Radio tizimlarining nazariyasi va dizayni. Berezin, Vitsel

15-ma'ruza

Radio tizimlarining nazariyasi va dizayni. Berezin, Vitsel (6, 7, 8-boblar)

GLONASS; tahririyati ostida Perova

Radio avtomatlashtirish. Pervachev

GPS - Inertial navigatsiya va integratsiya. Wiley

Radio Radio avtomatlashtirish uchun optimal filtrlash tizimlari haqida umumiy tushunchalar va ularning usullari

sintez

The Diskretda fazoviy usul yordamida optimal chiziqli filtrlash

(Kalman filtri) va doimiy vaqt (Kalman-Buci filtri)

Radio qabul qilishning maqbul usullari nazariyasi (maqbul baholash nazariyasi, nazariya)

optimal tizimlarning sintezi) eng muhim va tezkorlardan biridir

radiotexnika sohalarini rivojlantirish. Uning poydevori XX asrning qirqinchi yillariga to'g'ri keldi

Kotelnikovning asrlik asari. O'shandan beri, uy ishlari va

Apparat asosida xorijiy olimlarning nazariyasi sezilarli darajada rivojlandi

matematik statistika va statistik echimlar nazariyasi. Nazariyadan foydalanish

maqbul qabul qilish, qoniqarli uchun qidiruvni qoldirib, imkon beradi

maqbul tuzilmani topish uchun zudlik bilan (ma'lum bir qoidaga muvofiq) to'liq qidiruv orqali variantlarni tanlang

tizimlar, bu dizayn vaqtini sezilarli darajada kamaytiradi va eng muhimi, buni ta'minlaydi

topilgan tizim haqiqatan ham eng yaxshisidir. Shuni tushunish kerakki, ichida optimizm

ushbu nazariya doirasi faqat shovqin immunitetini oshirish nuqtai nazaridan ko'rib chiqiladi

(xususan, filtrlash xatosini kamaytirish mezoni bo'yicha) va bir qator boshqalarni hisobga olmaydi,

amalda muhim bo'lgan mezonlar, masalan, narx, quvvat sarfi, o'lchovlar,

ba'zi hollarda dizaynerni majburlaydigan texnologik cheklovlar va boshqalar

maqbul algoritmdan voz kechish, soddalashtirish va hk. Agar yo'q bo'lsa ham

Shovqin immunitetini oshirish, olishdan boshqa mezonlarni hisobga olmang

deyarli muhim natijalar (servo filtrlar va ularning tuzilmalari ko'rinishidagi echimlar)

parametrlar) faqat modellarni sezilarli darajada soddalashtirish bilan mumkin

signallar va shovqin. Biroq, hozirgi vaqtda nazariya juda kuchli

Dizayn vazifalarining keng doirasini hal qiladigan vosita

radio tizimlari.

Biz baholashimiz kerak bo'lgan axborot jarayoni o'zgaradi deb taxmin qilamiz

kuzatuv oralig'ida sezilarli darajada. Bunday jarayonni baholash vazifasi muhimdir.

amaliyot uchun va eng maqbul sintez vazifalari orasida eng qiyin. Imkoniyat

uning qarorlari asosan tavsiflash uchun model tanlanganligi bilan belgilanadi

ko'rib chiqilayotgan jarayonning natijalari, qanday taxminlarni keltirish mumkin

oxirigacha qaror.

Ushbu ma'ruzada biz optimallashtirilgan chiziqli nazariyaning ba'zi yondashuvlari va natijalarini o'rganamiz

signallarni qabul qilish (optimallashtirish, sintez). Signallar va shovqinlarni chiziqli filtrlar orqali va

shuning uchun turli xil formulalardagi ushbu filtrlarning xususiyatlarini tanlash bilan

radio tizimlarini loyihalashda bir necha bor topilgan. Muammo bu erda ko'rib chiqiladi.

eng yaxshi (mezon - keyingi) xabarlarni tanlashni ta'minlaydigan filtrni tanlash haqida,

shovqin bilan buzilgan. Radio avtomatizatsiyasida bunday muammo CPA-ni sintez qilishda paydo bo'ladi

chiziqli ishlash uchun, ya'ni haqiqiy chiziqli bo'lmagan diskriminator o'rniga

uning chiziqli statistik ekvivalentini ko'rib chiqing; bunga ishongan holda

Kuzatish xatosining bir lahzali qiymati chiziqli qismdan tashqariga chiqmaydi

kamsituvchi xususiyatlar.

Sintez muammosida tahlil usullari bilan optimallashtirish muammolaridan (ma'lum tuzilmaning) farqli o'laroq

(bu holda, chiziqli) tuzilish haqida hech qanday taxmin qilinmaydi, bundan mustasno

chiziqli tizimlar sinfiga cheklovlar - struktura kerakli. Olib tashlash cheklovlari

tuzilishi bo'yicha vazifani yanada qiyinlashtiradi, lekin, albatta, sizga yaxshiroq ta'minlashga imkon beradi

natijalar. Ta'rif darajasida yaxshiroq tuzilish ehtimoli

Filtrni tanishdan muhandisgacha shovqin va dinamikaga oid mulohazalar

taxmin qilish xatosining tarkibiy qismlari, agar ularning har biri kamaysa, ko'payadi

boshqasi, shuning uchun ularning yig'indisi (kvadratchalar yig'indisi) minimal bo'lishi kerak. Optimal nazariya

filtrlash bu sifatiy asosni miqdoriy ma'noda beradi,

maqbul operatorni belgilaydigan munosabatlarni ta'minlash.

Tasodifiy jarayon bo'lgan jarayonni orqa fonda baholash vazifasi

agar kuzatuv cheksiz uzoq davom etsa, doimiy shovqin

barqaror holat) odatda Wiener filtrlash deb ataladi. Keyin

Wiener muammosi statsionar bo'lmagan ishlarga nisbatan kengaytirildi. Taqdimotdan keyin

biz filtrlash muammosini shakllantirish va sharhlashga e'tibor qaratamiz

olingan natijalar.

Muammoning bayoni

Tn davomiyligi oralig'ida r jarayoni kuzatiladi, bu qo'shimchalar aralashmasi hisoblanadi

informatsion jarayon λ va aralashish n. Jarayon r doimiy bo'lishi mumkin

jarayon yoki diskret:

λ + = tnttr) () () (yoki = λ + knkkr) () () (. (15.1)

Kuzatilgan aralashmaning () hosil bo'lishi uchun chiziqli konversiya talab etiladi

optimal (eng yaxshi) usulni baholash), bu erda n

tr) (kr) (

λˆ (t 0 << Tt (λˆ (k)), bu erda k = 0, ..., 3,2,1, Tn T; T

- namuna olish davri). Optimallik mezoni - o'rtacha darajani minimallashtirish