РЭС и общая характеристика их проектирования. Генерирование корреляционных случайных процессов методом фильтрации. Особенности компьютерного проектирования. Модели объектов проектирования, страница 2

В РЛС на основании принятой информации И принимается решение Р о проведении действий Д  по перераспределению энергии Э между отдельными составляющими излучаемого сигнала. Аналогичные действия  предпринимаются и противником для повышения эффективности помехи.

2 вопрос

Восстановление сигнала по его дискретным отсчетам с использованием фиксаторов нулевого и 1-ого порядка

Фиксатор нулевого порядка преобразует отсчеты входного процесса, запоминая значения процесса на последующий интервал дискретизации.

Экстраполяция значения процесса на интервале дискретизации.

Сравним фиксатор нулевого порядка с идеальным восстанавливающим фильтром.

Комплексная частотная характеристика

Фиксатор нулевого порядка будет хуже идеального восстанавливающего фильтра, т.к.:

1.  В пределах ±ω_гр коэффициент передачи фиксатора нулевого порядка меньше единицы и изменяется по частоте

2.  За пределами полосы пропускания идеального фильтра

|ω|>ω_гр коэффициент передачи отличен от нуля.

Тем самым оказывается подчеркнутыми ВЧ составляющие не входящие в спектр частотного сигнала. Нужно повышать ω_д, чтобы уменьшить эти ошибки.

ω_гр=ω_д/4, т.е. ω_д=4ω_гр

Видим, что коэффициент передачи фиксатора в пределах |ω|<ω_гр приближается к единице, а в диапазоне ω>ω_гр появились свободные от спектра участки, и значит, уменьшились ВЧ искажения.

При моделировании берется ω_д 3-5 (2ω_гр)

При использовании фиксатора 1-ого порядка осуществляется линейная интерполяция, задержанная на интервал дискретизации.

Импульсная характеристика

Сравним 1-ого порядка и идеального

Использование фиксатора 1-ого порядка приводит к значительному падению ВЧ составляющих на |ω|>ω_гр. Хотя отличие АЧХ от 1 в области частот |ω|<ω_гр стало больше.

Но главный недостаток фиксатора 1-ого порядка является задержка восстановленного сигнала на интервал дискретизации, поэтому при моделировании такой фиксатор используется редко.

5 билет

1 вопрос

Концептуальная модель объекта проектирования

Концептуальная модель – содержательная модель, поэтому должна удовлетворять двум основным требованиям:

·  Полноты – содержать все требования по устройству;

·  Адекватности – процессы, происходящие в модели и в проектируемом объекте должны быть идентичными, хотя бы в рамках представления разработчика.

Формы представления концептуальной модели:

3.  Списочная форма – перечень требований, предъявляемых к проектируемому объекту, в котором отражается взаимодействие объекта и внешней среды и принципы функционирования объекта. Ее можно представить в виде следующих частей:

  IV.  Влияние внешней среды на объект:

·  Диапазон рабочих температур.

·  Механические нагрузки.

·  Внешние помехи и т.д.

  V.  Воздействия объекта на внешнюю среду:

·  Максимальная излучаемая мощность

·  Внеполосные излучения и т.д.

  VI.  Принципы функционирования:

·  Предполагаемая структурная схема РЭС

·  Усиление сигнала

·  Антенная система и т.д.

4.  Блочная форма – переход к ней осуществляется декомпозицией списочной формы, в результате которой могут объединяться некоторые воздействия и операции над процессами, и, кроме того, некоторыми из требований можно пренебречь.

При модернизации аппаратуры концептуальная модель, как правило, имеет заранее определенную структуру и форму математического описания.

Рассмотрим в качестве примера концептуальную модель многофункциональной радиолокационной системы (РЛС) самолета-истребителя.

Модернизация связана со следующими причинами:

·  Сложность и высокая стоимость РЭС, следовательно, большой жизненный цикл (десятки лет);

·  Быстрое изменение помехо-целевой обстановки (ПЦО) – месяцы и даже недели.

Модернизация связана прежде всего с усовершенствованием алгоритмов обработки информации и формирования излучаемого сигнала. Радиолокационная система и система радиопротиводействия противника находятся в состоянии радиолокационного конфликта

В РЛС на основании принятой информации И принимается решение Р о проведении действий Д  по перераспределению энергии Э между отдельными составляющими излучаемого сигнала. Аналогичные действия  предпринимаются и противником для повышения эффективности помехи.

2 вопрос

Генерирование нормально распределенной случайной величины

В соответствии с центральной предельной теоремой, сумма большого числа СВ с произвольным законом распределения имеет закон распределения близкий к нормальному закону, поэтому этот метод, как правило, используют для генерирования нормальной СВ.

Пусть СВ равномернораспределены в интервале (0,1):

Какие значения принимает сумма двух случайных равномерно распределенных величин x₁+x₂?Минимальное значение – 0, максимальное значение – 2. Плотность вероятности других значений  между 0 и 1  показана на рисунке ниже  Она становится треугольной

При Увеличении количества складываемых равномерно распределенных величин плотность вероятности будет расширяться на больший диапазон значений, причем вершина будет все больше сглаживаться, а «хвосты» удлинняться. Ниже показан характер плотности вероятности суммы двух и шести равномерно распределенных случайных величин.

 – сумма n-СВ

Найдем математическое ожидание и дисперсию суммы nслучайных величин:

Обычно требуется генерировать нормированные СВ, имеющие нулевое мат ожидание и единичную дисперсию.

 

Билет 6

вопрос 1

Математические схемы моделей

–входное воздействие

–мешающее  воздействие

 – выходная величина

 – внутренние характеристики системы

 - закон функционирования системы

Закон функционирования системы может записываться в виде дифференциального, интегрированных, логически уравнений, алгоритмов в зависимости от типа системы и характера процесса в этой системе.

Характер процессов	Тип системы
Непрерывные	Детерминированные структуры
дискретные	С вероятностной структурой