Алгоритма определения

4.7. Схема алгоритма обработки ФМ-сигналов

Геофизическая аппаратура в зависимости от назначения может быть аналоговой, цифровой или аналого-цифровой. Под аналоговой понимается аппаратура, в которой входной естественно непрерывный сигнал (получаемый от измерительного преобразователя геофизического поля путем преобразования последнего в пропорциональное ему электрическое напряжение) усиливается высокочувствительным предварительным (входным) усилителем, затем отделяется от помех с помощью электрических фильтров и поступает в блок измерителя, в котором измеряются основные параметры сигнала (амплитуда, фаза, частота, длительность, время запаздывания и т. д.). При этом осуществляются чисто аналоговые преобразования сигнала, не приводящие ни к изменению его непрерывности, ни к изменению длительности его существования. Аналоговая аппаратура является по своей сути узкоспециализированной, обеспечивающей реализацию лишь отдельного частного алгоритма обработки сигнала заданного вида. Это и преимущество, и основной недостаток: специализация позволяет создать весьма рационально построенную аппаратуру, реализующую предельные возможности отдельных элементов и узлов (по собственным шумам, фильтрующей способности, степени нелинейности и динамическому диапазону, потреблению энергии питания, массе, габаритам и т. д.). Однако очень'сложно создать аналоговую аппаратуру, обладающую высокими метрологическими характеристиками для широкого класса сигналов.-Кроме .этого, вообще трудно создать высокоточную и достаточно быстродействующую аналоговую аппаратуру, обеспечивающую измерения интенсивности сигналов с погрешностью в десятые доли процента, особенно, если эта аппаратура должна работать в полевых условиях.

нии алгоритма обработки принимаемого сигнала играет характер мешающих воздействий. Влияние помех в импульсных РТС иллюстрируется 4.2, где изображен излучаемый периодический импульсный сигнал ( 4.2, а) и задержанный на t,A принятый сигнал ( 4.2, б), имеющий в общем случае амплитудную модуляцию (обусловленную, например, пространственной избирательностью вращающейся антенной системы) и искаженный действием флюктуационных

Представленная на 4.3 структурная схема отражает аппаратную реализацию основных операций обработки принимаемых сигналов в Такая реализация характерна для радиотехнических устройств, выполненных на интегральных микросхемах малого и среднего уровней интеграции л осуществляющих так называемую «жесткую» логику обработки. При выполнении таких устройств на микропроцессорной элементной базе осуществляется программная реализация выбранного алгоритма обработки, которую часто называют «мягкой» логикой обработки, так как алгоритм может легко изменяться путем смены программы в памяти вычислительного устройства.

Одна из возможных аппаратно-программных реализаций рассматриваемого алгоритма обработки сигналов в импульсных РТС представлена на 4.5. Она дана в виде условной схемы взаимосвязей программного алгоритма с дополнительными аппаратными средствами, играющими роль внешних устройств по отношению к микропроцессорному вычислителю, выполняющему программный алгоритм. Эта схема наглядно иллюстрирует тот факт, что практическая реализация микропроцессорных устройств обработки радиотехнических

Из рассмотренных типовых структурных схем радиотехнической аппаратуры обработки сигналов видно, что наиболее широко распространенными ее узлами являются следующие: устройства поиска и обнаружения сигналов, Ешполняющие операцию предварительной грубой фиксации измеряемого параметра; устройства дискрими ни рова-ния (дискриминаторы), предназначенные для осуществления текущих отсчетов параметра, используемых в процессе дальнейшей фильтрации данных; устройства селекции, обеспечивающие работу дискриминаторов, имеющих ограниченную зону чувствительности по измеряемому параметру. Эти устройства являются неотъемлемыми составными частями РТС при полностью аппаратной реализации заданного алгоритма обработки сигналов (см. 4.3) и могут рассматриваться как дополнительные аппаратные средства обработки при смешанной, аппаратно-программной реализации ( 4.5). Следует заметить, что к дополнительным аппаратным средствам цифровых РТС можно отнести также устройства аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования (см. гл. 3), на которых не будем еще раз останавливаться, а рассмотрим наиболее важные и специфические узлы РТС — устройства поиска и обнаружения сигналов и устройства дискримини-рования.

РТС микропроцессорного вычислительного устройства операцию вычисления функции Z(T) == ZS(T) -\- ZC(T) [или другой аналогичной функции, например, (4.12)j целесообразно отнести к программной части алгоритма обработки сигнала. Поэтому не будем останавливаться на деталях практической реализации арифметического устройства, а поясним принцип работы рассматриваемого цифрового обнаружителя. Для этого на 4.23 представлены временные диаграммы, соответствующие конкретному ФМ-сигналу (см. 4.17, в) после фазовой демодуляции при двух значениях измеряемого параметра т. На этих диаграммах верхний уровень бинарных функций соответствует нулевому сигналу, а нижний — единичному. Значения сигналов vbs и vbc управляют режимом реверсивных счетчиков (т. е. знаком приращений функций zs и гс на 4.23): vb — О соответствует режиму

В этом случае подстановка (4.19) в (4.18) дает выражение для алгоритма обработки принимаемой реализации:

где /и равняется периоду следования импульсов, осуществляющих операцию дискретизации. Подстановка (4.23) в (4.18) дает то же самое выражение (4.20) для оптимального алгоритма обработки сигнала, и, следовательно, в данном случае также можно применять рассмотренные схемы цифровых дискриминаторов.

Рассмотренные методы и приемы синтеза дискретных устройств. (ДУ) использовали их представление в виде совокупности двух основных блоков: комбинационного логического и блока элементов памяти. Такой подход обладает универсальностью и обеспечивает хорошие результаты при построении относительно несложных ДУ. Однако полученные на его основе процедуры синтеза ДУ оказываются чрезмерно громоздкими и трудоемкими при построении устройств средней и большой сложности, имеющих важное практическое значение. Работа таких устройств обычно заключается в реализации некоторого алгоритма обработки информации, т. е. в выполнении упорядоченной последовательности определенных операций над поступающими данными. При построении таких ДУ целесообразно использовать принцип микропрограммного управления, состоящий в следующем [37]: 1) любая операция, реализуемая устройством, рассматривается как сложное действие, которое разделяется на последовательность элементарных действий, называемых микрооперация-м и; 2) для управления порядком следования микроопераций используются логические условия xit принимаемые в зависимости от результатов выполнения микроопераций значения 1 или 0; 3) процесс выполнения операций в устройстве описывается в форме алгоритма, представленного в терминах микроопераций и логических условий и называемого микропрограммой; 4) микропрограмма используется как форма представления функции устройства, на основе которой определяются его структура и порядок функционирования.

МПВУ минимальной конфигурации содержит ЦПЭ, блоки ПЗУ и ОЗУ, генератор тактовых импульсов ГТИ и блок интерфейса (ИФ), через который осуществляется связь с внешними устройствами (ВУ). Будем считать, что МПВУ, представляющее собой специализированное вычислительное устройство, используется в аппаратуре для выполнения некоторого заданного алгоритма обработки информации (или совокупности алгоритмов). Поэтому основная программа работы МПВУ записывается в ПЗУ, которое служит также для хранения различных подпрограмм, констант, таблиц и других данных, известных уже на этапе проектирования устройства. ОЗУ используется для хранения

Алгоритм решения использует метод моделирования процессов проектирования системы с. н. с программным поиском оптимального решения. Алгоритм проектирования с. н. станции состоит из алгоритма функционирования по выполнению проектных операций, алгоритма определения приведенных за-244

Детализированная схема алгоритма определения фазы ф(со) комплексного коэффициента передачи показана на 3.7,6. В соответствии с этим алгоритмом в программе 3.2 в строках 3530—3544 определяется квадрант, в котором находится угол ф. Алгоритм предусматривает представление угла ф значениями, модуль которых не превышает л (т. е. значениями, не выходящими за пределы отрезка —я ... л). При этом в процессе расчета ФЧХ каждый переход угла ф границы между квадрантами II и III приводит к скачку получаемого при пользовании данным алгоритмом значения ф в зависимости от направления перехода

2.3. Схема алгоритма определения количества неизвестных токов в электрической цепи

2.4. Схема алгоритма определения количества уравнений для расчета токов в электрической цепи

2.5. Схема алгоритма определения количества уравнений по первому закону Кирхгофа

2.10, Схема алгоритма определения количества уравнений по второму закону Кирхгофа

3.2. Схема алгоритма определения элемента системы уравнений с максимальным количеством цифр

рная схема алгоритма определения

Использование в цифровых вычислительных машинах для решения задачи управления метода итераций позволяет распространить выводы, сделанные в § 2.21 и 2.23, и на этот случай . Действительно, условие сходимости для решения трансцендентных уравнений за- 2.88. К построению формульной -дачи встречи в численном схемы алгоритма определения иг и Q виде имеет тот же самый

2.89. Формульно-ло-гическая схема алгоритма определения vr и Q

43.34. Фрагмент расчетного графа электрической сети, поясняющий принцип действия алгоритма определения минимальных сечений с обозначением 1, 2, 3-го путей от рассматриваемого узла до ИП: Первая цифра — номер узла до упорядочения нумерации; вторая — в числителе — уровень удаленности узла от ИП; третья в знаменателе — уровень удаленности узла от внешней грани расчетного графа;

39.36. Opai мент расчетного трафа электрической сети для пояснения принципа действия алгоритма определения минимальных сечений с обозначением 1, 2, 3-го путей от рассматриваемого