Тема: Разработка алгоритма выделения спектральных компонент непрерывного ЛЧМ сигнала

В последние годы интенсивно развиваются теория и техника формирования сложных сигналов, в частности частотно-модулированных сигналов. Такие сигналы нашли применение в различных областях радиотехники, поскольку они обеспечивают высокую точность измерения параметров облучаемых объектов, помехоустойчивость, возможность работы ниже уровня шумов.
Проблема обработки сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) наиболее ярко проявляется при сборе и анализе данных, поступающих при зондировании ионосферы. Зондирование ионосферы имеет огромное значение для повышения качества КВ-связи, развитие которой ограничивается ее неустойчивостью из-за нестационарности канала. Данные, полученные во время зондирования позволяют судить о состоянии ионосферного канала передачи информации, определять оптимальные рабочие частоты для радиосвязи, решать научные задачи в области радиофизики.
В мире существует сеть работающих непрерывно, в соответствии с некоторыми временными режимами, передатчиков ЛЧМ ионозондов. Так как эти временные расписания не имеют свободного доступа и возникает задача временной синхронизации нашей приемной аппаратуры с временным режимом работы передатчиков мировой сети ЛЧМ ионозондов.
Существуют программы, которые позволяют обнаруживать компоненты непрерывного ЛЧМ сигнала, однако их алгоритмы работы связаны с аналоговым режимом работы приемной аппаратуры. Перенос этих алгоритмов в схему работы цифрового приемника ЛЧМ ионозонда фирмы ООО «СИТКОМ» часто приводило к неверным результатам, что требует адаптации этих алгоритмов к схеме цифрового приема.
Целью данной работы является разработка и подбор параметров следящего фильтра Баттерворта для приемника ЛЧМ - ионозонда.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Получение аналитических выражений связывающих параметры фильтра и сигнала;
2. Моделирование алгоритмов работы следящего фильтра, выбор параметров работы алгоритма;
3. Исследование эффективности фильтра при обработке сигнала с выхода приемника ЛЧМ сигнала;
4. Провести проверку работы алгоритма на экспериментальных
данных.
Вычисления проводились в Mathcad. Для решения поставленных задач были использованы: методы математического моделирования, методы
цифровой обработки сигналов, вычислительный эксперимент на ЭВМ.
Купить

Таким образом, в рамках выпускной квалификационной работы:
1. Построена модель обработки ЛЧМ сигнала в приемнике методом сжатия в частотной области в системе Mathcad.
2. Получены аналитические соотношения связывающие параметры фильтра с параметрами сигнала.
3. В результате моделирования установлены параметры фильтра обеспечивающие наибольший выигрыш в отношении сигнал/шум ( частота среза равна wc = 4я • fv • Тэ).
4. Проведено исследование эффективности разработанных алгоритмов при обработке экспериментальных данных. Получено согласие между модельными и экспериментальными результатами для величины частоты среза, а также экспериментально подтверждена справедливость формулы определения центральной частоты перестраиваемого полосового фильтра.

Купить