оценки текущей амплитуды и фазы сигнала, такому устройству могут быть приданы адаптивные свойства, например, для обеспечения плоской АЧХ, фазовых измерений при зондировании неоднородностей среды и пр.
Априорные сведения о характеристиках среды и исследуемых объектов, хранящихся в базе данных, при этом пополняются, что дает возможность целенаправ-
ленного изменения алгоритмов программного управления для достижения самонастройки.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Воронин В.А., Тарасов С.П., Куценко Т.Н.. Исследование характеристик параметрических антенн с многоканальным сигналом накачки в задачах идентификации объектов // Известия ТРТУ. 2001. № 1/ Материалы научной конференции. С.101 - 104.
2. Сурков М.Н., Покровский Ю.О., Мардер М.М.. О построении цифровых синтезаторов сетки частот равномерно-темперированной шкалы // Синтезаторы частот/ Тезисы докладов третьего семинара молодых ученых. Ноябрь 1979. М.: Изд-во ВНТ межотраслевой информации, 1979. С. 2.
3. Рыжков А.В., Попов В.Н.. Синтезаторы частот в технике радиосвязи. М.: Радио и связь, 1991. 264 с.
4. Нестеров В. С. Вопросы синхронизации в гидроакустических телеметрических системах // Труды Всесоюзной научно-технической конференции по системам синхронизации М. - Горький, 1979.; М: Сов. радио. С.41-42.
5. Нестеров В. С. Адаптация и описание функционирования гидроакустических систем на основе нелинейной фильтрации // Модели, алгоритмы, принятия решений / Труды 2-го Всесоюзного акустического семинара. Л: Из-во ЛИАП, 1988. С.26-27.
6. Тихонов В.И., Кульман Н.К. Нелинейная фильтрация и квазикогерентный прием сигнала. М: Сов.радио, 1975.
7. Цифровые системы фазовой синхронизации/ Под ред. Н.И. Жодзишского, М: Сов.радио, 1980. 208с.
8. Г. Ван Трис. Теория обнаружения, оценок и модуляции: В 3 т. М.: Сов.радио, 1975. Т.2
А.С.Черепанцев ВЫДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАТИВНЫХ КОМПОНЕНТ СИГНАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
Одним из активно развивающихся направлений в теории ортогональных систем, временных рядов и обработки сигналов является использование функций с ограниченным носителем или вейвлет-функций (Wavelets) для представления, фильтрации, сжатия сигналов.
Целью данной работы является лишь постановка задачи и представление некоторых модельных результатов по использованию функций с ограниченным носителем для выделения дополнительной информации при работе с гидроакустическими сигналами. Основная идея метода заключается в следующем.
Одним из наиболее широко применяемых методов анализа произвольного сиг-налаf(x) является линейное разложение по заданным базисным функциям:
f (x) = X ср, (x) .
i
Выбор в качестве базисных дельта-функций
fl, 1 = x,
S1(x) = ]0 ■
[0, i Ф x
дает полную информацию о временном поведении сигнала и его разрешении во временной области и не дает никакой информации о частотной характеристике сигнала. С другой стороны, выбор гармонических функций в качестве базисных дает, наоборот, информацию только о частотной характеристике сигнала.
