Лезин Ю.С. - Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов

Скачать

Лезин Ю.С. - Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов

Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов

Год: 1963

Автор: Лезин Ю.С.

Издательство: СОВЕТСКОЕ РАДИО

Язык: Русский

Формат: DjVu

Качество: Отсканированные страницы + слой распознанного текста

Количество страниц: 320

Описание: Данная книга посвящена вопросам повышения помехоустойчивости радиолокационных систем с помощью оптимальных (согласованных) фильтров обнаружения и накопителей импульсных сигналов. Основное внимание уделено в ней прикладным вопросам рационального построения И расчета указанных устройств.

В книге систематически изложены результаты работ автора, выполненных в 1957—62 гг. Кроме того, использованы и работы других авторов, опубликованные в отечественной и зарубежной печати.

Предисловие 3

Введение 5

Глава первая. Свойства оптимальных фильтров 11

§ 1.1. Особенности и задачи радиолокационного приема. Ха-

рактер рассматриваемых помех 11

§ 1.2. Оптимальный фильтр как основная часть оптимально-

го приемника 13

§ 1.3. Передаточная функция оптимального фильтра в слу-

чае белого шума на входе 22

§ 1.4. Импульсная переходная функция оптимального фи'льт-

ра .в случае белого шума на входе 28

§ 1.5. Оптимальный фильтр как взаимно корреляционное

устройство 32

§ 1.6. Накопление сигнала в оптимальном фильтре .... 35

§ 1.7. Отношение сигнал/шум на выходе оптимального

фильтра 37

§ 1.8. Характеристики оптимального фильтра в случае, если

спектральная интенсивность входного шума является

функцией частоты 38

Глава вторая. Синтез оптимальных фильтров для оди-

ночных импульсных сигналов и их последователь-

ностей 41

§ 2.1. Методы синтеза оптимальных фильтров 41

§ 2.2. Синтез фильтров, оптимальных одиночному видеоим-

пульсному сигналу определенной формы 42

1. Построение фильтра, оптимального прямоугольному

видеоимпульсу 42

2. Построение фильтров, оптимальных трапециевидному

и треугольному видеоимпульсам 44

3. Построение фильтра, оптимального параболическому

видеоимпульсу 48

4. Построение оптимального фильтра для видеоимпульса,

огибающая которого составлена из отрезков парабол 49

5. Построение оптимального фильтра для видеоимпульса,

огибающая которого составлена из п отрезков кри-

вых любого порядка .... - . . 51

6. Построение оптимальных фильтров для „небелых" шу-

мов , * 53

§ 2.3. Синтез фильтров, оптимальных одиночному радиоим-

пульсному сигналу определенной формы 56

1. Предварительные замечания 56

2. Передаточная функция фильтра, оптимального радио-

импульсному сигналу 56

3. Взаимное соответствие фильтров, оптимальных соот-

ветственно радиоимпульсному сигналу и его огибаю-

щей 57

4. Построение оптимальных фильтров для радиоимпуль-

сов . . 58

5. Характеристики высокоизбирательного резонансного

усилителя 60

^ 2.4. Синтез фильтров, оптимальных последовательностям

видеоимпульсных сигналов 62

1. Предварительные замечания 62

2. Построение фильтра, оптимального прямоугольной по-

следовательности импульсных сигналов 64

3. Построение фильтров, оптимальных трапециевидной

и треугольной последовательностям видеоимпульсов 66

4. Взаимное соответствие оптимальных фильтров для по-

следовательности импульсов и Ихмпульса той же формы 70

5. Связь между спектрами видеоимпульса и последова-

тельности импульсов с огибающей той же формы . . 74

6. Тождественность фильтра, оптимального последова-

тельности импульсов, и идеального гребенчатого

фильтра 77

7. О реализуемости оптимальных фильтров для последо-

вательностей импульсов 81

§ 2.5. Оптимальные фильтры для последовательностей ра-

диоимпульсных сигналов 82

1. Предварительные замечания 82

2. Оптимальные фильтры для последовательностей радио-

импульсов первого рода 84

3. Оптимальные фильтры для последовательностей радио-

импульсов второго рода 85

§ 2.6. Краткие сведения об элементах счетнорешающей

техники, используемых при построении оптимальных

фильтров 87

1Я Предварительные замечания 87

2. Суммирующие и вычитающие устройства 87

3. Интегрирующие устройства 90

4. Задерживающие устройства 92

Глава третья. Механизм работы оптимального фильтра

для прямоугольной последовательности прямоуголь-

ных импульсных сигналов 99

§ 3.1. Предварительные замечания 99

§ 3.2. Прохождение прямоугольного импульсного сигнала

и шума через оптимальный фильтр 100

1. О составе оптимального фильтра 100

2. Прохождение сигнала 100

3. Прохождение шума 102

4. Механизм работы оптимального фильтра для одиноч-

ного импульса .,,,,,, ЮЗ

5. О некритичности структуры оптимального фильтра

к вариациям формы сигнала 104

6. Сравнение оптимального фильтра с реостатным и дру-

гими усилителями 106

§ 3.3. Прохождение прямоугольной последовательности пря-

моугольных импульсов и шума через фильтр, опти-

мальный этой последовательности ПО

1. Прохождение сигнала ПО

2. Прохождение шума 112

§ 3.4. Прохождение прямоугольной последовательности им-

пульсов и шума через системы, являющиеся практи-

ческими приближениями оптимального фильтра ... 114

1. Прохождение сигнала 114

2. Прохождение шума 116

3. Отношение сигнал/шум на выходе суммирующего уст-

ройства с задержанной обратной связью 119

4. О рациональной структуре системы, являющейся прак-

тическим приближением оптимального фильтра для

последовательности импульсных сигналов 127

Глава четвертая. Накопление импульсных сигналов

в системах с задержанной обратной связью .... 129

§ 4.1 Передаточная функция системы из частотного фильт-

ра и накопительного устройства с задержанной об-

ратной связью 129

§ 4„2. Накопление последовательности импульсных сигна-

лов в устройстве с задержанной обратной связью . . 133

§ 4.3. Накопление последовательности импульсных сигна-

лов в системе из частотного фильтра и устройства

с задержанной обратной связью 136

§ 4.4. Накопление последовательности импульсных сигна-

лов в системе из частотного фильтра и двух уст-

ройств с задержанной обратной связью 144

Глава пятая. Накопление шумов в устройствах с за-

держанной обратной связью 152

§ 5.1. Накопление шумов в системе из частотного фильтра

и устройства с задержанной обратной связью .... 152

1. Определение мощности выходного шума методом мед-

ленно меняющихся коэффициентов 152

2. Определение мощности выходного шума как суммы

мощностей накапливаемых шумовых составляющих . . 157

§ 5.2. Накопление шумов в системе из частотного фильтра

и двух устройств с задержанной обратной связью . . 160

Глава шестая. Выигрыш в отношении сигнал/шум, обе-

спечиваемый накопительной системой 164

§ 6.1. Предварительные замечания 164

§ 6.2. Выигрыш, обеспечиваемый системой из частотного

фильтра и накопительного устройства с задержанной

обратной связью J65

1. Величина выигрыша в отношении сигнал/шум 165

2. Влияние параметров системы на величину выигрыша . 168

3. Сравнение со случаем одинаковых полбС пропускания

преднакопительного фильтра и цепи обратной связи

накопительного устройства 171

§ 6.3. Выигрыш, обеспечиваемый системой из частотного

фильтра и двух накопительных устройств с задер-

жанной обратной связью 173

1. Величина выигрыша в отношении сигнал/шум 173

2. Влияние параметров системы на величину выигрыша . 175

3. Целесообразность применения второго накопительного

устройства 178

Глава седьмая. Пороговые сигналы при когерентном на-

коплении последовательностей импульсных сигна-

лов 182

§ 7.1. Предварительные замечания 182

1. Понятие о пороговом сигнале 182

2. Понятие о когерентном и некогерентном накоплении 183

§ 7.2. Когерентное накопление полностью известных после-

довательностей импульсных сигналов 184

1. Структура радиоприемного устройства 184

2. Расчет характеристик обнаружения и пороговых сиг-

налов 185

§ 7.3. Когерентное накопление последовательностей им-

пульсных сигналов с неизвестной начальной фазой 189

1. Структура радиоприемного устройства 189

2. Расчет характеристик обнаружения и пороговых сиг-

р. налов 192

* §) 7.4. Когерентное накопление последовательностей дружно

^ флюктуирующих импульсных сигналов 196

1. Виды флюктуации сигналов 196

2. Структура радиоприемного устройства 198

3. Расчет характеристик обнаружения и пороговых сиг-

налов 199

§ 7.5. О когерентном накоплении импульсных сигналов, от-

раженных от подвижных объектов 202

Глава восьмая. Пороговые сигналы при некогерентном

накоплении с экспоненциальной весовой функцией . 207

§ 8.1. Предварительные замечания 207

1. Преимущества и недостатки некогерентного накопле-

ния 207

2. Особенности некогерентных накопительных устройств

с экспоненциальной весовой функцией 208

§ 8.2. Распределение случайных напряжений на выходе

квадратичного накопительного устройства с экспонен-

циальной весовой функцией 211

§ 8.3. Некогерентное экспоненциально-весовое накопление

последовательностей нефлюктуирующих импульсных

сигналов 217

1. Кумулянты распределения смеси нефлюктуирующих

сигналов с шумом на выходе накопительного устрой-

ства 217

2. Разложение функции распределения вероятностей бы*

ходного напряжения в ряды Эджворта и по функциям

ортогональной системы Лагерра 221

3. Пороговые сигналы при отсутствии флюктуации . . . 225

§ 8.4. Некогерентное экспоненциально-весовое накопление

последовательностей дружно флюктуирующих им-

пульсных сигналов 234

1. Кумулянты распределения накопленной смеси дружно

флюктуирующих сигналов с шумом 234

2. Распределение накопленной смеси дружно флюктуи-

рующих сигналов с шумом 237

3. Пороговые сигналы при дружных флюктуациях . . . 239

§ 8.5. Некогерентное экспоненциально-весовое накопление

последовательностей независимо флюктуирующих им-

пульсных сигналов 245

1. Кумулянты распределения накопленной смеси неза-

висимо флюктуирующих сигналов с шумом 245

2. Пороговые сигналы при независимых флюктуациях . . 245

Глава девятая. Оптимальные фильтры для некоторых

сложно модулированных сигналов 253

§ 9.1. Увеличение разрешающей способности по дально-

сти путем укорочения импульсных сигналов в радио-

приемном устройстве 253

§ 9.2. Оптимальные фильтры для импульсов с линейной ча-

стотной модуляцией 256

1. Спектр импульса с линейной ЧМ 256

2. Характеристики оптимального фильтра. Сигнал на его

выходе 259

3. Практическое приближение оптимального фильтра . . 263

4. Ослабление боковых выбросов выходного импульса . . 266

5. Временное смещение отраженного от подвижного

объекта ЧМ импульса на выходе оптимального фильтра 273

§ 9.3. Получение высокой точности и разрешающей способ-

ности по дальности и скорости 274

§ 9.4. Сигналы, манипулированные по фазе в соответствии

с кодом Баркера 279

1. Понятие о коде Баркера. Свойства сигналов 279

2. Получение сигналов. Оптимальный фильтр 285

§ 9.5. Сигналы, манипулированные по фазе бинарной псев-

дослучайной последовательностью 289

1. Понятие о бинарной псевдослучайной последовательно-

сти и ее свойствах 289

2. Корреляционная функция сигнала, фаза которого мани-

пулирована по закону бинарной псевдослучайной по-

следовательности 294

3. Получение сигнала. Структура оптимального фильтра 295

4. Преимущества и недостатки системы с псевдослучай-

ной фазовой манипуляцией 299

Литература 300

Справочник основных обозначений 307

Принятые сокращения надписей на рисунках блок-схем .... 309

Условные обозначения элементов блок-схем, принятые на рисунках 310

Предметный указатель 311

Скачать