RU2676864C1 - Устройство обнаружения сигнала, прошедшего априорно неизвестную трассу распространения - Google Patents
Устройство обнаружения сигнала, прошедшего априорно неизвестную трассу распространения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676864C1 RU2676864C1 RU2017137636A RU2017137636A RU2676864C1 RU 2676864 C1 RU2676864 C1 RU 2676864C1 RU 2017137636 A RU2017137636 A RU 2017137636A RU 2017137636 A RU2017137636 A RU 2017137636A RU 2676864 C1 RU2676864 C1 RU 2676864C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- zeros
- plane
- polynomial
- filter
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000011664 signaling Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000005433 ionosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
- G08C19/00—Electric signal transmission systems
- G08C19/30—Electric signal transmission systems in which transmission is by selection of one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/34—Analogue value compared with reference values
- H03M1/38—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type
- H03M1/46—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type with digital/analogue converter for supplying reference values to converter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цифровой технике обработки сигналов в части обнаружения аналогового сигнала по его преобразованным нулям Фурье-образа. Технический результат изобретения заключается в уменьшении объема вычислительных затрат за счет того, что блок определения нулей сигнала имеет объемный алгоритм обработки сигнала, сказывающийся на быстродействии устройства. Технический результат достигается тем, что в устройстве обнаружения сигнала, прошедшего априорно неизвестную трассу распространения, содержащем последовательно расположенные аналого-цифровой преобразователь, блок определения нулей сигнала и фильтр, являющийся выходом устройства, между блоком определения нулей сигнала и фильтром дополнительно введены расположенные друг за другом преобразователь нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости, формирователь выходного сигнала и сумматор, причем фильтр выполнен решетчатым с дополнительным входом, к которому подключен дополнительно введенный блок хранения эталонов преобразованных сигналов, сам блок определения нулей сигнала выполнен в z-плоскости с возможностью обнаружения импульсного сигнала по превышению порога в точке nи осуществления его финитизации на отрезке [n-n; n+n] с расчетом корней полинома,где X(Z) - произведение корней полинома;Z- корень полинома;х(n) - оцифрованная последовательность входного сигнала;Z-переменная степени полинома,и передачи полученных значений в преобразователь нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости. 1 ил.
Description
Изобретение относится к цифровой технике обработки сигналов в части обнаружения аналогового сигнала по его преобразованным нулям Фурье-образа.
Известно устройство [L. Chudnovskiy, V. IvanovNoiseSignalSelf-SynchronizationinOptimalDetectionSystems // AIS-2016 «ATMOSPHERE, IONOSPHERE, SAFETY», Kaliningrad, 2016, ISBN 978-5-9971-0412-2, P. 316-319] факторизации исходного сигнала и импульсной характеристики трассовых искажений по нулям Фурье-образа в комплексной плоскости частот. Недостаток устройства - отсутствие в нем автоматизации разделения нулей Фурье-образа на сигнальные и трассовые нули.
Наиболее близким техническим решением является устройство [Л.С. Чудновский Восстановление речевого сигнала, искаженного линейной трассой распространения // Проблемы криминалистической экспертизы видео и звукозаписи / Мин. юстиции СССР, ВНИИСЭ. - М., 1990, 45-55], содержащее последовательно расположенные аналого-цифровой преобразователь, блок определения нулей сигнала и согласованный фильтр. Недостаток устройства заключается в большом объеме вычислительных процедур, реализующих данный способ.
Технический результат изобретения - уменьшение объема вычислительных затрат за счет того, что блок определения нулей сигнала имеет объемный алгоритм обработки сигнала, сказывающийся на быстродействии устройства.
Технический результат достигается тем, что в устройстве обнаружения сигнала, прошедшего априорно неизвестную трассу распространения, содержащем последовательно расположенные аналого-цифровой преобразователь, блок определения нулей сигнала и фильтр, являющийся выходом устройства, между блоком определения нулей сигнала и фильтром дополнительно введены расположенные друг за другом преобразователь нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости, формирователь выходного сигнала и сумматор, причем фильтр выполнен решетчатым с дополнительным входом, к которому подключен дополнительно введенный блок хранения эталонов преобразованных сигналов, сам блок определения нулей сигнала выполнен в z-плоскости с возможностью обнаружения импульсного сигнала по превышению порога в точке n0 и осуществления его финитизации на отрезке [n0-n1;n0+n2] с расчетом корней полинома
X(Zk) - произведение корней полинома;
Zk - корень полинома;
x(n) - оцифрованная последовательность входного сигнала;
Zn - переменная степени полинома
и передачи полученных значений в преобразователь нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости.
На рисунке изображена структурная схема устройства. Устройство содержит: аналого-цифровой преобразователь 1, блок определения нулей сигнала в z-плоскости 2, преобразователь нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости 3, формирователь выходного сигнала 4, сумматор 5, решетчатый фильтр 6, блок эталонов преобразованных сигналов 7. Расположенные друг за другом преобразователь нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости 3, формирователь выходного сигнала 4, сумматор 5, решетчатый фильтр 6 с двумя входами и блок эталонов преобразованных сигналов 7 введены дополнительно. Дополнительно введенный блок эталонов преобразованных сигналов 7 присоединен к дополнительному входу решетчатого фильтра 6.
Блок определения нулей сигнала в z-плоскости 2 выполнен с возможностью обнаружения импульсного сигнала по превышению порога в точке n0 и осуществления его финитизации на отрезке [n0-n1; n0+n2] с расчетом корней полинома
X(Zk) - произведение корней полинома;
Zk - корень полинома;
x(n) - оцифрованная последовательность входного сигнала;
Zn - переменная степени полинома
и передачи полученных значений в преобразователь нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости.
Устройство имеет следующие функциональные связи. Выход аналого-цифрового преобразователя 1 соединен со входом блока определения нулей сигнала в z-плоскости 2, выход которого соединен со входом преобразователя нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости 3, выход которого через формирователь выходного сигнала 4 соединен с последовательно соединенными сумматором 5 и решетчатым фильтром 6. К дополнительному входу решетчатого фильтра 6 для подачи эталонов полезных сигналов подключен блок эталонов преобразованных сигналов 7. Выход решетчатого фильтра 6 является выходом устройства.
Рассмотрим работу устройства. В ее основу положено свойство аналитического продолжения финитной функции, заданной на временном окне длительностью Т, содержащей только нули в комплексной плоскости частот. По координатам нулей можно восстановить исходную финитную функцию с точностью до амплитуды и времени появления сигнала. При прохождении полезного сигнала через линейную трассу к нулям полезного сигнала в комплексной плоскости частот добавляются нули трассовых искажений. Если нули преобразовать в полюса, провести обратное преобразование Фурье для каждого полюса отдельно и просуммировать, то возникает аналог полезного сигнала и аналог трассовых искажений в виде аддитивного шума. Согласованная фильтрация преобразованного полезного сигнала позволяет удалить аддитивный шум, т.е. отфильтровать трассовые искажения.
Входной сигнал x(t) оцифровывается с интервалом дискретизации Δt и превращается в последовательность x(n) в аналого-цифровом преобразователе 1. Далее в блоке определения нулей сигнала 2, осуществляется обнаружение импульсного сигнала по превышению порога в точке n0 и далее осуществляется его финитизация на отрезке [n0-n1; n0+n2]. Затем рассчитываются корни полинома выражения
Учитывая, расположение корней полинома Zk=ReZk+iImZk в плоскости Z, в преобразователе z-плоскости в комплексную ω-плоскость, получаем оценки для вычисления корней в ω плоскости: ωk=Reωk+iImωk:
По координатам Im(ωk) и Re(ωk) в формирователе выходного сигнала и сумматоре последовательно формируется следующий сигнал
Учитывая, что сигнал Y(t) содержит две аддитивные добавки, а именно сам полезный сигнал Ys(t) и трассовые искажения Yт(t), выделение полезного сигнала осуществляется в решетчатом фильтре 6 по формуле:
где: * - операция свертки; Yj(t) - набор обнаруживаемых сигналов в блоке эталонов преобразованных сигналов.
Обнаружение сигнала из заданного класса Yj(t) осуществляется по supΘj(t) в решетчатом фильтре.
Claims (7)
- Устройство обнаружения сигнала, прошедшего априорно неизвестную трассу распространения, содержащее последовательно расположенные аналого-цифровой преобразователь, блок определения нулей сигнала и фильтр, являющийся выходом устройства, отличающееся тем, что между блоком определения нулей сигнала и фильтром дополнительно введены расположенные друг за другом преобразователь нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости, формирователь выходного сигнала и сумматор, причем фильтр выполнен решетчатым с дополнительным входом, к которому подключен дополнительно введенный блок хранения эталонов преобразованных сигналов, сам блок определения нулей сигнала выполнен в z-плоскости с возможностью обнаружения импульсного сигнала по превышению порога в точке n0 и осуществления его финитизации на отрезке [n0-n1; n0+n2] с расчетом корней полинома
- где X(Zk) - произведение корней полинома;
- Zk - корень полинома;
- x(n) - оцифрованная последовательность входного сигнала;
- Zn - переменная степени полинома,
- и передачи полученных значений в преобразователь нулей z-плоскости в нули комплексной ω-плоскости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017137636A RU2676864C1 (ru) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Устройство обнаружения сигнала, прошедшего априорно неизвестную трассу распространения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017137636A RU2676864C1 (ru) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Устройство обнаружения сигнала, прошедшего априорно неизвестную трассу распространения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2676864C1 true RU2676864C1 (ru) | 2019-01-11 |
Family
ID=65025283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017137636A RU2676864C1 (ru) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Устройство обнаружения сигнала, прошедшего априорно неизвестную трассу распространения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2676864C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2036558C1 (ru) * | 1992-03-16 | 1995-05-27 | Михаил Валерианович Зарубинский | Способ аналого-цифрового преобразования узкополосных сигналов |
RU2042269C1 (ru) * | 1992-06-08 | 1995-08-20 | Михаил Валерианович Зарубинский | Устройство аналого-цифрового преобразования |
US20090160693A1 (en) * | 2007-12-25 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corporation | A/d conversion circuit and electronic instrument |
RU2628261C2 (ru) * | 2014-12-24 | 2017-08-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Морской гидрофизический институт РАН" | Способ адаптивного аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления |
-
2017
- 2017-10-27 RU RU2017137636A patent/RU2676864C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2036558C1 (ru) * | 1992-03-16 | 1995-05-27 | Михаил Валерианович Зарубинский | Способ аналого-цифрового преобразования узкополосных сигналов |
RU2042269C1 (ru) * | 1992-06-08 | 1995-08-20 | Михаил Валерианович Зарубинский | Устройство аналого-цифрового преобразования |
US20090160693A1 (en) * | 2007-12-25 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corporation | A/d conversion circuit and electronic instrument |
RU2628261C2 (ru) * | 2014-12-24 | 2017-08-15 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Морской гидрофизический институт РАН" | Способ адаптивного аналого-цифрового преобразования и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Valencia et al. | Comparison analysis between rigrsure, sqtwolog, heursure and minimaxi techniques using hard and soft thresholding methods | |
RU2016127609A (ru) | Способ и устройство для выделения сигналов в данных | |
CN105078505B (zh) | 生理信号处理方法及处理装置 | |
RU2003125306A (ru) | Способ частотно-временной синхронизации системы связи и устройство для его осуществления | |
CN111912521A (zh) | 一种非平稳信号的频率检测方法和存储介质 | |
Gilliam et al. | Fitting instead of annihilation: Improved recovery of noisy FRI signals | |
RU2676864C1 (ru) | Устройство обнаружения сигнала, прошедшего априорно неизвестную трассу распространения | |
CN109117816A (zh) | 基于六阶样条插值小波的信号奇异点检测方法 | |
Birleanu et al. | A vector approach to transient signal processing | |
US8995230B2 (en) | Method of extracting zero crossing data from full spectrum signals | |
Ashwin et al. | Audio denoising based on short time fourier transform | |
JP2016500847A (ja) | デジタルプロセッサベースの複素音響共鳴デジタル音声分析システム | |
RU2678822C2 (ru) | Способ фильтрации сигналов при обнаружении цели и устройство для его осуществления | |
CN116312621A (zh) | 时延估计方法、回声消除方法、训练方法和相关设备 | |
CN105550396B (zh) | 一种基于阶跃响应相关分析的非参数系统辨识方法 | |
Bernard et al. | Analysis of underwater signals with nonlinear time-frequency structures using warping-based compressive sensing algorithm | |
RU2393535C1 (ru) | Устройство для обработки сигналов на основе двухкритериального способа | |
Wu et al. | De-noising algorithm based on compression of wavelet coefficient for MEMS accelerometer signal | |
Su et al. | Time-frequency analysis based on Compressive Sensing | |
CN112882036B (zh) | 一种声呐音频测速测距装置及方法 | |
Shtrauss | Time-domain aliasing and anti-aliasing effects in differentiating a band-unlimited signal | |
Pandey et al. | FIR Filter Design and Analysis Using Neural Network | |
CN116366065B (zh) | 一种低信噪比周期性信号检测装置及方法 | |
CN110808938B (zh) | 基于最佳阶次分数阶傅里叶变换的水声信号同步方法 | |
CN111105428B (zh) | 一种星敏感器前向滤波硬件图像处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201028 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210927 |