Файл: цифровые процессоры.doc

6.2. Порядок выполнения лабораторного задания

1) Включение лабораторной установки. Включить лабораторную установку переключателем S1 (положение "Вкл".) По загораниюVD1 убедиться в наличии питающих напряжений. Включить осциллограф С1-65, синхронизация осциллографа внешняя (1:1) с гнезда "Синхр" (Х20).

2) Исследование работы специализированного процессора.

а) Контроль функционирования СП. Установить максимальную амплитуду полезного сигнала (R1) и минимальный уровень шума (R2). Включить устройство АРПК (S2). Наблюдать и зарисовать сигналы в контрольных точкахХ1-Х17.

б) Определение вероятностей Р_ш,F. Произвести определение Р_ш,F в соответствии с методикой раздела 4 (уровень шума максимальный). Сопоставить экспериментальные и теоретические результаты (рис.3а).

в) Определение качественных характеристик обнаружения Р_сш,D. Произвести определениеР_сш,Dв соответствии с методикой раздела 4 при амплитуде сигналаU_co= 0.6В. Сопоставить экспериментальные и теоретиче-ские результаты. Отношение сигнал/шумq₀на входе устройства обработки определяется по графикамР_сш=Р_сш(Р_ш,q₀) (рис.3а).

г) Определение точностных характеристик СП. Не изменяя амплитуду сигнала и уровень шума, произвести оценку положения центра пачки и рассчитать дисперсию оценки центра пачки по методике пункта 4.3 при числе достоверных оценок N_исп=20. Сопоставить расчетные и экспериментальные результаты (рис.3г).

д) Произвести определение Р_сш,D,_впри меньшем отношении с/ш, для чего амплитуду сигнала уменьшить до 0,3-0,5 В и повторить пп.2б, 2в,2г.

е) показать результаты проведенных экспериментов преподавателю.

7.Л.Абораторная работа № 25. Специализированный цифровой процессор первичной обработки

7.1.Основные алгоритмы и структурная схема устройства первичной обработки сигналов

В этой лабораторной работе СП реализует алгоритм обнаружения пачки бинарно-квантованных сигналов

и алгоритм оценки положения центра пачки

путем определения t_н,t_к ─ моментов равенства суммы выборочных значений

заданному уровню . Структурная схема СП лабораторной работы № 25 и напряжения в контрольных точках, поясняющие работу, изображены на рис.4. По построению обнаружитель лабораторной работы № 25 аналогичен обнаружителю лабораторной работы № 24.Основное отличие СП лабораторной работы № 25 от СП лабораторной работы № 24 состоит в реализации ал горитма оценки центра пачки. В СП реализуется алгоритм «скользящего окна», т.е. образование суммы выборочных значений при изменениис шагом 1, где переменнаяопределяет положение текущих выборочных значений относительно импульса начала обзора. При выполнении равенства

осуществляется обнаружение цели и фиксация момента . При повторном выполнении равенства приосуществляется фиксация момента. Положение максимума суммы выборочных значений относительноопределяется как.

Импульсы, поступающие на вычитающий вход реверсивного счетчика СТ2 D3, образуются из сигнала с выхода ЦЛЗ и импульса «такт» (Выход регистра сдвигаХ9.1). Сигнал с выхода четвертого разрядаIVр (Выход реверсивного счетчикаХ10.1) и числовое значение выходного кода СТ2 изображены на рис.5.

Сигнал с выхода устройства сравнения (Импульсы границ пачки Х11.1) поступает на вход формирователя положительного перепада и через инвертор на входСD-триггера (D4). На выходе формирователя положи-тельного перепада (Импульс обнаруженияХ12.1) образуется в моментсигнал обнаружение цели, который, поступая на ДН, разрешает формирование сигнала конца измерительного интервала оценки пачки в момент(Импульс концаX13.1). Импульсы оценки центра пачки образу-ются из последовательности, которые присутствуют на выходеD5 на интервале времени от импульса начала обзора НО до моментаи последовательности, присутствующей на выходеD4 на интервале от моментадо момента. Это позволяет получать непосредственно отсчет положения центра пачки

где - соответствующее число импульсов оценки положения начала и конца пачки.

Рабочие характеристики СП совпадают с рабочими характеристиками СП используемого в лабораторной работе № 24 и изображены на рис.3.

6.2.Порядок выполнения лабораторного задания

1) Включение лабораторной установки. Включение установки произ-водится в соответствии с пунктом 5.1.

2) Исследование работы СП.

а) Контроль функционирования СП. Контроль производится снятием эпюр напряжений в контрольных точках Х1-Х8;Х9.1-Х13.1.

Рис. 4. Упрощенная схема СП лабораторной работы № 25 и сигналы в контрольных точках

б) Определение вероятностей Р_ш,F. ОпределениеР_ш,F производится в соответствии с пунктом 5.2.2.

в) Определение характеристик обнаружения (вероятностей Р_сш, D). ОпределениеР_сш,Dпроизводится аналогично п.б при амплитуде сигналаU_co=0.4 В.

3)Определение точностных характеристик СП производится в соответствии с п.5.2.

4) Произвести определение Р_сш,D,_впри меньшем отношении с/ш, для чего амплитуду сигнала уменьшить до 0,2-0,3 В и повторить пп.2,3.

7.Лабораторная работа № 26. Цифровой автомат.

7.1.Основные алгоритмы и структурная схема устройства первичной обработки сигналов

В лабораторной работе № 26 СП выполнен, как цифровой автомат (ЦА), реализующий алгоритм k/l ─ n. В ЦА производится обнаружениеk импульсов наlпервых позициях пачки, причем обычноk <m, что позволяет значительно сократить аппаратурные затраты. При оценке положения центра пачки за начало пачки принимают положение импульса обнаружения. За конец пачки в ЦА обычно принимают наличиеnнулей на смежных позициях. Структурная схема ЦА 3/4 - 2 приведена на рис.5, там же изображены напряжения в контрольных точках. ЦЛЗ осуществляет задержку сигнала с выхода селектора по дальности напозиций (= 4). Сигналы, поступающие на вычитающий вход реверсивного счетчика СТ2D2, образуются из сигнала с выхода четвертого разряда ЦЛЗ и(Выход регистра сдвигаХ9.2). Сигнал второго разряда (Выход реверсивного счетчикаХ10.2) и числовое значение выходного кода СТ2 изображены на рис. 5. Импульс обнаружения (Импульс обнаруженияХ11.2) на выходе генератора положительного перепада образуется при выполнении критерия обнаружения.

Импульс конца пачки (Х12.2), необходимый для нахождения центра пачки, образуется на выходеD3 при выполнении критерия конца пачки. Импульсы оценки положения центра пачки на выходеD4 формируются аналогично импульсам оценки положения СП лабораторной роботы № 25 п.5.

В ЦА при обнаружении и измерении положения центра пачки используется не вся энергия пачечного сигнала, поэтому качественные характеристики ЦА, изображенные на рис.6, имеют проигрыш по отношению к СП квазиоптимальной цифровой обработки. Характеристики обнаружения одиночного импульса не изменяются (рис.3а).

7.2.Порядок выполнения лабораторного задания

1) Включение лабораторной установки производится в соответствии с п.5.1.

2) Исследование работы специализированного процессора.

а) Контроль функционирования СП. Контроль производится снятием эпюр напряжений в контрольных точках Х1-Х8;Х9.2-Х12.2.

б) Определение вероятностей Р_ш,F. ОпределениеР_ш,Fпроизводится аналогично пункту 5.2. Сопоставить экспериментальные и теоретические результаты (рис.6).

в) Определение качественных характеристик обнаружения (веро-ятностей Р_сш,D) производится аналогично п. 5 при амплитуде сигналаU_co = 0.4 В. Сопоставить экспериментальные и теоретические результаты рис.6. Отношение сигнал/шумq на входе устройства обработки определяется по графикам Р_сш=Р_сш(Р_ш,q₀) (рис.2а).

г) Определение точностных характеристик СП производится анало-гично п.4. Сопоставить расчетные и экспериментальные результаты (рис.6).

д) Произвести определение Р_сш,D,_впри меньшем отношении с/ш, для чего амплитуду сигнала уменьшить до 0,2-0,3 В и повторить п. в и г.

8.Лабораторная работа № 28. Специализированный процессор обработки со стабилизацией вероятности ложной тревоги с помощью модифицированного знакового обнаружителя

8.1. В лабораторной работе № 28 специализированный процессор обработки пачки импульсов состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП), модифицированного знакового обнаружителя одиночного импульса (МЗО), равновесного накопителя пачки бинарно-квантованных импульсов, реализующего алгоритм обнаружения .

Структурная схема лабораторной установки представлена на рис.7. Она включает имитатор отраженного сигнала А1, специализированный процессор цифровой обработки пачки некогерентных радиоимпульсов А2, синхронизатор А3, устройство статистической обработки А4, цифровой пятиразрядный дисплей А5, источник вторичного электропитания А6.

Рис.5.Упрощенная структурная схема цифрового процессора в лабораторной работе № 26 и сигналы в контрольных точках