Линейная и нелинейная фильтрация
Линейная фильтрация осуществляется на фильтрах с линейными элементами (как правило, RLC-цепями и контурами). Нелинейная — на нелинейных элементах и устройствах или на цифровых вычислительных машинах.
Как и ранее, полагаем на входе приемника сигнал с поме- хои:
Устройство фильтрации (фильтр) выдает оценки значений параметра e(t).
Критерий оптимальной фильтрации — минимум дисперсии отклонения от оценки e(t):
Устройство фильтрации может осуществлять линейные и нелинейные преобразования сигнала (линейная и нелинейная фильтрация).
Аддитивное взаимодействие сигнала и помех
Сигналы поступают на вход приемника с помехами:
Оптимальный фильтр может быть осуществлен на линейных элементах R, L, С, (RLC-контурах).
Если n(t) и SH(t) — стационарные случайные процессы с энергетическим спектром GSK(t) и G„ (со), то критерий оптимальности имеет вид:
где S(t) — сигнал на выходе фильтра.
Амплитудно-частотная характеристика оптимального фильтра дается выражением:
Такой фильтр называют фильтром Колмогорова-Виннера. При малой помехе Кф(со) = 1 и он может пропускать все составляющие спектра.
При равномерном спектре помехи Gn(w) ~ N0 и большом ее уровне Кф0рс(со) = GSH(tt>) /N0, т.е. тот же закон, что и у согласованного фильтра К( со) = G(co).
Квазиоптимальная фильтрация сообщений
Квазиоптимальная фильтрация сообщений, содержащихся в параметрах радиосигнала, заключается в следующем алгоритме обработки:
Сигнал с помехой —> фильтр —> сигнал с ослабленной помехой -» детектор —> измеритель e(t) + n(t) фильтр —»оценка e(t).
В радиолокационных системах (РЛС) используется информация о дальности, углах, об угловой и радиальной скорости. Соответственно, фильтрации подвергаются данные о дальности (селекция по дальности), углах (селекция по углам), об угловой и радиальной скорости (селекция по угловой и радиальной скорости). Иногда говорят о селекции по траектории (фильтрация траектории).
Методы борьбы с источниками помех в РТС
Виды помех и методы борьбы с ними
Виды помех, их источник и методы борьбы с ними приведены в табл. 6.1.
Сложные сигналы подвергаются дополнительной модуляции (манипуляции), не содержащей сообщения, при этом спектр сигнала облегчает его выделение на фоне помехи. Такие методы находят наибольшее применение в импульсных и дискретных системах.
Виды помех, их источник и методы борьбы
Таблица 6.1
|
Вид помехи |
Источник и модель |
Метод борьбы |
|
Случайные |
Всевозможные, стационарный случайный шум |
Оптимальная фильтрация |
|
Флуктаци- онные |
Нестационарный случайный шум |
Линейные согласованные фильтры |
|
Квазигар- монические |
Соседние станции |
Узкополосные фильтры |
|
Импульсные |
Специальные помехи, отражения |
Импульсная фильтрация. Прием только в определенный период |
|
Подобные сигналу |
Другие РТС, помехи случайные |
Выделить сигнал при большой помехе нельзя. Необходимо повысить мощность сигнала или перейти на другую рабочую волну |
|
Шумоподобные сигналы |
Генераторы шума, широкополосный шум |
Специальная фильтрация |
