Реферат: Определение характеристик оптимального обнаружения сигналов

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТАГАНРОГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

“Методы и системы обработки сигналов”
«Определение характеристик оптимального обнаружения»
Выполнил: Озерин М.В. ­_______­______________
студент 4-го курса гр. Э-15 (дата) (подпись)
Руководитель: Черницер В.М. _____________________
Рассчитать и построить семейство характеристик обнаружения и определить значение порогового сигнала для исходных данных. Расчет проводится для когерентной последовательности и некогерентной последовательности импульсов при полностью известном сигнале, со случайной начальной фазой и амплитудой.
Характеристиками обнаружения называются кривые, определяющие зависимость между вероятностью правильного обнаружения Р о
, вероятностью ложной тревоги P лт
и величиной сигнала выраженного в относительных еденицах:
Параметр q численно равен отношению сигнал-помеха (С/П) по напряжению на выходе согласованного фильтра (СФ). Если задано допустимое значение P лт
, то расписывается соответствующее значение P o
.
2.1.1 Случай полностью известного сигнала
Условные плотности вероятности корреляционного интеграла при отсутствии сигнала W(K/0) и при наличии сигнала W(K/1) определяются из выражения:
где величины K и E s
корреляционный интеграл и энергия сигнала. При сравнении значений К с порогом К о
вероятность ложной тревоги определяется отношением порогового уровня к среднеквадратичному значению s к
.
Вероятность правильного обнаружения зависит не только от отношения порога К о
среднеквадратичному значению s к
, но и от отношения
В выражениях 2.3 и 2.5 в F(U) – интеграл вероятности:
Если интеграл вероятности определяется в виде
то выражение (2.3), (2.5), (2.6) приобретают вид
Вероятность правильного обнаружения при заданной вероятности ложной тревоги тем больше, чем больше параметр обнаружения (рис 2.1). Пользуясь кривыми обнаружения, можно найти пороговый сигнал, т.е. сигнал, который при заданной вероятности ложной тревоги, может быть обнаружен с требуемой вероятностью правильного обнаружения Р п
.
Случай полностью известного сигнала на практике встречается редко, но его удобно использовать для сравнения различных типов устройств обнаружения.
2.2. Случай сигнала со случайной начальной фазой

Модель корреляционного интеграла при отсутствии сигнала подчиняется релеевскому закону распределения, а при наличии сигнала, обобщенному релеевскому закону.
Максимально допустимая вероятность ложной тревоги
а пороговое значение отношение сигнал-помеха
Вероятность правильного обнаружения определяется, как
формулы (2.9) и (2.13) упрощается, и расчет вероятности P o
можно вести по формуле
2.3. Случай со случайной амплитудой и начальной фазой

Вероятность правильного обнаружения
В случае приема последовательности из n одинаковых когерентных импульсов энергетическое отношение сигнал/шум
где E u
/N o
– энергетическое отношение сигнал/шум, соответствующее одному импульсу последовательности.
По характеристикам обнаружения определяются значения q n
и пороговый сигнал, соответствующий полной энергии сигнала в пачке (E S
). Поэтому в случае когерентного обнаружения, энергия минимального порогового сигнала одного импульса должна быть – E S
/n. А в случае некогерентного обнаружения E S
/Ön. Выигрыш при когерентном приеме составляет Ön раз. Параметр обнаружения q может быть представлен как отношение максимального напряжения сигналаA s
к среднеквадратичного значения шума
При этом пороговом сигналом определяется коэффициент распознавания (различимости) d, который вычисляется как минимальное отношение сигнал/шум, обеспечивающее обнаружение с требуемой вероятностью:
для случая когерентного обнаружения
для случая некогерентного обнаружения
где W и
=A s
2
/2 – импульсная мощность.
При n=1 различие между когерентным и некогерентным приемами отсутствует.
3. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАС

Оптимальную частоту выбираем из расчета, что сигнал будет иметь приемлемый шум и малое поглощение.
где r max
– дистанция до цели обнаружения (км).
Но так как можно перебирать частоту в некотором диапазоне, то выбираем частоту f опт
=39000, при этом получаем выигрыш в минимальном шуме, но имеем более сильное поглощение сигнала.
Она складывается из доплеровского смещения частот и ширины спектра эхо-сигнала
Найдем
Df с
– ширина спектра эхо-сигнала

Коэффициент 1,37 выбирается из того условия что отношение сигнал-шум является опртимальным для нашего случая.
где t и
=2×Dr/c=2×0,3/1483=0,67 (мс), где ×Dr – разрешающая способность по дальности. Тогда Df сп
=2032 (Гц).
Уровень шума, воздействующий на вход приемного тракта

Для расчета шума воспользуемся спектрально-энергетическими характеристиками шумов, в данном случай характеристикой для моря. Частота излученного сигнала равна 39000 Гц, тогда P пр
=2×10 -5
Па/Гц 2
.
Уровень шумового давления на входе приемной антенны

где U ш
– уровень шумов на входе в приемный тракт и шум приемного тракта;
g - чувствительность антенны в режиме приема (мкВ/Па),
U ш.эл
– уровень шумов электронного тракта (мкВ).
a=(50,5×с)/f опт
×Q a
=(50,5×1483)/39000×10=0,192 (м),
b=(50,5×с)/f опт
×Q b
=(50,5×1483)/39000×10=0,192 (м).
Где Q a
,Q a
- разрешающая способность по угловым координатам.
I=| P’ ш
/r×c |=0,017/10 3
×1483=1,127×10 -8
,
где r - плотность среды распространения звука (вода),
W ш
=I×S=1,127×10 -8
×0,037=4,157×10 -10
.
Спектральная плотность мощности шумовой помехи

N o
= W ш
/Df=4,157×10 -10
/4136=1,005×10 -13
(Вт/Гц).
4. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ОБНАРУЖЕНИЯ

4.1. Определение порога и построение семейства характеристик обнаружения

Определим порог при двух заданных значениях вероятности ложной тревоги P лт1
=10 -3
, P лт2
=10 -5
для трех случаев:
Распределение помехи нормальное. При определении порога пользуемся таблицей интеграла вероятности
P лт
=1-Ф(q o
), тогда q o
=arg[Ф(1- P лт
)].
Из таблицы интеграла вероятности для:
Находим точки для построения кривой обнаружения
Точки построения кривой обнаружения для известного сигнала *

б) Сигнал со случайной начальной фазой

Распределение помехи релеевское, но при больших отношениях «сигнал-шум» распределение сводится к нормальному
Тогда для P лт1
=10 -3
, q o
=3,72;
Точки построения кривой обнаружения для сигнала с неизвестной начальной фазой *

в) сигнал со случайной фазой и амплитудой

Тогда для P лт1
=10 -3
, q o
=3,72;
Расчет точек для кривой обнаружения.
Точки построения кривой обнаружения для сигнала с неизвестной начальной фазой и амплитудой *

4.2. Расчет характеристик обнаружения

а) Находим энергию сигнала при P omin
=0,92
Данные наших расчетов приведены в приложении (рис.1) и (рис.2).
Энергия сигнала при заданной минимальной вероятности правильного обнаружения
б) энергия минимального сигнала при когерентном и некогерентном приеме.
Е и
=E s
/n –для когерентного приема.
Е и
=E s
/Ön – для некогерентного приема.
n=1 и n=20 – число сигналов принимаемой последовательности .
Для n=1 различие между когерентным и некогерентным приемами отсутствуют.
Энергия минимального порогового сигнала
d=q оп
/Ön – для когерентного приема.
d=q оп
/ 4
Ön – для когерентного приема.
В данной курсовой работе были рассчитаны и построены кривые семейства характеристик обнаружения и определены значения порогового сигнала для исходных данных. Расчет проводился для когерентной последовательности и некогерентной последовательности импульсов при полностью известном сигнале, со случайной начальной фазой и амплитудой. По результатам расчетов видно что при некогерентном сигнале коэффициент распознавания выше, чем при когерентном, также при этом выше и импульсная мощность. Также можно сделать вывод, что у различных сигналов, таких, например, как полностью известный сигнал и сигнал со случайной начальной фазой, будут разные энергий при заданной минимальной вероятности правильного обнаружения, в первом случае она меньше.

Название: Определение характеристик оптимального обнаружения сигналов
Раздел: Рефераты по радиоэлектронике
Тип: реферат
Добавлен 07:31:59 09 сентября 2005 Похожие работы
Просмотров: 2240
Комментариев: 18
Оценило: 4 человек
Средний балл: 4.5
Оценка: неизвестно   Скачать

1. Максимально допустимое значение вероятности ложной тревоги P лт.доп

2. Число импульсов последовательности, n
3. Вероятность правильного обнаружения P o

5. Разрешающая способность по угловым координатам, град
6. Разрешающая способность по дальности Dr, м
7. Спектрально-энергетическая характеристика шумов, №
10. Чувствительность антенны g, мкВ/Па
11. Уровень шумов электронного тракта U м эл.
, мкВ
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Определение характеристик оптимального обнаружения сигналов
Контрольная работа по теме Социальные аспекты наркомании
Курсовая работа по теме Англия и Нормандия накануне завоевания
Реферат по теме Права и обязанности собственника жилого помещения
Реферат: Compare And Contrast 2 Essay Research Paper
Курсовая работа по теме Формирование читательских умений у младших школьников
Курсовая работа по теме Уголовная ответственность за заражение ВИЧ-инфекцией
Жизнь И Деятельность Менделеева Реферат
Гдз По Математике Жохов Контрольная Работа
Эссе Роль Знаний В Жизни Человека
Реферат: Противопожарная защита объекта
Реферат: Муниципальная собственность 4
Дипломная работа: Содержание и виды завещания
Первобытный Мир И Зарождение Цивилизации Реферат
Курсовая работа: Роль Китая, России, Казахстана и Монголии в "Большом Алтае". Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение: Польская литература и русский читатель
Реферат: Строение атома
Дипломная работа по теме Аудит достоверности финансовой (бухгалтерской) отчетности ООО 'ОСТ-Мастер'
Реферат по теме Казахстан во второй половине XV – XVI вв.
Эссе День Финансиста 2022
Реферат по теме Пожаро - и взрывоопасность электроустановок
Доклад: Горец перечный
Реферат: Кредитная политика государства и механизм ее реализации в условиях рынка
Доклад: 10 лет свободной торговли: больше вопросов, чем ответов