Создание частотного радиодальномера с цифровым анализатором спектра сигнала биений, страница 7

    Точное время выполнения одного цикла программы зависит от конкретных значений входной последовательности БПФ, но не превосходит 1.6мс, т.е. меньше длительности периода модуляции .

    При незначительном изменении программы возможно понижение тактовой частоты микроЭВМ для её меньшей нагрузки и большей надёжности.

    По адресам 01В и 00В ПЗУ расположены начала подпрограмм обработки прерываний от первого ()  и второго () таймеров соответственно.

8.Экспериментальная часть - моделирование

на ЭВМ

    Работа НЧ – части частотного дальномера моделировалось на ЭВМ.

    Разработанная для выполнения эксперимента программа (приложение 2) включает в себя:

1)  ввод точного значения измеряемого расстояния H;

2)  процедура дискретизации сигнала;

3)  введение аддитивного шума за счёт квантования сигнала;

4)  расчет выходных отсчётов БПФ с поэтапным масштабированием и округлением результатов умножений;

5)  расчёт энергетического спектра сигнала;

6)  поиск частотного отсчёта I с максимальным значением Pмах=Р(I);

7)  оценка значения частоты сигнала по центру тяжести спектра в интервале

    [I - Q; I + Q], где Q=[256/TI];

8)  определение оценки высоты и сравнение с точным значением.

Эксперимент выполнялся для двух значений длительности импульса TI: TI1=102 отсчёта, TI1=170 отсчётов.

Измерения проводились (по26) в районах расстояний: 1м, 10м, 19м с шагом 4мм (табл.8.1).

    Для дискретизации вводились гармонический  и прямоугольный переменый сигналы.

    Для сравнения производились также вычисления оценок расстояний и при использовании представления чисел с плавающей запятой дискретизировался при этом гармонический сигнал.

    Результаты эксперимента позволили сделать следующие выводы:

1)  Использование метода измерения расстояния с помощью ЦАС сглаживает дискретную ошибку;

2)  Полученное небольшое относительно значение сглаживания  (табл.8.1в) требует доработки блока НЧ – обработки сигнала.

	ТI=102			TI=170
0	2.3	1.9	0.4	0.2	0.8	-0.4
4	2.0	1.5	0.1	0.3	0.7	-0.2
8	1.3	1.3	-0.4	0.5	0.3	-0.1
12	1.7	1.8	-0.5	0.7	0.2	-0.1
16	1.4	1.9	-0.5	1.0	0.0	0.1
20	0.8	1.8	-0.9	1.1	-0.1	0.3
24	0.3	1.7	-1.3	1.2	-0.1	0.4
28	-0.1	1.6	-1.0	1.4	-0.3	0.4
32	-0.3	0.4	-0.8	1.4	-0.5	0.5
36	-0.4	0.2	-0.6	1.4	-0.7	0.7
40	-0.6	-0.2	-0.2	1.3	-0.8	0.8
44	-0.9	-0.5	0.3	1.5	-1.0	0.9
48	-0.7	-0.8	0.9	1.6	-1.2	1.1
52	-1.7	-1.3	1.0	1.8	-1.3	1.0
56	-1.8	-1.4	1.3	2.0	-1.5	0.9
60	-2.1	-1.5	1.1	1.8	-1.4	0.8
64	-2.5	-1.9	0.5	1.7	-1.2	0.7
68	-2.0	-1.8	0.4	1.6	-1.1	0.6
72	-1.6	-2.0	0.4	1.7	-0.9	0.5
76	-1.2	-1.7	0.1	1.6	-0.9	0.4
80	-0.9	-1.3	-0.2	1.6	-0.8	0.3
84	-0.8	-1.0	-0.7	1.4	-0.7	0.2
88	-0.8	-0.7	-0.8	1.2	-0.5	0.0
92	-0.2	0.0	-1.1	1.2	-0.5	-0.1
96	-0.1-	0.1	-1.2	1.1	-0.5	-0.3
100	0.2	-0.1	-1.3	1.0	-0.4	-0.4

Табл.8.1а. Значение ошибок  измерений при дискретизации гармонического сигнала (плав. запятой)