Анализ и разработка обобщенной структурной схемы устройства адаптивной фильтрации АШП

Многоканальная адаптивная система, которая синтезируется по критерию минимизации отношения сигнал/помеха, сводится к оптимальному решению:

опт=(R-1)×Г,

где W - вектор весовых коэффициентов;- корреляционная матрица входных сигналов;

Г - весовой вектор полезного сигнала.

Таким образом, алгоритм обработки входных сигналов сводится к вычислению величины:

=((R-1)×Г /V),

где V-вектор-столбец входных сигналов.

Прямой путь реализации алгоритма сводится к параллельному весовому суммированию (алгоритм параллельной обработки сигналов (ПОС)). Адаптация такой системы к параметрам помехи может осуществляться, например, градиентным методом с помощью корреляционных обратных связей. Однако аппаратурная реализация таких систем сопряжена со значительными сложностями, обусловленными, в первую очередь, много связностью системы. Реализация же системы ПОС, обеспечивающей прямое обращение корреляционной матрицы R в реальном масштабе времени, требует применения сложных, дорогостоящих вычислительных систем.

Другой способ определения оптимального коэффициента передачи заключается в применении алгоритма параллельно-последовательной обработки входных сигналов (ППОС). Алгоритм ППОС, по сравнению с алгоритмом ПОС обладает следующими преимуществами:

большей динамической устойчивостью за счет исключения много связности системы;

высоким быстродействием;

простотой технической реализации;

более высокой устойчивостью к внутрисистемным ошибкам.

Особенностью данной системы является то, что ширина спектра сигнала компенсационных каналов равна Df зондирующего сигнала. Однако такой вариант неработоспособен, так как:

) идентичность основных и дополнительных каналов приема должна быть как можно более высокой, а в данной схеме частотные и фазовые характеристики каналов будут сильно отличаться из-за того, что в дополнительных каналах не осуществляется расфильтровка на частотные подканалы. Различия ЧХ и ФХ каналов будут оказывать сильное влияние на достижимый коэффициент подавления;

) в дополнительных каналах период дискретизации должен быть равен 1/12,5 Мгц, что недостижимо для современного уровня развития цифровой техники;

) наличие различных периодов дискретизации ведет к полной неработоспособности ячейки автокомпенсатора и, вследствие этого, всей системы в целом.

В этом случае система свободно от вышеуказанных недостатков не требует больших аппаратурных затрат. В качестве ячейки данной системы может быть использован обычный одноканальный автокомпенсатор, поэтому в дальнейшем будем рассматривать только его структуру, так как коэффициент подавления всей системы зависит от коэффициента подавления ее ячейки. Для компенсации АШП в основном канале необходимо, чтобы вектор помехи во вспомогательном канале был равен по амплитуде и противоположен по фазе вектору помехи в основном канале, то есть:

å = U0 + К. Uпом,

где К - комплексный коэффициент передачи вспомогательного канала.

При достаточно большой V схема АК обеспечивает устойчивый режим установки коэффициента передачи, близкого к оптимальному и, следовательно, осуществляет минимизацию мощности помехи на выходе устройства.

Схема отличается:

простотой технической реализации;

присутствием корреляционной обратной связи (ОС), при которой схема устраняет ошибки возникающие при вычислении КП.

Так как эффективность подавления помехи полностью зависит от эффективности работы ячейки, которой является одноканальный АК, то в дальнейшем будем рассматривать только работу ячейки и все вопросы, связанные с ее функционированием.

Прочитайте еще и эти статьи:

Моделирование работы МДП-транзистора в системе MathCad
В современной цифровой электронике наиболее распространены полевые транзисторы. Это связано с тем, что на полевых транзисторах возможна реализация комплиментарных МОП-структур. Преимущество таких структур в их быстродействии и малой потребляемо ...

Исследование и разработка системы радиоакустического зондирования для измерения параметров ветровых потоков в атмосферном пограничном слое
Жизнь и деятельность человека протекают в атмосфере Земли и зависят в значительной степени от ее состояния. Атмосфера - чрезвычайно сложный и динамичный объект, требующий для исследования соответствующих теоретических и экспериментальных ме ...