Главная Промышленная автоматика.

Сигнал от приемника.

4s f";/

Сигнал, от передатиит

4c"-jpr,}

"[mT-I -

и"

l.ciajP) . / пгдЬ[тр]

агдЬ(т,р}

и"

Ъ[т,р)

Рис. 1.19. Схема обработки траекторного сигнала, представленного его модулем

и фазой

В алгебраической форме легче реализуется операция сложения, а в показательной - умножения. Переход ог одной формы лредставления к другой известен:

\z\ = K(Imz)+ (Re2) \ arg г = arctg (Im z/Rez), Re 2= \z\ cos (argz), Im г= \z\ sin (argz),

что позволяет в одной системе обработки использовать в случае необходимости обе формы представления сигналов.

Для сравнительной характеристики цифровых сигналов и устройств, а также для определения необ.ходимой длины слова (числа разрядов) часто используется понятие динамического диапазона цифрового сигнала. Будем понимать под динамическим диапазоном /-разрядного цифрового сигнала величину [9]

Д=2, (1.57)

т. е. число уровней квантования. В логарифмическом масштабе в таком случае динамический диапазон цифрового сигнала определяется соотношением

Д = 20 1дД6/. (1.58)

Из приведенных соотношений следует, что добавление одного разряда расширяет динамический диапазон цифрового сигнала на 6 дБ. Это объясняется тем обстоятельством, что каждый разряд увеличивает число уровней квантования сигнала в 2 раза, что по логарифмической шкале соответствует 6 дБ [14].

Динамический диапазон цифрового сигнала действительной и мнимой составляющих, определяемый в ЦСО разрядностью АЦП

по мере реализации элементарных операций соотношение (1.54) расширяется. После умножения сигнала на опорную функцию, разрядность которой /о.ф может отличаться от разрядности АЦП, расширение происходит на величину До.фЛб/о.ф. Накопление



jV-f-1 отсчетов соответствует расширению динамического диапазона на величину

Дн = 201д(Л+1), (1.59)

что вызывает увеличение разрядности сетки на /н=Дн/6 разрядов. Учитывая расширение разрядной сетки на один разряд при вычислении модуля сигнала РЛИ по приближенным формулам [21], можно вычислить динамический диапазон Дрли и число разрядов /рли . соответствующие сигналу РЛИ:

ДрЛИ = Д АЦП + До.ф+Дн + 6,

рли = /ацп + оФ + н+1- (1-60)

Цифровой сигнал РЛИ J{m, q}, несущий информацию о земной повер.хности и объектах -и представляющий модуль комплексного сигнала РЛИ J{т, q), используется для решения целого круга задач [1, 2]. Часть задач обнаружения, распознавания и определения местоположения объектов можно решать автоматически с помощью ЭВМ. Характеристики обнаружения и другие параметры РСА рассчитывают по методике [1] с учетом шумов АЦП. Однако большую часть задач решает оператор РЛС в процессе дешифрирования РЛИ, предъявляемого ему посредством цифровой системы индикации (ЦСИ).

В идеальном случае диапазон изменений яркости РЛИ или число полутонов серого ЦСИ должно соответствовать диапазону изменений удельной отражающей поверхности (УОП) различных участков местности с учетом эффективной отражающей поверхности (ЭОП) объектов, расположенных на ней. Однако диапазон изменений УОП очень большой, составляет около 80 дБ (от 10~ для водной поверхности до 10 для промышленных застроек). При этом ЭОП объектов лежит в диапазоне от единиц (автомобиль) до нескольких тысяч (крупный корабль). Такой диапазон изменений яркости не способны воспроизвести известные к настоящему времени средства отображения (электронно-лучевая трубка 10... 20 дБ, фотопленка до 20 дБ, фотобумага 30 дБ и т. д.). Не воспринимается он и зрительным анализатором оператора [22]. Возникает необходимость согласования динамического диапазона сигнала РЛИ с возможностями системы отображения и оператора.

Типовым устройством оперативного воспроизведения РЛИ для ЦРСА является ЦСИ телевизионного типа [2, 22]. При передаче цифрового сигнала РЛИ на такую ЦСИ шум квантования проявляется особым образом [22]. В частности, в ЦСИ с черно-белым изображением шум квантования может привести к появлению так называемых ложных контуров или маскировке малоконтрастных деталей изображений и подчеркиванию шумовых выбросов [22]. Ложные контуры, представляющие собой резкие изменения яркости изображения, обусловлены тем, что в результате квантования яркость изображения меняется не плавно, а скачком. Наиболее заметны ложные контуры на крупных деталях РЛИ в области серого. Если само РЛИ характеризуется большой



детальностью, что бывает в большинстве случаев, эти ложные контуры как бы маскируются. При этом часть мелких малоконтрастных деталей нронадает и появляются ложные. На рис. 1.20 приведены РЛИ, полученные при двух, трех и четырех разрядах цифрового сигнала РЛИ.

Обычно при выборе числа разрядов сигнала телевизионного изображения руководствуются законом Вебера - Фехнера, выражающим постоянство так называемого дифференциального порога или порогового контраста уцси =Дв/.бф = const. Здесь Ав - разностный или инкрементный порог, т. е. минимальная, еще замечаемая глазом, разность яркости тестового пятна и яркости фона Вф. В диапазоне яркостей телевизионных индикаторов закон Вебера - Фехнера удовлетворительно соблюдается [22]. В таком случае число различных уровней яркости, которое можно разместить в диапазоне от Втт до Втах-

max/5min)

(1.61)


Рис. 1.20. Радиолокационные и.зображения (см. Aveation Week. 1978, 22/V, Vol. 108, N 21, п AGARD-CP-167, 1975)





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [11] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0.0034