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
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)