8(495)909-90-01

8(964)644-46-00

pro@sio.su

Главная

	Главная
	Системы видеонаблюдения
	Охранная сигнализация
	Пожарная сигнализация
	Система пожаротушения
	Система контроля удаленного доступа
	Оповещение и эвакуация
	Контроль периметра
	Система домофонии
	Парковочные системы
	Проектирование слаботочных сетей
	Аварийный контроль

Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности

Измерение параметров сигналов источников радиоизлучения

В.И. Гныря
Главный конструктор ЗАО "КБ "Навигатор", к.т.н.

Ю.Д. Ильин
Начальник отдела ЗАО "КБ "Навигатор", к.т.н.

Особенности измерения
Информация об объекте радиоконтроля - источнике радиоизлучения - содержится либо в отдельных параметрах сигнала при приеме (амплитуде A(t); частоте co(t); фазе cp(t); угловых координатах: пеленгах 0(t) и углах места p(t); поляризации y(t)), либо в совокупности параметров.Автоматизированные системы радиоконтроля (АСРК) относятся к классу систем, осуществляющих косвенные измерения. Измерение в общем случае представляет собой цикл сравнения измеряемой величины, принятой за эталон (за опорную величину), а ре-зультат измерения есть количественная характеристика сравнения.

В цикле измерения параметров источники радиоизлучений (ИРИ) и измеритель оказываются связанными через среду в единую систему. Связь осуществляется по одному или нес-кольким каналам. Канал связи (далее - канал) -это совокупность устройств и физ. средств, передающих и принимающих сигнал. При наличии нескольких каналов основным требованием при измерении параметров ИРИ является обеспечение линейной независимости сигналов на выходе, поскольку линейно зависимые сигналы не несут дополнительной ин-формации об измеряемом параметре. В одноканальных измерителях данные измерений получаются в результате сравнения (анализа) сигналов, принятых в различные моменты времени одним каналом. В многоканальных измерителях их получают в результате анализа со-вокупности одновременно принятых сигналов на выходах нескольких каналов. В ряде случаев, когда возможна предварительная селекция сигналов от отдельных ИРИ, сравнение осущест-вляется делением или вычитанием параметров сравниваемых сигналов, а когда селекция невозможна, сравнение предполагает решение систем уравнений, описывающих сигналы на выходах каналов. Поскольку в многока-нальных измерителях могут одновременно измеряться параметры сигналов излучаемых и переизлучаемых несколькими объектами, одной из основных характеристик измерителя является разрешающая способность. Она характеризует способность прибора измерять параметры каждого сигнала из принимаемой совокупности.

Основные модели измерителей
На вход измерителя поступает совокупность N сигналов от ИРИ или переизлучений, произвольно разнесенных в пространстве по угловым координатам. Сигналы разнесенных в пространстве источников могут совпадать по спектральным и временным характеристикам, а измеритель измеряет координаты источников излучения и параметры мощности, фазы, частоты и др. Типовая функциональная схема измерителя (см. рисунок) в формальном виде содержит: • антенную систему с М-элементами, каждыйиз которых имеет диаграмму направленностивида Dj(0, P);

систему из К-фильтров с АЧХ вида Fj(jco);
систему из L-временных дискриминаторов, которые имеют характеристику вида T(i).

Возможны и другие варианты соединений, при этом изменится лишь расстановка соответствующих матриц откликов т F lib II. При отсутствии того или иного блока селекции в из-мерителе (см. рисунок) будет отсутствовать соответствующая матрица. Измерители различаются по формированию входа для решающего устройства. В одних измеряют амплитуды и фазы сигналов, а в других формируют корреляционные и взаимокорреляционные функции М-каналов. Сформированные различными способами отклики являются свободными членами в реша-емой системе уравнений. В наиболее сложном случае, когда сигналы S(m) поступающие на вход антенной системы, не могут быть отселектированы, обработка (измерение параметров сигналов) заключается в решении системы уравнений U либо системы корреляционных и взаимокорреляционных функций на выходе трактов.

Методы оценивания параметров сигнала ИРИ
Очевидно, что каждое i-тое измерение несет но-вое неизвестное А=0 - Ui. Система уравнений неопределенна и не может быть решена однозначно непосредственно, поэтому решение ищется статистическими методами. В зависимости от варианта системы измерений модель измерений может отличаться видом аналитического выражения, связывающего измерения U и оцениваемые параметры X = (X1,...,XM)T, и функции распределения ошибок измерений

С учетом ошибок измерений связь м. результатами измерений U-,...,UN и вектором МП ИИ X = (X1,...,XM)T описывается следующей системой уравнений,

где А, - ошибка измерения (невязка). Требуется найти оценку вектора параметров сигналов U = Aj(U), где Aj задается конечным алгоритмом.Обычно в задачах оценки параметров ИРИ наи-более употребительны так называемые М-оценки:

где L - весовая функция, определяющая метод оценивания.Вид функции определяется законами распреде-лений погрешностей измерений. Характер используемых при обработке законов распределения ошибок измерений зависит от предположения о механизме возникновения ошибок. В этом механизме важную роль играет так называ-емая ошибка модели, которая иногда может сильно исказить наши первоначальные представления о законе распределения невязок. В тех случаях, когда ошибки модели невелики, а вероятность появления ошибки классификации (вида fi) равна нулю, теоретические доводы пишут в пользу предположения о нормальности распределения невязок f(Aj) e N(0, а'\). Когда в образовании суммарной ошибки А, велика роль ошибок модели и ошибок классификации, иногда целесообразно сделать более осторожное предположение о том, что суммарная ошибка подчинена закону распределения Лапласа. При нормальном распределении ошибок оптимальными алгоритмами обработки являются различные вычислительные схемы метода наименьших квадратов (МНК) и их модификации.