Устройство оценки частотной полосы эхо-сигнала, Matlab 6.5 Опции

[wyveren]

Здравствуйте.
Я новичок в теме DSP, но уже на ранних стадиях получил задание: разработать модель устройства оценки частотной полосы эхо-сигнала от протяженного объекта. Использую для моделирования simulink в matlab 6.5. То, что я уже успел разработать, не работает и не нравится. Сигнал простой.
Мне требуется узнать в чем моя ошибка, и вообще, в какую сторону двигаться. Основная моя задача на данной стадии - спроектировать эту модель, не настроить, а просто установить нужные комплектацию и порядок блоков в модели. Прошу помощи в этом вопросе.

С какой литературой следует ознакомиться, для более полного представления картины?

модель

блок signal

блок шума noise и noise_2

блок отношения сигнала помехи (signal/noise)

блок АЦП(ADC)


Я буду признателен помощи.
Спасибо за внимание.  dsp.rar ( 5.49 килобайт ) Кол-во скачиваний: 102
 dsp.rar ( 5.49 килобайт ) Кол-во скачиваний: 102


Сообщение отредактировал wyveren - Dec 25 2008, 07:01

[связист]

1. Для чего в модели такое количество АЦП? Вроде бы АЦП нужно один единственный раз и после этого работаем с цифровым сигналом.
2. Для чего здесь нужен аналитический сигнал? Наверное он здесь ни к чему, так как сразу за ним идёт преобразование Фурье, которое имеет и положительные и отрицательные частоты. Так вот отрицательные можно отбросить после FFT.
3. Какую роль должна выполнять линия задержки после аналитического сигнала? Кажется она здесь лишняя.

То есть, судя по модели, если резюмировать основные мысли, которые возникают глядя на неё, после моделирования получается отображение на осциллографе какой-то одной (максимальной) частотной составляющей. В то время как ключевое здесь слово "полоса". А задача состоит в определении не максимальной частотной составляющей, а определение полосы сигнала. То есть надо сделать БПФ, после чего задать порог амплитуды для частотных составляющих. И отображать все амплитуды, которые больше порога. Тогда можно будет судить о ширине полосы сигнала.
А спектр лучше отображать блоком Spectrum scope из Signa Processing Blockset, или в матлабе 6.5 кажется из DSP Blockset. Тогда всё должно встать на свои места.

Сообщение отредактировал связист - Dec 26 2008, 16:49

[wyveren]

Да, Вы правы. В модели неоправданно большое количество АЦП.
Как я понял из Вашего рассуждения, задача в том, чтобы на выходе снимать на уровне 0.7, полосу, равную разнице частоты выхода из порога от входа в этот порог? Поправьте, если я ошибаюсь.
после ацп скорее всего должно быть преобразование Гильберта, а потом уже будет FFT. Только я не понимаю, что делать с комплексным каналом.

С аналитическим сигналом, понял.

Пойду думать над линией задержки.

Спасибо. Большое спасибо.

[связист]

А вот ещё вспомнил: полосой сигнала можно считать полосу в спектре, в которой сосредоточена бОльшая часть энергии сигнала (например, 95%, но это число взято отбалды).

И ещё, зачем там нужен аналитический сигнал?

[jojo]

Ширина полосы отраженного сигнала от протяженного объекта при нулевой скорости объекта равена ширине полосы зондирующего сигнала

Я не нашел в модели формирователя собственно отраженного сигнала от распределенной цели. На представленных рисунках модель точечной цели.

Поскольку распределенная цель может быть представлена в виде множества точечных, можно просуммировать отраженный сигнал дцать раз с разными задержками. Задержками, сообразными пропорциям объекта и скорости распространения сигнала в среде.

При квадратурном представлении к задержкам по времени добавляем сдвиг по фазе в зависимости от дистанции.


Извините, если не в тему. На локацию похоже, вот и начирикал сообщение.

[mvb]

В симулинке есть модели канала с замираниями. Разве не они имеются в виду?

[wyveren]

jojo, Вы правы, именно локация имеется ввиду.
Каким образом можно реализовать эту задержку?

mvb, должна быть отдельная библиотека? Или нет?

связист, скорее всего с аналитическим сигналом прогадал я.

Сообщение отредактировал wyveren - Jan 7 2009, 06:15

[jojo]

Вы представьте, как локация работает с использованием непрерывных сигналов.
Непрерывный отраженный сигнал в случае неподвижной цели - тот же отправленный, только задержанный на время 2R/c.
Затем если оцифруете и сложите непрерывные отраженные сигналы от бликов- все станет понятно.

1. Если цель точечная, сигнал вещественный
Задержка достигается путем копирования отсчетов отправленного сигнала в нужные отсчеты массива принятого сигнала.
В какие отсчеты - в те, что соответствуют нужной дистанции до цели.
первый отсчет имеет t задержки = 2 * Расстояние цели / Скорость распространения..

При этом происходит огрубление положения принятого сигнала от блика с точностью до разрешения по времени. Зато быстро работает, синусы-то один раз вычисляем. Но для фазовой обработки нужно делать чрезмерно мелкую сетку.

Когда блик попадает между двух временных отсчетов - можно либо наплевать на это, либо постоянно вычислять отчеты отраженного сигнала с нужной задержкой в сетке отсчетов приемного буфера.



2. Если цель распределенная, но ее модель представлена в виде множества точечных целей -"бликов"(простейший случай), сигнал вещественный
Процедура из п. 1. повторяется для каждого блика, т.е. N_точек раз. Копирование заменяем на суммирование c буфером принятых отсчетов. Суммирование, т.к. бликов много.

Для аналитического сигнала операции почти те же:
Либо мы моделируем отраженный сигнал в вещественном представлении, а затем переводим в аналитическое- путем полосовой фильтрации и прореживания (или просто прореживания).
Либо мы сразу вычисляем аналитический отраженный сигнал, помня о начальной фазе, которая зависит от дистанции до блика.

Как это делается в Матлабе - я не знаю, прикрепил модель сигнала от точечной цели с разными задержками до приемников ФАР. Отсчеты сигнала вычисляются для всех моментов времени без упомянутой оптимизации.

Эскизы прикрепленных изображений