Структурные схемы фильтровых обнаружителей
Для сигнала с полностью известными параметрами оптимальный обнаружитель представляет собой СФ и пороговое устройство, т.к.W(t
0+t
з)=cz(t
з) (рис.17).
Для сигналов со случайными параметрами обнаружитель может быть построен двумя способами. Первый способ основан на традиционной методике вычисления модуля корреляционного интеграла.
Второй способ использует свойство инвариантности СФ к амплитуде А и времени запаздывания tз сигналов.
Рассмотрим соотношение (6).
Сигналы, отличающиеся по амплитуде в А раз и по времени запаздывания на величину tз, в соответствии со свойством линейности преобразования Фурье и теоремы запаздывания имеют спектральные характеристики, отличающие только множителем . В (6) постоянные c и t0 могут быть произвольными вещественными величинами, поэтому фильтр, согласованный с сигналом, имеющим спектр , окажется согласованным и c сигналом, спектральная характеристика которого , при соответствующем выборе постоянных с и t0.
Поскольку согласованный фильтр не реагирует на запаздывание сигнала, то он не реагирует на начальную фазу (она эквивалентна сдвигу по времени tз=β0/2πf0). То есть СФ инвариантен во времени к А, tз, β0. Однако их незнание на практике приводит к ухудшению отношения сигнал/шум, поскольку неизвестно, когда необходимо снимать сигнал на выходе фильтра. Чтобы избежать потерь, необходимо осуществить поиск пика сигнала на выходе СФ, например, используя амплитудный детектор и схему определения максимума (УОМ).
На выходе СФ и амплитудного детектора обеспечивается получение модульного значения корреляционного интеграла по огибающей выходного напряжения W(t) в окрестности момента времени (t0+tз), т.е. с │z(tз)│=│W(t0+tз)│. Одноканальное устройство обработки с амплитудным детектором заменяет, таким образом, многоканальное с квадратурными подканалами. Оно обеспечивает оптимизацию обнаружения сигналов со случайным фазой и амплитудой в произвольном диапазоне временных запаздываний tз.
Возможно использование и многоканальной схемы, определяющий пик по фазе сигнала.
СФ неинвариантен к изменению несущей частоты. Поэтому для выделения сигналов от целей, движущихся с различными скоростями, схема обнаружителя включает набор фильтров (рис. 19).
Таким образом, СФ обеспечивает на выходе максимальное отношение сигнал/шум, которое зависит только от энергии полезного сигнала и спектральной плотности мощности шума и не зависит от формы сигнала. Он инвариантен к амплитуде и времени запаздывания сигналов и неинвариантен к их несущей частоте. При случайных параметрах сигнала оптимальный фильтровой обнаружитель должен содержать амплитудный детектор.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.