Глава II селекция сигналов

1. Общие сведения о селекции

Селекцией сигналов называется выделение полезных (выбранных)

Сигналов с априорно заданными параметрами на фоне других сигналов (помех). Возможности для разделения сигналов и помех определяются характером взаимодействия сигналов и помех как при их распространении, так и в устройствах приема, преобразования и обработки информации.Если множества классов сигналов представляют собой линейные непересекающиеся подпространства, то возможно разделение сигналов с нулевой ошибкой. При деление сигналов, входящих в данные классы, в общем случае должно осуществляться на основе статистических методов. Такое разделение характеризуется определенной вероятностью ошибки. Если же множества классов сигналов образуют нелинейные подпространства, разделение достаточно малой вероятностью ошибки.

Каждый сигнал характеризуется определенной совокупностью параметров. Различия в значениях этих параметров можно использовать в качестве признаков селекции. Число параметров селекции определяется как сигналом, так и назначением информационной системы. В частности, для радиолокационной системы излученный сигнал можно представить в следующем виде:

где и- несущая частота и начальная фаза сигнала;- средняя мощность излученного сигнала;- значение нормированной диаграммы направленности (ДН);- закон перемещения ДН во времени;- комплексная амплитуда сигнала.

Выражение для справедливо только для времени существования (излучения) сигнала, которое определяется функцией A(t).

Сигнал, отраженный от цели, при совмещенной приемопередающей антенне можно записать следующим образом:

где - средняя мощность отраженного сигнала;и- задержка и доплеровский сдвиг частоты отраженного сигнала; B(t),- законы амплитудных и фазовых флюктуаций отраженного сигнала.

Рассмотрение модели радиолокационного сигнала, учет поляризации сигналов и моделей других информационных систем позволяет определять различные виды селекций: пространственную, частотную (в том числе и по частоте Доплера), временную, энергетическую, поляризационную, кодовою, а также селекцию, использующую статистические характеристики сигнала.

Помимо перечисленных видов селекций по параметрам, могут быть использованы и другие селекции, связанные с комбинированными использованием селекционных параметров (пространственно-временная селекция, пространственно-частотная и т.д.), селекция, основанная на учете изменения параметров сигнала как функции частоты, времени и т.д.

Виды селекции можно также классифицировать и по другим признакам. По месту селекции в трактах приема и обработки сигнала [13]:

а) селекция, представляющая попаданию помехи на вход приемного устройства; б) обработка группы импульсов (в том числе и учет связей между импульсами); в) селекция с помощью информации от нескольких измерителей.

По априорной информации о помехах и сигнале [57]: а) первичная селекция (частотная, временная, амплитудная, поляризационная и т.д.), которая использует те или иные заранее известные различия между параметрами действующих сигналов и помех; первичная селекция обычно не требует специального изменения состава модулированного сигнала и обеспечивается лишь выбором схемы и параметрами приемного устройства; б) вторичная селекция, использующая в качестве разделительных параметров такие, которые дополнительно задаются передаваемому сигналу при его кодировании.

По времени обработки входного сигнала: а) селекция, использующая мгновенную (текущую) обработку сигнала; б) селекция, использующая накопление энергии сигнала в той или иной форме.

По характеру помех: а) селекция при регулярных помехах; б) селекция при нерегулярных помехах.

Наиболее общей является селекция по параметрам, которая и рассматривается в дальнейшем.