Реакция ПФ на внеполосный сигнал Опции

[_Anatoliy]

Допустим есть полосовой фильтр с центральной частотой 200МГц,на него подаётся радиоимпульс длительностью 1/3 времени наблюдения и частотой равной 200МГц(рис.1).Потом подаём тот же импульс,но с частотой 300МГц(рис.2)
Видно что на частоте 300МГц сигнал имеет хорошее подавление фильтром,а на частоте 200МГц имеем реакцию фильтра на входной внеполосный сигнал.Вопрос - можно ли если не подавить полностью то хотя бы минимизировать эту реакцию фильтра на входной внеполосный сигнал?Это решаемо?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[SPACUM]

[quote Вопрос - можно ли если не подавить полностью то хотя бы минимизировать эту реакцию фильтра на входной внеполосный сигнал?Это решаемо?
[/quote]
1. Если Вы посмотрите на спектры Ваших радиочастотных импульсов и АЧХ Вашего фильтра все станет абсолютно понятно.
И реакция фильтра абсолютно правильная и минимальная.
2. Спектр выше частоты Найквиста (по Вашим графикам 5*10^8МГц ?) не имеет математического смысла. Наверное не имеет
смысла показывать цифры частот 6 ... 10.

[thermit]

_Anatoliy:
Допустим есть полосовой фильтр с центральной частотой 200МГц,на него подаётся радиоимпульс длительностью 1/3 времени наблюдения и частотой равной 200МГц(рис.1).Потом подаём тот же импульс,но с частотой 300МГц(рис.2)
Видно что на частоте 300МГц сигнал имеет хорошее подавление фильтром,а на частоте 200МГц имеем реакцию фильтра на входной внеполосный сигнал.Вопрос - можно ли если не подавить полностью то хотя бы минимизировать эту реакцию фильтра на входной внеполосный сигнал?Это решаемо?

Похоже, время переходного процесса больше длительности импульса. Расширением полосы можно это время уменьшить...

[_Anatoliy]

1. Если Вы посмотрите на спектры Ваших радиочастотных импульсов и АЧХ Вашего фильтра все станет абсолютно понятно.
И реакция фильтра абсолютно правильная и минимальная.
2. Спектр выше частоты Найквиста (по Вашим графикам 5*10^8МГц ?) не имеет математического смысла. Наверное не имеет
смысла показывать цифры частот 6 ... 10.

спасибо.
1. Почему так происходит и что реакция фильтра абсолютно правильная мне понятно,вопрос ведь не в этом.Вопрос - можно ли если не подавить полностью то хотя бы минимизировать эту реакцию фильтра на входной внеполосный сигнал?Это решаемо?
2. Конечно не имеет,просто взял готовые картинки и вставил.

Похоже, время переходного процесса больше длительности импульса. Расширением полосы можно это время уменьшить...

спасибо.
Увы,полоса фильтра жёстко задана и изменению не подлежит. А длительность радиоимпульса может быть ещё меньше...

[SPACUM]

1. Почему так происходит и что реакция фильтра абсолютно правильная мне понятно,вопрос ведь не в этом.Вопрос - можно ли если не подавить полностью то хотя бы минимизировать эту реакцию фильтра на входной внеполосный сигнал?Это решаемо?
2. Конечно не имеет,просто взял готовые картинки и вставил.

Когда для анализа мы используем "спектр Фурье", то это не одиночный импульс, а бесконечная последовательность импульсов с периодом равным времени измерения. И там определенно есть гармоники в полосе Вашего фильтра. И именно такой амплитуды, которую выделяет Ваш фильтр. Я думаю легко получить БПФ от Ваших входных сигналов. И эта "реакция"
присутствует в них в чистом виде и точно той амплитуды. Если ее подавить, то фильтр ничего не пропустит.
Для анализа реакции на одиночный импульс спектр Фурье совсем не подходит.

Правильнее применить прямое моделирование и определять время нарастания, амплитуду и время спада.
А если будете подавать импульсы с частотой заполнения 1/3, то получите Ваши графики.

[_Anatoliy]

Для анализа реакции на одиночный импульс спектр Фурье совсем не подходит.

Не понял,при чём здесь Фурье.Помеху от внеполосного сигнала видно на выходе фильтра во временной области.
Или Вы о чём то другом?

Правильнее применить прямое моделирование и определять время нарастания, амплитуду и время спада.
А если будете подавать импульсы с частотой заполнения 1/3, то получите Ваши графики.

Да,получу.Но меня интересует ответ на следующий вопрос:можно ли если не подавить полностью то хотя бы минимизировать эту реакцию фильтра на входной внеполосный сигнал?Это решаемо?Если решаемо то как?

[SPACUM]

Не понял,при чём здесь Фурье.

Вы показали на картинках именно спектр Фурье. Например добавьте к сигналу еще кусок нулевой амплитуды и такой-же длины как и Ваш и получите совершенно другое соотношение амплитуд на одинаковых частотах. А одиночный радиоимпульс как был так и остался.
Если хочется использовать спектр, то сам импульс должен составлять малую часть длительности просмотра.

Вообще все импульсы имеют непрерывный энергетический спектр. На выходе фильтра та часть этого спектра, которая вошла в полосу пропускания. Повышая порядок фильтра можно уменьшить амплитуду и увеличить длительность реакции. Уменьшив избирательность мы увеличим амплитуду реакции и сократим ее длительность.

[_Anatoliy]

Вы показали на картинках именно спектр Фурье. Например добавьте к сигналу еще кусок нулевой амплитуды и такой-же длины как и Ваш и получите совершенно другое соотношение амплитуд на одинаковых частотах. А одиночный радиоимпульс как был так и остался.
Если хочется использовать спектр, то сам импульс должен составлять малую часть длительности просмотра.

Вообще все импульсы имеют непрерывный энергетический спектр. На выходе фильтра та часть этого спектра, которая вошла в полосу пропускания. Повышая порядок фильтра можно уменьшить амплитуду и увеличить длительность реакции. Уменьшив избирательность мы увеличим амплитуду реакции и сократим ее длительность.

Спасибо.Я спектр привёл для наглядности.После фильтра будет стоять детектор с компаратором,компаратор должен срабатывать на внутриполосный импульс и не должен срабатывать на внеполосный импульс.Как то так.Похоже задача просто не решается,если ответов по сути нет.

[SPACUM]

Похоже задача просто не решается,если ответов по сути нет.

Это совсем не моя область, но есть же теория оптимального обнаружения.
Выглядит это приблизительно так:
1.Определяется реакция устройства на истинный сигнал.
2.Определяется реакция устройства на ложный сигнал.
3.Для каждого элемента реальной реакции производится масштабирование ближней предистории и сравнение с эталонными реакциями
(или в высокочастотной области находятся максимумы корреляции)
4.Разумеется при гарантированном превышении сигнала над шумом.

[sup-sup]

И все-таки, нужно привести спектры сигнала, помехи и АЧХ фильтра (или сигнал, помеху и ИХ во временной области). Похоже, что помеха не узкополосная и ее спектр залезает в частоту 200 (нужен ее спектр и будет все понятно). В общем, это сразу было предложено SPACUM.

[leksa]

_Anatoliy
Для конструктивного ответа на поставленный вопрос нужно знать возможные уровни полезного сигнала и помехи, а также их возможные длительности, иначе вопрос слишком общий, имхо.
Например, схема ШОУ дает выигрыш при подавлении импульсных помех в том случае, если длительность помехи гораздо меньше длительности полезного сигнала, а уровень помехи гораздо выше уровня сигнала.
То что на вашей картинке уровень помехи на выходе фильтра на 40 дБ ниже чем уровень полезного сигнала Вас не устраивает?
Могут быть очень мощные внеполосные помехи?
Посмотрите картинки во временной области, скорей всего реакция фильтра на помеху будет в виде двух коротких импульсов в моменты начала и конца сигнала помехи (если его длительность больше в несколько раз хотя бы длительности импульсной характеристики фильтра). Возможно это удастся использовать.

Сообщение отредактировал leksa - Feb 4 2010, 00:14

[_Anatoliy]

Спасибо за советы!
Будем думать дальше.Самое поганое что множество реакций устройства на истинный сигнал пересекается с множеством реакций устройства на ложный сигнал,пока не нашёл хорошего критерия.