МАИОС. МАОС без 1 главы (офворд 2003). 1. фильтрация сигналов на фоне помех
 Скачать 1.91 Mb.
|
2.9. Обнаружение объектов, распределенных в заданном объемеРассмотренные ранее условные вероятности ложной тревоги PF, пропуска цели  , правильного обнаружения PD относятся к обнаружению объекта в одном месте исследуемого объема. Более того, использование одномерных плотностей распределения сигналов на выходе коррелятора или согласованного фильтра эквивалентно тому, что сравнение этих сигналов с порогом происходит в фиксированный момент времени, соответствующий максимуму выходного сигнала. Однако зачастую в устройствах обнаружения, например в эхолокационных системах, даже при одном положении датчика просматривается ряд элементов пространства. Так, при максимальной дальности обнаружения H и элементе разрешения по дальности h (h определяется длительностью и формой сигнала) за одну посылку просматривается m = H/h элементов. Поскольку ложные выбросы помех, приводящие к ложной тревоге, в различных элементах пространства независимы, то можно записать, что вероятность ложной тревоги в заданном положении датчика ,где  – вероятность ложной тревоги в i-м элементе разрешения. Если они во всех элементах пространства равны между собой:  , то  .Если сигнал может быть зарегистрирован в k элементах пространства (1 k m), что возможно при использовании сложных сигналов, то условная вероятность правильного обнаружения сигнала хотя бы в одном из k элементов равна  , где  – условная вероятность обнаружения в j‑м элементе. При равенстве  во всех k элементах разрешения  = 1 – (1 –  )k .2.10. Корреляционные обнаружители сигналовсо случайным временем приходаВсе рассмотренные схемы корреляционных обнаружителей являются оптимальными лишь тогда, когда точно известно положение ожидаемого сигнала во времени. Если сигнал приходит на обнаружитель через фиксированное время 0 после посылки, то на такое же время 0 должен быть задержан и опорный сигнал, подаваемый на перемножитель. Если же время прихода сигнала неизвестно, как это происходит при обнаружении случайно расположенных объектов (дефектов, опухолей, рыб и т. п.) методом отражения, то корреляционный интеграл будет функцией неизвестного времени прихода , т. е. его значение в момент окончания сигнала  .Поскольку длительность выборки постоянна T = const, то изменение пределов интегрирования на ±¥ не изменит значение отклика в момент + T :  Чтобы в момент t + T получить максимальное значение z(t + T), следует подавать на перемножитель копию сигнала синхронно и синфазно с приходящим от дефекта сигналом. Тогда для вычисления корреляционного интеграла для сигнала с неизвестной задержкой нужно иметь множество копий, сдвинутых друг относительно друга на интервал времени, определяемый разрешающей способностью по дальности, и каждую копию подавать на свой перемножитель. Структура такого устройства показана на рис. 2.12.  Рис. 2.12 Устройство представляет собой многоканальный корреляционный обнаружитель для сигнала с полностью известными параметрами. Каждый канал вычисляет корреляционный интеграл для сигнала с определенным временем задержки. Теоретически число каналов бесконечно, практически же оно ограничено техническими возможностями и разрешающей способностью устройства. В каждом из n каналов происходит обнаружение сигнала со своим фиксированным временем прихода. Аналогично могут быть построены и квадратурные корреляционные обнаружители сигналов co случайными начальными фазами. Такие многоканальные схемы могут параллельно решать задачи измерения или различения сигналов (селекцию по дальности). Недостатком их является большое число каналов. В отличие от корреляционных обнаружителей, устройства на базе согласованных фильтров инвариантны к моменту прихода сигналов, что и определяет их широкое распространение в системах со случайным моментом прихода сигнала. |