Радиотехника » 2009 » Сентябрь
 

MatLab для DSP. Расчет цифровых фильтров с учетом эффектов квантования

Разработчики цифровых фильтров, использующие в своей работе пакет MATLAB, несомненно, смогли оценить многочисленные достоинства интерактивной графической программы (GUI) SPTOOL. Тем не менее, результаты, получаемые с помощью SPTOOL, не всегда достаточны для специалистов, занимающихся проектированием и реализацией цифровых фильтров на базе специализированных, в частности, сигнальных, процессоров (DSP).

Ключевые слова:  

Расчет двумерных фильтров с конечной импульсной характеристикой и произвольным ромбовидным сечением на основе использования полиномов Бернстайна

Полиномиальная аппроксимирующая функция Бернстайна, дающая возможность синтезирования кернов уравнения передаточной функции, м. б. использована для расчета параметров двумерного цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой, и в частности, линейно-фазового фильтра с максимально плоской характеристикой фильтрации нижних частот. Дан пример использования полиномиальной функции Бернстайна для синтеза параметров фильтра, для которого сечение его объемной характеристики имеет вид ромба с заданными размерами. Идеальная заданная частотная характеристика преобразуется в функции, выборки из которой формируют весовые коэф. Отмечается, что тот же метод м. б. использован для формирования фильтров с эллиптическим или круговым сечениям.

Ключевые слова:  

Реализация двумерных фильтров с бесконечной импульсной характеристикой методом пространства состояний

Методом пространства состояний получены 2 реализации двумерных фильтров с бесконечной импульсной характеристикой произвольного порядка. Выполнено сравнение схем реализации, разработанных на основе метода пространства состояний, между собой и с прямой формой реализации фильтра. На основе сравнения сделано заключение, что применение полученных схем реализации методом пространства состояний не имеет преимуществ по сравнению с прямой формой реализации в однопроцессорных системах, хотя и не уступает ей по эффективности. Однако применение рассматриваемых схем реализации в многопроцессорных системах дает определенный выигрыш по эффективности системы по сравнению с прямым методом. Результаты работы можно использовать при проектировании систем передачи и обработки изображений и двумерных цифровых сигналов. Библ. 4.

Ключевые слова:  

Фильтр-трансформатор сопротивлений на отрезках линий передач

Рассматриваются особенности полосовых фильтров, используемых для направленной передачи сигнала из вспомогательной линии в основную. Полуволновые отрезки линии с уменьшенным по сравнению с нагружающим резонатор сопротивлением предлагается рассматривать как состоящие из двух резонаторов передачи, между которыми включается четвертьволновый отрезок линии. Проведен расчет полосы пропускания резонирующей системы и показана возможность практического использования рекомендуемого фильтра-трансформатора. Библ. 1.

Ключевые слова:  

Собственные моды полосового фильтра. Точное решение задачи

Рассматривается решение задачи эл. колебаний в периодических LC-фильтрах частот в виде q[r]=СИГМАA[s]exp(iомега[s]t+iсигма[s]r) с пост. амплитудой A[s] и фазой колебаний rсигма[s], линейно зависящей от номера ячейки фильтра r. Суммирование производится по искомым собственным модам с частотами омега[s], а амплитуда колебаний заряда в s-моде подчиняется циклическому граничному условию. Показано, что точные результаты для спектра ограниченных сверхрешеток опровергают тезис о постоянстве сдвига фазы волновой функции при одинаковых трансляциях. Решения не обладают блоховской периодичностью и имеют вид стоячих волн в резонаторе с полупроницаемыми стенками. В многопериодных системах точный зонный спектр слабо отличается от полученного в блоховском приближении, но локальные состояния перестраиваются коренным образом. Библ. 7.

Ключевые слова:  

Внутренние емкости и индуктивности устройств на квантовом эффекте Холла

Получены аналитические выражения для внутренней емкости, кинетической индуктивности и магн. индуктивности устройства с квантовым эффектом Холла с целью оценить необходимость учета этих параметров по сравнению с квантовой резистивностью элемента Холла при его измерениях на переменном токе. Названные реактивные элементы создают небольшую квадратурную прибавку к синфазной квантовой резистивности Холла и к синфазной продольной резистивности. Продольная индуктивность элемента Холла определяется конструктивной реализацией устройства. Для оценки ее верхнего значения возможна замена устройства отрезком проводника определенной длины и радиуса. Библ. 19.

Ключевые слова:  

Применение синтеза и имитации децимации одной боковой полосы фильтра с конечной импульсной характеристикой

Рассматриваются необходимые специфические свойства и особенности применения глобальных морских систем спасения и обеспечения безопасности (GMDSS). Введено спец. ПО для радиоприемников, касающееся однополосной (HB) децимации в фильтрах, которое является эффективным для цифровых фильтров, обеспечивающих прореживание сигналов выборки. Проведен синтез и имитация HB децимации фильтров с конечной импульсной характеристикой (FIR) с использованием программы MATLAB и программы представления интегрированной окружающей обстановки типа IDE для кодированных композиционных сигналов (CCS). Такие программы реализованы в виде программ TMS320C54 для цифрового сигнального процессора. Результаты имитации показывают, что HB децимация в фильтрах может сильно снизить количество вычислительных операций и уменьшить число необходимых ячеек памяти при выполнении вычислений в реальном времени. Предложенные алгоритмы применимы для первоначального и среднего фильтров децимации, но не удовлетворительны для децимации на последних стадиях фильтрации.

Ключевые слова:  

Линейно-ограниченные QRD RLS алгоритмы для адаптивной фильтрации нестационарных сигналов

В статье рассматриваются вычислительные процедуры многоканальных RLS алгоритмов адаптивной фильтрации с комплексными весовыми коэффициентами, скользящим окном и линейными ограничениями. Данные алгоритмы получены на основе обратного QR разложения матрицы входных данных адаптивного фильтра с использованием вращений Гивенса и преобразований Хаусхолдера. Представленные алгоритмы могут применяться для адаптивной фильтрации нестационарных сигналов.

Ключевые слова:  

Гомоморфный аналитический сигнал

Анализ частоты и фазы сигнала м. б. сведен к формированию на его основе аналитического сигнала, выражаемого суммой спектров отрицат. и положит. частот и содержащего единичную ступенчатую функцию, характеризующую мгновенное значение частоты. Генерирование аналитического сигнала может производиться после факторизации исходной последовательности на основе двустороннего преобразования Лапласа и разложения Адамара. При этом сигнал приобретает гомоморфные свойства и м. б. представлен точками на оси мгновенных частот. Даны примеры построения локусов гомоморфного аналитического сигнала на комплексной плоскости частот. Библ. 52.

Ключевые слова:  

Схемотехника цифровых устройств

Учебное пособие посвящено изучению элементной базы техн. средств автоматизации и управления. В первой части рассматриваются вопросы схемотехники цифровых устройств информационной автоматики, выполненных на жесткой логике. Вторая часть пособия ориентирована на изучение программируемых устройств: микропроцессоров, микроконтроллеров, программируемых логических интегральных схем. Приводится классификация основных типов микропроцессоров и микроконтроллеров, используемых в системах контроля и управления.

Ключевые слова:  

Реутов Александр Павлович

Приводится творческая биография Александра Павловича Реутова, доктора техн. наук, профессора, лауреату Гос. премии в области радиолокации, члену-корреспонденту РАН, исполняется 75 лет. А. П. Реутов является пионером разработок радиоуправляемого оружия, одним из создателей управляемых крылатых ракет, ведущим конструктором головки самонаведения ракеты на морские и наземные цели. Он принимал участие в разработке наземных радиолокационных станций дальнего действия для контроля радиоопасных направлений. Им разработан параметрический метод обнаружения слабоотражающих космических объектов. Он предложил принцип синтезированной апертуры. Под его руководством разработана теория локации с синтезированной апертурой для обзора Земли при произвольной траектории, формирующей искусственный раскрыв антенны, создан и испытан 1-й конкретный радиолокатор бокового обзора с прямолинейной синтезированной апертурой “Азимут” на длине волны 70 см, обладающей линейной разрешающей способностью 25 м при диаграмме направленности приемо-передающей антенны до 90°. А. П. Реутов является руководителем программы создания системы автоматической посадки беспилотного космического летательного аппарата “Буран”.

Ключевые слова:  

Лабораторные измерения рассеяния света отдельными поднимающимися ледяными кристаллами

Проведены измерения вертикальных профилей рассеяния (ВПР) света и фазовых ф-ций гексагональных ледовых частиц, поднимающихся в условиях электродинамического баланса. Эти частицы росли при т-рах от -5°C до -10°C с диаметрами около 50 мкм расположение пиков гало и отражения в интервале углов от 20° до 65° согласуется с геометрическими прогнозами. Обсуждены влияния шероховатости поверхности, кристаллических дефектов и ориентации наклонов на измерения ВПР.

Ключевые слова:  

Метод построения трехмерных траекторий радиолучей в условиях городской застройки

Предложен метод построения трехмерных траекторий лучей радиоволн в условиях городской застройки с учетом отражения и дифракции радиоволн на стенах зданий различной высоты, почве, крышах зданий. Предполагается, что сечения зданий имеют форму многоугольников, стены ориентированы вертикально, а крыши можно считать плоскими. Метод основан на использовании древовидных структур виртуальных источников (передатчиков и приемников). Приведен пример использования метода для Мюнхена (Германия). Библ. 3.

Ключевые слова:  

Дистанционная диагностика динамических систем на основе нелинейного рассеяния электромагнитных волн

Представлена задача дистанционной диагностики динамических систем на основе нелинейного рассеяния эл-магн. волн; освещены ее основные аспекты. Приведены результаты эксперим. исследований. Радиоэлектронные устройства (РЭУ) – принципиально нелинейные системы. Это свойство положено в основу их диагностики с использованием нелинейных эффектов при взаимодействии РЭУ с эл-магн. полями. Наводимые специально создаваемым высокочастотным внешним полем в РЭУ токи, взаимодействуя на нелинейных элементах РЭУ с токами, обусловленными их функциональным назначением, могут приводить к появлению в рассеянном РЭУ поле новых спектральных компонент – нелинейных продуктов (НП), способных содержать информацию о динамике процессов, происходящих в РЭУ и выступающих в роли несущих. На основе сравнения характеристик рассеянного поля НП с эталонными делается вывод о работоспособности системы, а анализ временных зависимостей НП может открывать путь к оценке параметров работы отдельных ее частей.

Ключевые слова:  

Применение метода интегральных уравнений для определения электромагнитных полей, рассеянных идеально проводящими телами вращения в резонансной области

Рассмотрены теоретические основы метода интегральных уравнений решения задачи дифракции плоской электромагнитной волны на проводящих телах вращения; на основе которого предложен алгоритм расчета отражательных характеристик идеальнопроводящей сферы, ориентированный на пользователя пакета прикладных программ Mathcad; показана работоспособность алгоритма на примере расчета диаграмм рассеяния электромагнитного поля идеально проводящей сферой; приведены результаты расчетов диаграмм рассеяния различных тел вращения.

Ключевые слова:  

Модель дифракции плоских линейно-поляризованных электромагнитных волн на корпусе носителя антенной системы

Описана модель рассеяния плоской линейно-поляризованной эл.-магн. волны на идеально проводящем прямоугольном параллелепипеде, основанная на решении краевой электродинамической задачи методом коллокаций. Модель м. б. использована для построения программного обеспечения современных мобильных комплексов радиоконтроля и пеленгации, предназначенного для снижения величины систематической ошибки оценки пеленга источников радиоизлучения.

Ключевые слова: