Дипломная работа с элементами исследования. Дипломная работа Разработка и исследование алгоритмов обнаружения сигналов с эллипсными несущими

• Название: Дипломная работа Разработка и исследование алгоритмов обнаружения сигналов с эллипсными несущими
• Анкор: Дипломная работа с элементами исследования.docx
• Дата: 22.05.2018
• Размер: 1.79 Mb.
• Имя файла: Дипломная работа с элементами исследования.docx
• Тип: Диплом; #19537
• страница: 1 из 15

Казанский Государственный Технический университет им. А.Н. Туполева
Институт радиоэлектроники и телекоммуникаций

Кафедра радиоэлектронных и телекоммуникационных систем


Дипломная работа

Разработка и исследование алгоритмов обнаружения

сигналов с эллипсными несущими

Разработал: студент группы 5503 А.А. Зайдуллин

Руководитель: Чабдаров Ш. М.


Казань, 2014г.

Аннотация.

В дипломной работе исследованы и описаны радиофизические характеристики эллипсных несущих. Отличительной особенностью исследуемых сигналов является использование в качестве несущего колебания негармонических периодических эллипсных функций (эллипсный синус), вместо традиционных для радиотехники гармонических функций.
Annotation

In the research paper investigated and described radiophysical characteristics elliptic bearing. A distinctive feature of the investigated signal is used as a carrier wave nonharmonic periodic elliptic functions (ellipsis sinus), instead of the traditional radio engineering harmonic functions.

Содержание.

1. 
   Введение……………………………………………………………………....5
   
   1. 
      Проблемы современной радиотехники. ……………………………5
      
   2. 
      Преимущества сверхширокополосных сигналов в сравнении с узкополосными сигналами. Необходимость использования сверхширокополосных сигналов в современной радиотехнике ….5
      
   3. 
      Обзор существующих сверхширокополосных сигналов ………….7
      
   4. 
      Различные реальные системы с сверхширокополосными сигналами. …………………………………………………………………………11
      
   5. 
      Потенциальные возможности и преимущества сигналов с эллипсными несущими. …………………………………………………………….13
      
2. 
   Эллипсная тригонометрия. ………………………………………………15
   

2.1. Основные положения ……………………………………………….15

2.2. Эллипсные функции и их связь с круговой тригонометрией. …...16

2.3. Селиус. Разнообразие форм селиусоидального колебания………..24

3. 
   Исследование и описание радиофизических характеристик эллипсных несущих (стр. 16). ………………………………………………………. 28
   
   1. 
      Частотные характеристики. ………………………………………...28
      
   2. 
      Энергетические характеристики. ……………………………….…33
      
   3. 
      Корреляционные характеристики. …………………………………39
      
   4. 
      Объединенные таблицы рассматриваемых радиофизических характеристик. ……………………………………………………… 46
      
4. 
   Использование оптимального алгоритма обнаружения радиоимпульсов с эллипсными несущими и полностью известными параметрами в аддитивном белом гауссовском шуме (АДБГ) при корреляционном приеме. ………………………………………………………………….. 49
   
   1. 
      Основные задачи ……………………………………………………49
      
   2. 
      Оптимальное обнаружение селиусоидальных сигналов по критерию идеального наблюдателя. ……………………………….50
      
   3. 
      Обнаружение селиусоидальных сигналов по критерию Неймана – Пирсона ……………………………………………………………….54
      
5. 
   Использование оптимального алгоритма обнаружения радиоимпульсов с эллипсными несущими и полностью известными параметрами при воздействии прицельной помехи, используя корреляционный прием. 58
   
6. 
   Имитационно-моделирующий комплекс для статистических испытаний алгоритмов обнаружения радиоимпульсов с эллипсными несущими и полностью известными параметрами при корреляционном приеме. ……………………………………………………………………63
   
7. 
   Экспериментальное исследование алгоритмов обнаружения радиоимпульсов с эллипсными несущими и полностью известными параметрами в помехах при корреляционном приеме. ………………..71
   
   1. 
      При воздействии узкополосной помехи …………………………...71
      
   2. 
      При воздействии прицельной помехи. …………………………….78
      
8. 
   Безопасность жизнедеятельности ………………………………………80
   
9. 
   Экономическая часть …………………………………………………….83
   
10. 
    Заключение ………………………………………………………………97
    
11. 
    Список литературы. ……………………………………………………...98
    

1. Введение.

1.1. Проблемы современной радиотехники.

В связи со стремительной информатизацией общества и постоянным увеличением требования по скорости передачи потоков данных становится все более актуальной проблема повышения информационных возможностей радиосистем.

В радиосвязи и передачи данных по радиоэфиру необходимо обеспечивать все большее качество, скорость передачи данных, многоканальность, одновременную работу со многими пользователями.

В радиолокации обычные радары с полосой частот, не превышающей 10% от несущей частоты, позволяют только обнаруживать цель и выдавать ее координаты (с относительно невысокой точностью), но не позволяют получить образ цели или ее изображение.

Во всей военной радиоаппаратуре и, в особенности, в единой системе государственного опознавания необходимо обеспечить устойчивость к воздействию заградительных, прицельных помех и помех со структурой сигнала.

Актуальность данных проблем и определила быстрое развитие в последние годы технологий, использующих широкополосные (ШПС) сигналы.
1.2. Преимущества и недостатки сверхширокополосных и широкополосных сигналов в сравнении с узкополосными сигналами. Необходимость использования сверхширокополосных сигналов в современной радиотехнике.
Большинство традиционных радиотехнических систем работает в относительно узкой полосе частот и в качестве несущего колебания для передачи информации использует гармонические (синусоидальные) сигналы. Однако именно ширина полосы частот определяет информативность радиотехнических систем, и для повышения информационных возможностей системы необходимо расширять ее полосу частот.

Как известно, широкополосные сигналы обладают большей помехоустойчивостью по сравнению с узкополосными сигналами за счет распределения энергии сигнала в широкой полосе частот. Поэтому широкополосные сигналы могут использоваться в радиотехнике для противодействия прицельным и узкополосным помехам, и для скрытностой передачи информации.

Для повышения информативности радара используется режим распознавания типа цели, который позволяет по некоторым признакам ("радиопортрету") после соответствующей обработки получить дополнительную информацию. Для данного режима необходимо существенное увеличение полосы частот радара и, как следствие, использование других видов сигналов, новых подходах, как в методах, так и в технологиях.

Резюмировав и дополнив сказанное выше, можно определить основные достоинства и недостатки ШПС.

   Достоинства:

1. 
   возможность приема и обработки ШПС при отношениях сигнал/помеха много меньших единицы;
   
2. 
   высокая помехозащищенность как по отношению к широкополосным, так и узкополосным помехам;
   
3. 
   инвариантность к явлению многолучевости в канале связи;
   
4. 
   одновременная работа всех абонентов в общей полосе частот;
   
5. 
   высокая достоверность принимаемой информации;
   
6. 
   высокая энергетическая и структурная скрытность сигнала;
   
7. 
   хорошая электромагнитная совместимость (ЭМС) с другими радиоэлектронными средствами.
   

   Недостатки:

1. 
   сложность создания больших систем ШПС, обладающих минимальными взаимокорреляционными функциями;
   
2. 
   применение сложных и дорогостоящих устройств обработки, в частности, согласованных с ШПС фильтров.