Алгоритм Герцеля при обнаружении короткого импульса

spirit_1
Сообщения: 19
Зарегистрирован: 10 июл 2018, 10:08

Алгоритм Герцеля при обнаружении короткого импульса

Сообщение spirit_1 » 10 июл 2018, 10:48

Добрый день.
Прошу помочь подтвердить.опровергнуть правильность моих рассуждений а так же направить на путь истинный так как с ДСП опыта мало
Задача немного нестандартная поэтому опишу поэтапно
Допустим у нас есть АЦП работающий на скорости 30мег(14бит)
На вход поступает сигнал колоколообразной формы длительностью около 1мкс и заполнением 10мег.
Применяем окно длительность 1мкс, при этом получаем 30 отсчетов. Применяем Гильберта для обнаружения
30мег/30 отсчетов = 1 мег период бинов. Но простая фильтрация дает очень слабое подавление боковых лепестков поэтому применяем оконную функцию, что вызывает расширение главного лепестка в 2-4 раза в зависимости от потребности подавления

Эксперементально и путем моделирования известно что наш сигнал имеет спектр около 1мег. т.е полоса окна будет раза в два-четыре больше нашего спектра. Не очень но ладно пока оставим как есть

Теперь у меня начинаються вопросы. Возможно в спектре сигнала будет присутствовать узкополосная помеха с частотой отстоящей от центра сигнала скажем на 200 кгц и имеющею полосу 100 кгц. т.е посути в внутри нашего широкого спектра
Из теории я понимаю что для уменьшения шага бинов надо или поднимать частоту АЦП или увеличивать длинну окна. С увеличением скорости АЦП проблемы а вот окно могу увеличивать прилично. . Итак увеличиваем окно в 10 раз и получаем с учетом применеия оконной функции ширину главного лепестка 200 кгц.

Далее я делаю например 20 Гильбертов в моем участкке спектра , и при наличии помехи вырезаю этот 200кгц бин. остальные бины сумирую в полосе 1 мгц и получаю сумарный сигнал без помехи. Это нормальный метод ? сомнения в том что мой сигнал будет именть тоолько 10 процентов по времени окна в 10 мкс а помеха 100 процентов. Это не отразиться на способности детектировать слабый сигнал?


И последнеяя неястность. Допоустим тезис выше работает. Я применя оконную функцию на участке 10мкс. Но проблемма в том что мой сигнал длинной 1мкс будет всегда находиться в НАЧАЛЕ ОКНА. т.е он будет практически полностью вырезан оконной функцией. Сдвинуть я его в ценр не могу . Что можно сделать в данном случае?

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 745
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Гитберт при обнаружении короткого импульса

Сообщение Бахурин Сергей » 10 июл 2018, 12:54

Что значит применяем Гильберта для обнаружения?
К чему применяется оконная функция?
Что значит применяю 20 Гильбертов?
Совсем не ясно почему сигнал всегда в начале окна?

spirit_1
Сообщения: 19
Зарегистрирован: 10 июл 2018, 10:08

Re: Гитберт при обнаружении короткого импульса

Сообщение spirit_1 » 10 июл 2018, 13:54

СОРРИ .... ГЕРЦЕЛЯ ИЛИ FFT
По поводу начала окна никуда не деться. попробую в двух словах обьяснить
Сигнал посылает передатчик в виде короткого импульса. после окончания передачи мы в максимально короткий срок должны принять ответ в виде очень быстро спадающего импульса ответа
Чем ближе начало тем больше сигнал и выше достоверность приема. соответственно начинать принимать до ответки нет смысла так как в этот момент работает передатчик. Увы никуда не деться.
Вложения
5us-delta-graph_input.png
5us-delta-graph_input.png (11.33 КБ) 124 просмотра

spirit_1
Сообщения: 19
Зарегистрирован: 10 июл 2018, 10:08

Re: Гитберт при обнаружении короткого импульса

Сообщение spirit_1 » 10 июл 2018, 14:39

это после фильтра с полосой 1 мгц-зеленый график. то что будет подаваться на АЦП
Вложения
80khz_1mhz_lpf.png

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 745
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Гитберт при обнаружении короткого импульса

Сообщение Бахурин Сергей » 10 июл 2018, 16:04

Смысл обнаруживать сигнал по спадающему фронту какой? Что вы пытаетесь из него померить?

spirit_1
Сообщения: 19
Зарегистрирован: 10 июл 2018, 10:08

Re: Гитберт при обнаружении короткого импульса

Сообщение spirit_1 » 10 июл 2018, 18:43

Синий сигнал это то что по факту получаем из антенны, зеленый почле фильтра 1 мег , красный после фильтра 80кгц
Это просто для наглядности на симуляторе сделано
Работет прибор очень просто . Имеем стандартное окно например 1-2мкс выборок
Делаем выборку при отсутсьвии синала и определяем уровень герцелем или ффт, далее посылаем передатчиком импульс и получаем из антенны синий импульс. Пропускаем через фильтр дабы подчистить немного от лишних помех и получаем на входе АЦП зеелный импульс. Меряем таким же точно окном как раньше и сравнимваем два сигнала. Если разница болше некоторого порога то считаем что во втором окне приняли сигнал. Как лучше тогда обнаружить зеленый сигнал и как убрать близкие по частоте помехи в данном случае?

spirit_1
Сообщения: 19
Зарегистрирован: 10 июл 2018, 10:08

Re: Гитберт при обнаружении короткого импульса

Сообщение spirit_1 » 11 июл 2018, 18:21

подскажите если выпонить детектирование как виртуальный IQ приемник
Для детектирования одной единственной частоты достаточно делать свёртку с синус. сигналом заданной частоты, примерно как рекомендует u37:
1. Умножаем очередную выборку на синус и на косинус
2. Полученные значения подаём на два одинаковых ФНЧ. Это ключевой узел в данной схеме. От его параметров зависит избирательность детектора и время реакции.
3. Находим сумму квадратов отфильтрованных сигналов: y1*y1+y2*y2.
4. Полученную сумму сравниваем с неким пороговым значением.

какие недостатики или плюсы по сравнению с герцелем
Чем в данном случае будет определяться разрешающая способность, только ФНЧ?

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 745
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Гитберт при обнаружении короткого импульса

Сообщение Бахурин Сергей » 11 июл 2018, 20:26

Герцель так и работает. Только в качестве фнч в алгоритме герцеля сумма отсчётов. Если поставить фнч разрешающая способность будет равна полосе фнч

spirit_1
Сообщения: 19
Зарегистрирован: 10 июл 2018, 10:08

Re: Гитберт при обнаружении короткого импульса

Сообщение spirit_1 » 12 июл 2018, 12:13

Поясните правильно ли я понимаю
При герцеле например частота АЦП 25 мпс и окно длинной 1мкс даст 25 отсчетов(N)
При этом без оконных функций мы получим разрешающую способность 25000кгц/25 = 1 мег
Единственный способ увеличить разрешающею способность для данного окна это увеличивать количесво выборок те N
Но я это сделать не могу из за фиксированного размера окна сигнала как писал выше.
С другой стороны могу ли я используя вышеуказанный метод применить фнч с более узкой полосой чем позволяет герцель
Например получить фильтрацию в полосе 200кгц для данного окна ?
так же подавить фазовым методом второй зеркальный канал

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 745
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Гитберт при обнаружении короткого импульса

Сообщение Бахурин Сергей » 12 июл 2018, 16:44

Разрешающая способность по частоте это 1/Т Т это длина выборки во времени. И не получится улучшить ее путем окон фнч и т.д.

Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость