|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы „.зации, представленные в виде функциональных схем на рис. 4.10. Операция бинарного квантования в этих схемах выполняется с помощью компаратора, а операция стробирования - с помощью схемы совпадений. Накопление сигнала, т. е. суммирование бинарно-квантованных выборочных значений СД/д), в первой схеме (рис. 4.10, а) выполняется с помощью
j}" двоичного счетчика, который одновременно запоминает результат суммирования до прихода следующего строба. Во второй схеме (рис. 4.10, б) Операция суммирования осуществляется набором полусумматоров, так как в рассмотренном случае она сводится к сложению накопленного ранее числа 2бн(у (хранящегося в запоминающем регистре) с принятым на г-м периоде бинарным сигналом u{Q = 1 или 0. Принцип суммирования поясняется табл. 4.1, где 2бн,г-1 обозначает г-разрядное двоичное число {хг ... XzXt}, накопленное в регистре на протяжении Рис. 4.9. Структура обнаружителя при прямоугольной огибающей пачки импульсов Сигнал Страды "О" Сигнал стрвбьг Рис. 4.10. Функциональные схемы бинарных обнаружителей импульсных сигналов Таблица 4.1
(г-1) предшествующих периодов сигнала; ZgH.i = бн,1-1 + - ре зультат суммирования на г-м периоде накопления, т. е. двоичное число {Sr ... SgSi}, которое записывается в регистр с некоторой задержкой Д, необходимой для завершения переходных процессов, связанных с выполнением операции суммирования (табл. 4.1). Сигнал рг является признаком переполнения разряда г накопителя и может служить сигналом обнаружения (если К = 20, или переноса в старший разряд (при увеличении разрядности устройства). Сравнение результата накопления с данным пороговым уровнем К осуществляется в дешифраторе сравнения, который вырабатывает выходной сигнал при появлении на его входах определенной комбинации входных символов, соответствующих двоичному представлению числа К. Начало цикла обнаружения задается сигналом «О», стирающим содержимое накопителя (т. е. счетчика на рис. 4.10, а или регистра на рис. 4.10, б). Представленные на рис. 4.10 схемы бинарных обнаружителей (полностью эквивалентные по выполняемым операциям обработки) отличаются простотой, но в силу существенных отступлений от оптимальной схемы (см. рис. 4.7) обладают заметным ухудшением качества обнаружения по сравнению с потенциальными возможностями (реализуемыми в схеме рис. 4.7). Тем не менее такие схемы широко применяются на практике, так как потери, связанные с ухудшением качественных характеристик, в данном случае окупаются снижением аппаратурных затрат по реализации этих схем. Сравнивая два схемных варианта на рис. 4.10, видим, что первая схема (рис. 4.10, а) обладает более простой аппаратной реализацией. Однако это справедливо только в случае обнаружения импульсных сигналов при известном временном положении импульсов. При обнаружении сигнала с одновременным поиском по времени вторая схема (рис. 4.10, б) может иметь определенные преимущества при практической реализации. Обнаружители импульсов с неизвестным временным положением. Рассмотренные схемы цифровых обнаружителей импульсных сигна- ЛОБ могут служить основой для построения более сложных устройств, которые вместе с операцией обнаружения осуществляют поиск сигнальных импульсов по времени, т. е. предварительное грубое определение временного положения принимаемого сигнала. Такая операция выполняется во многих радиотехнических измерительных системах на начальном этапе работы, при захвате сигнала следящим измерителем или при кратковременных нарушениях измерительного процесса. В соответствии с рекомендациями статистической теории РТС операцию поиска сигнала по времени можно трактовать следующим образом. Весь априорный интервал поиска (в простейшем случае равный периоду повторения импульсов Т„) разбивается на известное число m элементарных интервалов (дискретов) длительностью До (см. рис. 4.6). Значение До характеризует точность определения неизвестного временного положения сигнала в устройстве поиска. Для каждого из возможных дискретных значений параметра т =/До (/=[1, т]) образуется z(tj) в соответствии с алгоритмом (4.2). Оптимальной оцен- кой измеряемого параметра 4 является такое значение tj, при котором достигается максимум функции z(tj), т. е. выполняется условие /л \ z ус J j = max z (т j). (4.8) Одновременно с нахождением оптимальной оценки tj из (4.8) осуществляют операцию обнаружения сигнала; которая сводится к проверке неравенства z{tj):>K. (4.9) При выполнении (4.8) и (4.9) устройство поиска фиксирует факт наличия полезного сигнала (т. е. обнаружение сигнала), имеющего временное положение т;, которое отражает истинное значение измеряемого параметра 4 с погрешностью, зависящей от качественных характеристик обработки сигнала. Однако практически осуществить такую процедуру сложно, так как проверка (4.8) в широком априорном интервале - сложная техническая задача, особенно при аппаратной реализации. Поэтому в реальных устройствах поиска ограничиваются проверкой (4.9), пренебрегая (4.8), так как при высоком качестве обнаружения пороговое значение К с большой вероятностью достигается функцией z(tj) при единственном значении параметра т;, которое и можно принять в ка- честве оценки- tj без проверки условия максимизации функции z(Ty). Такое отступление от оптимального алгоритма (4.8), (4.9) влечает за собой определенные потери, связанные со случайными ошибками обнаружения, однако в силу малой вероятности ошибок при высоком качестве обнаружения этими потерями обычно пренебрегают. Таким образом, процедура поиска сигнала по времени сводится к выполнению рассмотренного алгоритма формирования статистики г(т) на множестве дискретных значений аргумента тг = /До (/ = [1, т]) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 [ 44 ] 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||