БПФ ОБПФ в звуковизоре Опции

[Acvarif]

Пытаюсь разобраться в математике обработки сигналов звуковизора http://www.cta.ru/cms/f/441553.pdf.
Возникают непонятки. Прошу помочь разобраться.
1. Может у кого имеется скан этой книжки http://urss.ru/cgi-bin/db.pl?lang=Ru&b...ok&id=69052
2. К звуковизору Нептун имеются некоторые матвыкладки но сомневаюсь правильно-ли я понимаю данную математику. Матвыкладки на 2_х страницах.
Все построено на ПЛИС. Имеется антенна 48 элементов. В воде через эти элементы излучается ЛЧМ сигнал длительностью 1мс средней частотой 450 кГц, и на эти-же элементы осуществляется прием отраженных сигналов. Далее принятые сигналы с каждого элемента фильтруются цифровым фильтром (частота выборок 600 кГц) и передаются по Ethernet на ПК. На картинках последовательные шаги обработки принятых сигналов.
Не понятны некоторые шаги данной последовательности обработки.
1. Преобразование Фурье входной выборки - тоесть Фурье по частоте. Зачем?
2. Формирование характеристик направленности антенны для каждой спектральной компоненты. Я так понимаю это должен быть БПФ по пространству. Проще говоря БПФ в котором входними элементами являются данные сразу из 48 элементов антенны. Таким образом можно сформировать ДФУ(диаграммно формирующее устройство). Тут вроде понятно, если это действительно так. Сомневаюсь правильн-ли я понял...
3. Корреляционная обработка сигнала в каждом сформированном угловом канале - это тоже понятно. Все деляется для увеличения разрешаюшей способности по дистанции.
4. Квадратурная обработка - что имеется ввиду? Что нужно проделать дальше с сигналами и с какими?

Если кому не сложно, поясните пожалуйста популярно данную математику... Как на ее базе пулучается изображение. В первую очередь зачем в этой цепочке первый пункт?

[serjj]

Если сравнивать с фильтром то понятно. Ясное дело буфер должен быть не менее чем количество точек БПФ или, что тоже самое, количество лучей. При этом темп забора данных из буфера и вычисления это и есть разрешение по дальности.

Откуда у вас такие убеждения?
Количество лучей ограничено вашей фантазией.
Количество точек Фурье (для Фурье, которые переводят данные АЦП во frequency domain) определяет количество частотных подканалов на которые будет разбит исходный сигнал.
То что вы называете темпом забора - это перекрытия, с которыми потребуется делать преобразование, для удовлетворения ваших нужд. Обычно достаточно 50%. При очень малой стационарности большие перекрытия могут и не помочь вовсе -> требуется уменьшение базы преобразования.
Разрешение по дальности определяется частотой следования импульсов на излучателе.
Разрешающая способность при разделении наблюдаемых объектов - размерами апертуры и вашей обработкой, т.е. фактически шириной луча и возможностью ваших алгоритмов разделять сигналы близкие по мощности но идущие из близко-расположенных источников (пространственно-коррелированных).

[Acvarif]

Откуда у вас такие убеждения?
Количество лучей ограничено вашей фантазией.
Количество точек Фурье (для Фурье, которые переводят данные АЦП во frequency domain) определяет количество частотных подканалов на которые будет разбит исходный сигнал.
То что вы называете темпом забора - это перекрытия, с которыми потребуется делать преобразование, для удовлетворения ваших нужд. Обычно достаточно 50%. При очень малой стационарности большие перекрытия могут и не помочь вовсе -> требуется уменьшение базы преобразования.
Разрешение по дальности определяется частотой следования импульсов на излучателе.
Разрешающая способность при разделении наблюдаемых объектов - размерами апертуры и вашей обработкой, т.е. фактически шириной луча и возможностью ваших алгоритмов разделять сигналы близкие по мощности но идущие из близко-расположенных источников (пространственно-коррелированных).

А разве количество частотных подканалов не определяет количество лучей? Судя по блок-диаграмме бимформера в частотной области так-таки оно и есть. Поэтому разрешение по углу и определяется количеством лучей в определенном азимутальном угловом секторе. Если в секторе 30 градусов это будет 30/256. Разрешение по дальности определяется только шагом обработки и ничем другим. Чем чаще шаг обработки тем выше разрешение по дальности. Или не так?..
Еще один момент. Понятно, что водная среда широкополосная. Поэтому это свойство и используется для построения бимформера в частотной области. А как быть с сигналом для построения звуковизора. Он тоже обязательно должен быть широкополосным, например ЛЧМ или обычный одночастотный сигнал при переводе его отражения в частотную область даст спектр на базе которого можно построить веер лучей?

Сообщение отредактировал Acvarif - Dec 16 2015, 09:58

[petrov]

А разве количество частотных подканалов не определяет количество лучей? Судя по блок-диаграмме бимформера в частотной области так-таки оно и есть. Поэтому разрешение по углу и определяется количеством лучей в определенном азимутальном угловом секторе. Если в секторе 30 градусов это будет 30/256. Разрешение по дальности определяется только шагом обработки и ничем другим. Чем чаще шаг обработки тем выше разрешение по дальности. Или не так?..

Количество частотных подканалов определяется тем, насколько диаграмма направленности решётки от частоты зависит. Частотный канал может быть один, а углов 10 000. Никто не заставляет делать децимацию сигнала, блочная обработка - быстрый алгоритм, а не вещь в себе.

[Acvarif]

Количество частотных подканалов определяется тем, насколько диаграмма направленности решётки от частоты зависит. Частотный канал может быть один, а углов 10 000. Никто не заставляет делать децимацию сигнала, блочная обработка - быстрый алгоритм, а не вещь в себе.

Не дает покоя фраза 'диаграмма направленности решётки от частоты зависит'. Это что означает? По ходу получается, что максимум характеристики направленности (например линейки 48 элементов) может быть на разных частотах при условии подворота решетки на нужные углы (например по азимуту) по отношению к источнику сигнала, который в свою очередь может менять частоты излучения. Можно-ли найти другое пояснение этой фразы?