Файл: Хомяков Э.Н. Вопросы статистической теории оптимальных измерительных систем. Основание для расчета и проектирования.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 156

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

0 0

0

используя конкретный вид сигнала, получим

поскольку

в

данном

случае

 

 

*

 

 

 

^ч.М9)

Первое

слагаемое

в

выражении

(4.119)

характеризует

потен­

циальную

точность измерения

времени

прихода

сигнала

при

ис­

пользовании фазы заполнения. Второе

слагаемое

указывает

на

точность оценки

т 0 по огибающей импульса

при

отсутствии

мульти­

пликативных

помех

( & = 0 ) .

Последнее

слагаемое

свидетельствует

о возможности

оценки

то при

н о = 0

с ошибкой,

дисперсия

которой

•равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алгоритм оптимального измерителя времени прихода

сигнала

определяется

соотношением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ ( A ) U t - O d t *

 

 

 

 

 

т

 

т

 

 

 

 

 

5

т

 

 

 

 

г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У1.1241

Если /Ч-о"Т"0,то в качестве квазиоптимального варианта

нсполь-1

зуют линейное

устройство

вида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

. о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При этом дисперсия оценки То будет

 

 

 

 

 

 

 

о-

• 120

I


Эффективность оптимальной обработан можно оценить к*ч от­ ношение дисперсий (4.123) и (4.119):

Рассмотрим теперь" импульсные сигналы с большой

базой, в

частности, с использованием линейной и квадратичной

частотной

модуляции. Пусть

 

ч2-

 

причем

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

TV. J

 

 

 

 

 

Полагая

для

простоты,

что uo = 0,

получим

 

 

 

 

<3"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tn* Wf р>Т

 

 

Где

т . = ^

 

if

t u

коэффициент сжатия

импульса, зави­

сящий от скорости ^

изменения

частоты.

 

Сравнивая

со

случаем

отсутствия

частотной

модуляции при

одной

и той ж е величине <с а находим,

что

 

 

 

 

 

 

г

 

г

 

 

 

 

 

 

 

^ в

_

 

(.4.(26)

 

 

 

 

 

а «г!

 

 

 

 

 

 

<s-2

 

at

 

 

При

т .

i

имеем

 

 

 

 

 

X

Пусть теперь принимаются импульсные сигналы с квадратичной частотной модуляцией:

J—

& ] „ { ± ~ х Л1

•ц.

Д а н н ы й сигнал хграктернзуется девиацией частоты (22]

W 9 =

Т а ^

121


и ио-нрфншк'нтом сжатия

 

 

ггт «

2 ft

(AIM)

 

 

 

 

Аналогично предыдущему

получим соотношение для дисперсии

опенки

нремеии

прихода

такого сигнала:

 

 

 

 

а.

f 4

 

 

Чг

^ \ \ ^ 2 Л г - п г 5 )

 

 

 

При

 

имеем

 

 

v

г

 

( A M )

4.8. О П Т И М А Л Ь Н Ы Й О Ц Е Н К И СТАТИСТИЧЕСКИХ

Х А Р А К Т Е Р И С Т И К ,

 

С Л У Ч А Й Н Ы Х П Р О Ц Е С С О В ПРИ Н А Л И Ч И И ПОМЕХ

Вопросы опенки статистических характеристик случайных про­

цессов

широко обсуждаются в литературе на

протяжении послед­

них лет,

однако

' р •> "ЛЦП 'Л1'Лй_М -ПО и <• гле а о и.ч и и ft ДО£П_Я_п i PI i о

ОПТИ-

Minaiiit

a n

мри

i мини,! чо/к.й-ния I ; I K I I \ O I K U I O K

при наличии

помех.

Рассмотрим вначале простейший случай оценки дисперсии пор

мальиой

с.т\чанной величины X, наблюдаемой на

фоне

аддитивного

б е т о ю

шума:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u i t )

-

Л Ь * Л * 0

V

. U ( , 0 , T )

,

 

1.4.«5")

лрмчем.

< Д > - < * т Л ^ > - < у - ^ > - о ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

использования

метода

максимального

 

правдоподобия

за­

пишем

корреляционную функцию

процесса y(l)

н- ей

обратную

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЧ.437)

 

 

 

 

 

А 3\

 

о

 

 

2 < э \ Т

 

 

 

1

^

'

^

м г Л ^ 0

 

 

 

 

 

Дли

нахождения

структуры

 

оптимального,

измерителя

занн-

»м«>м уравнение

правдоподобия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

122

 

«5 0

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1


- I

Подставляя""в соотношение (4.138) выражения

(4.137), полу

ним явный вид. нско.юн

оценки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

(.4.119)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я условной

дисперсии

этой

оценки

найдем

выражение

 

 

 

 

 

 

 

2 (Г

 

п р и

k. > > L ;

 

 

 

2 Т а

~ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с-'

 

 

 

 

 

 

 

 

при

 

\-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Т ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, при к Л

i

оценка дисперсии' несостоятельна

Состоятельную

оценку можно

получить,

 

рассматривая

ансамбль

независимых реальзаннй

(4 135). В

этом

 

случае

будем

иметь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

2

N

 

 

О

 

 

l-t

 

 

 

 

 

 

 

г г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 » ,

 

 

 

 

 

А

 

2N

-Т'

 

 

 

 

 

 

 

к,

<^ I .

 

 

 

 

 

 

 

 

2 N Т"

 

 

<Л.1ч2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим

теперь

более

сложную

 

задачу .

 

 

 

При наблюдении

реализации

 

 

 

 

 

 

 

 

^ )

-ИЛ")

* п Л Л }

 

 

 

 

 

 

оценим величину дисперсии стационарного процесса K(t),

корреля ­

ционная функция

которого

имеет

 

вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

е

- M t - t l

 

 

<AM)

 

 

&> (Л,тп = <

 

^

 

 

 

 

Оптимальный

измеритель

формирует

 

функцию

 

 

 

 

т

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СА.Й5)