Требования морских потребителей к точности местоопределения судов по регламенту Международной Морской Организации, страница 8

Рис. 32. Функциональная схема устройства поиска

и временной синхронизации

Цифровая реализация операций перемножения (с помощью логических схем) и интегрирования (счётчики СТ1 и СТ2) позволяет максимально упростить аппаратную часть устройства поиска, являющуюся общей для всех этапов обработки сигналов, а также избавиться от присущих аналоговым перемножителям и интеграторам аппаратурных погрешностей.

Цифровые эквиваленты квадратурных компонент алгоритма (25) представляют собой коды чисел N₁ и N₂, накопленных в счетчиках СТ1 и СТ2 за время анализа ,  где  – длительность паузы). Умножение на нормированную огибающую сигнала, принимающую значения 1 или 0, осуществляется путем стробирования счетчиков сигналом «Формат», вырабатываемым цифровым генератором (ЦГФ). Двоичный сигнал «Формат» совпадает по форме с огибающей многочастотного сигнала (рис. 31) и соответствует фиксированной задержке  (), значение которой определяется управляющим кодом, поступающим от вычислительного блока (ВБ).

Решение о совпадении диаграмм приема и излучения сигнала принимается в соответствии с модульным алгоритмом (реализуемым программно).

С целью сокращения вычислительных затрат в рассматриваемом устройстве поиска вместо строго оптимального алгоритма обнаружения сигнала по алгоритму (24) используется модульный (квазиоптимальный) алгоритм

      (28)

Здесь  и – цифровые эквиваленты квадратурных компонент z_1i и z_2i (25); N_пор – порог обнаружения; – максимально возможное число счетных импульсов, определяющее объем каждого из счетчиков (– частота счетных импульсов).

Необходимость выполнения операции «центрирования» (вычитания константы  из чисел  и  в (28)) обусловлена тем, что в соответствии с оптимальным алгоритмом (25) требуется интегрировать знакопеременную функцию, в то время как в рассматриваемом устройстве поиска используется логическое умножение двоичных сигналов и суммирующие (нереверсивные) счетчики. Вследствие этого квадратурные компоненты  и  в отсутствие сигнала имеют не нулевое среднее значение (как в случае оптимального алгоритма), а равное .

При большом отношении сигнал/шум на выходе обнаружителя ( q– отношение сигнал/шум на выходе линейного тракта приемника с эквивалентной полосой пропускания ) правило принятия решения (28) может быть заменено более простым (с точки зрения технической реализации) правилом, основанным на сравнении с порогом каждой из величин в отдельности. Решение об обнаружении сигнала (многочастотного) принимается, если обнаружены все m частотных посылок сигнала. Помехоустойчивость указанного алгоритма при малых значениях ошибок обнаружения  и  каждой из частотных посылок практически та же, что и квазиоптимального алгоритма (28). В то же время его техническая реализация упрощается (особенно при большом числе М шагов поиска), так как не связана с накоплением чисел  за период повторения сигнала (схема принятия решения может быть реализована как логическая схема совпадения с m входами).

В рассматриваемом устройстве используется последовательный метод поиска с классической процедурой анализа на каждом шаге поиска (с фиксированным временем анализа). При этом, если на текущем шаге поиска принимается решение об отсутствии сигнала, то ВБ формирует команду на сдвиг формата на один дискрет , так что на следующем шаге поиска относительный временной сдвиг диаграмм приема и излучения сигнала изменится на  по сравнению с предыдущим шагом. Если сигнал не обнаружен ни на одном из М шагов, то процедура поиска повторяется (второй цикл, третий и т. д.) до тех пор, пока не будет принято решение о наличии сигнала.