Требования морских потребителей к точности местоопределения судов по регламенту Международной Морской Организации, страница 5

С точки зрения теории оценивания параметров сигналов задача временной синхронизации сводится к измерению времени запаздывания сигнала при известном априорном интервале задержек . Как правило, требования к точности измерения и диапазону значений измеряемого параметра таковы, что одновременное их выполнение одним измерительным устройством не представляется возможным. В связи с этим операции точного измерения параметра  в современных приемоиндикаторах обычно предшествует операция грубого измерения – поиск сигнала по задержке. Смысл ее заключается в разбиении априорного интервала  на  подынтервалов (дискретов), величина которых     не превышает диапазона измерений точного измерительного устройства, и в определении того подынтервала, которому с наибольшей вероятностью принадлежит истинное значение параметра .

В такой постановке задача поиска сигнала сводится к задаче распознавания  сигналов, решение которой известно. Оптимальным (по критерию максимального правдоподобия) устройством распознавания сигналов является M‑канальный (по числу сигналов) корреляционный приемник, вычисляющий корреляции принятой реализации со всеми возможными сигналами и принимающий решение по максимальной из корреляций (считается, что принятый сигнал соответствует опорному сигналу коррелятора того канала, в котором корреляция максимальна).

Однако практическая реализация оптимального устройства, реализующего процедуру параллельного (одновременного) поиска при  сопряжена с большими аппаратурными затратами. В связи с этим на практике часто используется способ последовательного поиска, осуществляемого с помощью одноканального устройства обнаружения сигнала путем многократного повторения процедуры обнаружения сигнала для всех возможных значений параметра ,   (обычно ). Устройство поиска (УП) принимает решение о принадлежности измеряемого параметра интервалу с номером i, если при этом значении принято решение о наличии сигнала. На этом поиск заканчивается и осуществляется переход к режиму точного измерения задержки (временная синхронизация). Если ни на одном из шагов первого цикла поиска (включающего последовательный просмотр всех М подынтервалов) сигнал не обнаружен, производится второй цикл поиска (при необходимости третий и т. д.).

Обеспечивая минимальные аппаратурные затраты способ последовательного поиска требует значительного увеличения времени по сравнению с оптимальным (параллельным) поиском (при последовательном способе время поиска случайно, так как содержит случайное число циклов и случайное число шагов поиска до обнаружения сигнала). В асимптотическом случае (когда вероятности ошибок первого и второго рода стремятся к нулю) время поиска при последовательном способе в М раз больше, чем при параллельном (для наихудшего случая, когда значение  соответствует последнему подынтервалу). Помимо минимальных аппаратурных затрат последовательный способ существенно упрощает алгоритм принятия решения: вместо выбора максимальной из М величин решающее устройство производит сравнение с порогом одной величины (при этом нет необходимости в запоминании результатов, полученных на предыдущих шагах анализа).

В случае, когда последовательный поиск неприемлем из-за чрезмерно большого времени поиска, используется комбинированный (параллельно-последовательный) поиск, при котором одновременно анализируются   подынтервалов (обычно M/l = k, где k – целое число). Полное перекрытие заданного диапазона поиска при этом способе осуществляется путем последовательного повторения k циклов поиска с помощью l-канального обнаружителя. Сокращение времени поиска в l раз по сравнению с последовательной процедурой поиска достигается ценой увеличения аппаратурных затрат (l каналов). Выбор числа l каналов должен производиться путем принятия компромиссного решения, удовлетворяющего требованиям приемлемых аппаратурных затрат и времени поиска.