Метод адаптивної фільтрації цифрової обробки складних радіолокаційних сигналів

Влащук, Василь Миколайович; Vlashchuk, Vasyl

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33430

Назва:	Метод адаптивної фільтрації цифрової обробки складних радіолокаційних сигналів
Інші назви:	Adaptive filtering method of digital processing of complex radar signals
Автори:	Влащук, Василь Миколайович Vlashchuk, Vasyl
Приналежність:	ТНТУ ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра радіотехнічних систем, м. Тернопіль, Україна
Бібліографічний опис:	Влащук В. М. Метод адаптивної фільтрації цифрової обробки складних радіолокаційних сигналів : дипломна робота магістра за спеціальністю „172 — телекомунікації та радіотехніка“ / В. М. Влащук. — Тернопіль : ТНТУ, 2020. — 87 с.
Дата публікації:	гру-2020
Дата подання:	гру-2020
Дата внесення:	18-гру-2020
Видавництво:	Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Країна (код):	UA
Місце видання, проведення:	ТНТУ ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії, Кафедра радіотехнічних систем, м. Тернопіль, Україна
Науковий керівник:	Яворський, Богдан Іванович Yavorskyy, Bohdan
Члени комітету:	Дедів, Леонід Євгенович
УДК:	621.391
Теми:	172 телекомунікації та радіотехніка алгоритм, аналітичний фільтр CORDIC комплексна затримка передавальна функція рекурсивний фільтр системний оператор algorithm analytical filter CORDIC complex delay transfer function recursive filter system operator
Кількість сторінок:	87
Короткий огляд (реферат):	У дипломній роботі магістра проведено дослідження та аналіз методів та алгоритмів цифрової фільтрації складних радіолокаційних сигналів. Про модельовано реалізації рекурсивних фільтрів, що вимагають меншого числа математичних операцій. Запропоновано метод реалізації смугових і режекторних цифрових комплексних фільтрів, який базується на використанні ідентичних комплексних затримок. Запропоновано метод реалізації аналітичного смугового фільтра шляхом послідовного з’єднання дійсного смугового фільтра і цифрового блоку придушення від’ємних (позитивних) частот. Запропоновано метод частотної вибірки для підвищення швидкодії, реалізованих фільтрів з використанням мінімальної кількості операцій множення. Використання алгоритму CORDIC для реалізації комплексних затримок дозволяє зменшити кількість операцій множення приблизно в два рази. In the master's thesis, research and analysis of methods and algorithms for digital filtering of complex radar signals. Modelled implementation of recursive filters that require fewer mathematical operations. Proposed method for implementing band and notch digital complex filters, which based on the use of identical complex delays. Proposed method for implementing an analytical bandpass filter by sequentially connecting a valid bandpass filter and a digital negative (positive) suppression unit. Proposed method of frequency sampling for increase of speed of the realized filters with use of the minimum quantity of operations of multiplication. Using the CORDIC algorithm to implement complex delays can reduce the number of multiplication operations by about half.
Зміст:	ВСТУП 7 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА ...10 1.1. Фільтр низькочастотний дійсний дискретний цифровий ...11 1.2. Дійсний дискретний цифровий фільтр верхніх частот ...15 1.3. Метод зміщення частотних характеристик ...18 1.4. Фільтр аналітичний цифровий ...25 1.5. Висновки до розділу 1 ...31 ОСНОВНА ЧАСТИНА ...32 2.1. Фільтр цифровий частотної вибірки ...32 2.2. Багатосекційний фільтр частотної вибірки ...34 2.3. Каскадування цифрового фільтру частотної вибірки ...41 2.4. Фільтр частотної вибірки з налаштуванням по частоті ...43 2.5. Нерекурсивний комплексний фільтр, розрахований з використанням оберненого дискретного перетворення Фур’є ...44 2.6. Повна база фільтрів частотної вибірки ...47 2.7. Висновки до розділу 2 ...52 НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА ...53 3.1. Застосування методу CORDIC ...56 3.2. Реалізація бази комплексних СІХ- і НІХ-фільтрів метод CORDIC ... 59 3.3. Висновки до розділу 3 ...69 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ...70 4.1. Охорона праці ...70 4.2. Безпека в надзвичайних ситуаціях ...74 4.3. Висновки до розділу 4 ...78 ВИСНОВКИ ... 79 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ...80 ДОДАТКИ ...86 Додаток А Копія тез конференції “Інформаційні моделі, системи та технології” ... 87
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/33430
Власник авторського права:	© Влащук Василь Миколайович, 2020
Перелік літератури:	1. Гребенко Ю.А. Методы цифровой обработки сигналов в радиоприемных устройствах -М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 48 с. 2. Гребенко Ю.А. Однородные устройства обработки сигналов - М.: Изда-тельский дом МЭИ, 2009. - 184 с.: ил. 3. Гребенко Ю.А. Оценка степени аналитичности комплексных полосно- пропускющих фильтров. / Гребенко Ю.А., А.В Ермаков // Вестник МЭИ. 2003. № 2. - С.70 -74. 4. Гребенко Ю.А., Кудряшов Т.В. Цифровые ФНЧ без операции умноже-ния. // Радиотехнические тетради. - 2002. -№.25 - С.26-28. 5. Гребенко Ю.А. Расчет цифровых. фильтров на основе билинейного пре-образования. // Радиотехника. - 1987. - № 3. - С.21-23. 6. Гребенко Ю.А., Киреев К.А. Комплексные цифровые фильтры без опе-рации умножения. //Радиотехнические тетради. - 2004. - № 29. - С.26-29. 7. Гребенко Ю.А., Акар Мьо. Проектирование цифровых комплексных фильтров методом комплексной задержки. / Гребенко Ю.А., Акар Мьо // Вестник МЭИ.2009. № 1. - С.70-72. 8. Гребенко Ю.А., Кью Мьят Со. Комплексные фильтры на основе частот-ной выборки. //Радиотехнические тетради. - 2012. - № 48. - С.32-35. 9. Гребенко Ю.А., Кью Мьят Со. Комплексные дискретные фильтры без операции умножения. //Радиотехнические тетради. - 2012. - № 48. - С.36- 42. 10. Гребенко Ю.А., Кью Мьят Со. Способ реализации аналитических циф-ровых фильтров. / Гребенко Ю.А., Кью Мьят Со // Вестник МЭИ.2013. № 3. - С.72-75. 11. Гребенко Ю.А., Кью Мьят Со. Расчет цифровых комплексных полосо-вых фильтров на основе частотной выборки и с использованием дискретного пре-образования Фурье. / Гребенко Ю.А., Кью Мьят Со // Вестник МЭИ.2013. № 3. - С.120-123. 12. Ко Ко Хтве, Кью Мьят Со, Гребенко Ю.А. Использование обратных 81 КИХ-фильтров для линеаризации ФЧХ БИХ-фильтров. // Радиоэлектроника, элек-тротехника и энергетика: Тез. докл. XV МНТК студентов и аспирантов. В 3-х т. Т.1. М.: Издательство МЭИ, 2009. - С.64. 13. Кью Мьят Со, Гребенко Ю.А. Цифровые фильтры без операции умно-жения. // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. XVI МНТК студентов и аспирантов. В 3-х т. Т.1. М.: Издательство МЭИ, 2010. - С.77. 14. Кью Мьят Со, Гребенко Ю.А. Способ реализации аналитических цифро-вых фильтров. // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. XIX МНТК студентов и аспирантов. В 4-х т. Т.1. М.: Издательство МЭИ, 2013. - С.62. 15. Гребенко Ю.А., Сидоров С.А. Синтез цифровых полосно-пропускаю-щих фильтров с комплексными коэффициентами. // Радиотехнические тетради. -2000. - №.20. - С.26-29. 16. Гребенко Ю.А. Новый метод расчета цифровых рекурсивных фильтров // Вестник МЭИ. -2000. - № - С.77-80. 17. Гребенко Ю.А. Цифровые аналитические фильтры. // Международный форум информатизации - 2002: Доклады международной конференции «Информа-ционные средства и технологии», 15-18 октября 2002 г., в 3-х т.т. Т1- М.: Янус-К. -2002. - С. 142-144. 18. Гребенко Ю.А. Цифровые фильтрующие преобразователи Гильберта. // Международный форум информатизации - 2002: Доклады международной конфе-ренции «Информационные средства и технологии», 15-18 октября 2002 г., в 3-х т.т. Т1- М.: Янус-К, 2002. - С. 197-198. 19. Гребенко Ю.А., Семкин А.А. Цифровые фильтры высокого порядка с перестраиваемыми параметрами. // Сб. "Элементы и узлы радиоаппаратуры". М. 1984. - С. 11. 20. Гребенко Ю.А., Семкин А.А. Цифровые фильтры с перестраиваемыми параметрами. // Радиотехника. - 1984. - № 4. - С.92-93. 21. Гребенко Ю.А., Семкин А.А. К расчету цифровых полосовых фильтров. // Сб. "Элементы и узлы радиоаппаратуры". М. 1983. - С.7. 22. Гадзиковский В. И., Калмыков А.А. Теория и проектирование устройств 82 цифровой фильтрации: Учебное пособие. // Екатеринбург. - 2006 г. - 432 с. 23. Ричард Лайонс. Цифровая обработка сигналов: Второе издание. Пер. с англ. - М.: ООО «Бином-Пресс», 2006 г. - 656 с.: ил. 24. Каплун Д. Цифровые фильтры без умножения. // Компоненты и техно-логии. - 2007. - №.2 - С. 132-135. 25. Азаренков Л., Канатов И., Каплун Д. Банк цифровых фильтров. // Ком-поненты и технологии. - 2007. - №.10 - С. 156-161. 26. Азаренков Л., Канатов И., Каплун Д. Методы построения банка цифро-вых фильтров: конвейерное частотное преобразование и взвешенное перекрываю-щееся сложение // Современная электроника. -2008. - №.3 - С.48- 51. 27. Канатов И., Каплун Д., Будилов А. Особенности реализации банка циф-ровых фильтров. // Компоненты и технологии - 2007. -№.10 - С.150- 154. 28. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы, 2-е издание -М.: Высш. шк, 1988. - 462 с. 29. Ахмед Н., Рао К.Р. Ортогональные преобразования при обработке циф-ровых сигналов: Пер. с анг. / Под ред. И. Б. Фоменко. -М.: Связь, 1980. -248 с., ил. 30. Баевой Н.Н., Гордиенко В.Н., Курицын С.А. и др. Многоканальные си-стемы передачи: Учебник для вузов / Под ред. Баевой Н.Н., Гордиенко В.Н. -М.: Радио и связь, 1996. -555 с.: ил. 31. Валуев А.А. Комплексные цифровые фильтры. // Радиотехника. - 1985. -№.8. - С. 19-22. 32. Побережский Е.С. Цифровые радиоприемные устройства. -М.: Радио и связь, 1987. - 183 с. 33. Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.П. Цифровая обработка сигналов: Справочник, -М.: Радио и связь, 1985. - 312 с. 34. Витязев В. В., Муравьев С. И. Модификации метода частотной выборки на основе структуры с квадратурной модуляцией. // Радиотехника. - 1984. - № 2.-С. 19-23. 35. Каппелини В., Константпнидис А.Дж., Эмилиани П. Цифровые фильтры и их применение: Пер. с англ. -М.: Энергоатомиздат, 1983. - 360 с. 83 36. Витязев В.В., Муравьев С.И., Степашкин А.И. Метод синтеза цифровых узкополосных КИХ фильтров. // Изв. вузов. Радиоэлектроника. -1981. - Т. 24, №.7. - С.55-59. 37. Рабинер Л., Шафер Р. Цифровая обработка речевых сигналов. -М.: Радио и связь, 1981, - 496 с. 38. Голд Б., Рейдер И. Цифровая обработка сигналов. - М.: Сов. Радио, 39. 1973. - 367 с. 40. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигна-лов: Пер с англ. - М.: Мир, 1976. - 848 с. 41. Тамбовцев А.В. Цифровая коррекция частотной характеристики рекур-сивного полосового фильтра. // Радиотехника. - 2001, № 12.- С. 16-18. 42. Витязев В.В. Цифровая частотная селекция сигналов. -М.: Радио и связь, 1993. - 240 с. 43. Витязев В.В., Колядко Д. И., Степашкин А.И. Вопросы реализации не-рекурсивных узкополосных цифровых фильтров. // Радиотехника. - 1980. - Т. 35, №.5. - С.47-50. 44. Витязев В.В., Степашкин А.И. Метод синтеза цифровых узкополосных фильтров с усеченной импульсной характеристикой. // Изв. вузов. Приборострое-ние. - 1977. -Т. 20, №.6. - С.25-29. 45. Мизин И.А., Матвеев А.А. Цифровые фильтры- М.: Связь, 1979. -240 с. 46. Чобану М. Многомерные многоскоростные системы обработки сигналов // Техносфера РИЦ ЗАО. - 2009 г. - 477 с. 47. Захаров А.В., Хачумов В.М. Алгоритмы CORDIC: Современное состоя-ние и перспективы. Программные системы: теория и приложения, Переславль-За-лесский, 2004. - С.353-372. 48. Bellanger M.G., Bonnerot G. Premultiplication scheme for digital FIR filter with application to multirate filtering. // IEEE Trans. - 1978, Feb. -Vol. ASSP- 26 - P.50-55. 49. Mintzer F., Liu B. The design of optimal multirate band pass and band-stop filters. // IEEE Trans. - 1978, Dec. -Vol. ASSP-26. - P.534-543. 84 50. Lawrence V.B., Salazar A.C. Finite precision design of linear-phase FIR fil-ters. // The Bell System Technical Journal. -1980. -Vol. 59. - №.9. - P.15751598. 51. Regalia P.A., Mitra S. K., Fadavi-Ardekani J. Implementation of real coeffi-cient digital filters using complex arithmetic. // IEEE Trans. - 1987. - Vol. C- 34. - №.4. - P.345 - 352. 52. Neuvo J. Design of narrow- band-FIR bandpass digital filters with reduced arithmetic complexity / J. Neuvo, an G. Raj, S.K. Mitra // IEEE Trans. - 1988. - Vol. CAS-34. 53. Vetterli M., Herlay C. Wavelets and Filter Banks: Theory and Design. // IEEE Trans. -1992, Sept. - Vol. 40. - P.2207-2232. 54. Kovacevic J., Vetterli M. Perfect reconstruction filter banks with rational sam-pling factors. // IEEE Trans. Signal Processing - 1993, Jun. - Vol. 41(6). -P. 2047-2066. 55. Lebrun J., Vetterli M. Balanced multiwavelets theory and design. // IEEE Trans. Signal Processing - 1998, Apr. -Vol. 46(4). - P. 1119-1125. 56. Vaidyanathan P.P., Lin Y.P., Akkarakaran S., Phoong S.M. Discrete multi-tone modulation with principal component filter banks. // IEEE Trans. Inform. Theory - 2002, Oct. - Vol. 49(10). - P. 1397-1412. 57. Neuvo J., Rajan G., Mitra S. K. Design of narrowband FIR bandpass digital filters with reduced arithmetic complexity. // IEEE Trans. - 1987, Apr. -Vol. CAS-34. - P. 409-419. 58. Vaidyanathan P.P. Multirate systems and filter banks. // Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. - 1993. - 910p. 59. Fliege N.J. Multirate Digital Signal Processing: Multirate, filter bank, wave-lets. // Chichester: John Wiley & Sons Ltd. - 2004. - 340p. 60. Fliege N.J. Orthogonal multiple carrier data transmission. // European Trans-actions on Telecommunications ETT. -1992, May-June. - Vol. 3. -P.255264. 61. Cherubini G., Eleftheriou E., Olcer S., Cioffi J.M. Filter bank modulation techniques for very high speed digital subscriber lines. // IEEE Comm. Mag., - 2000, May. - P.98-104. 62. Giannakis G.B. Filter banks for blind channel identification and equalization. 85 // IEEE Signal Processing Letters. - 1997, Jun. - Vol. 4(6). - P.184-187. 63. Strang G., Nguyen T. Wavelets and filter banks. // Wellesley-Cambridge Press. - 1996. - 485p. 64. Nayebi K., Barnwell T., Smith, M. Time domain filter bank analysis: A new design theory. // IEEE Trans. on Signal Processing. - 1992, Jun. - Vol. 40(6). - P.1412-1429. 65. Vetterli M., Strang G. Time-varying filter banks and multiwavelets. // Sixth Digital Signal Processing Workshop, IEEE. -1994. - P.223-226. 66. Alfred Mertins. Signal Analysis: Wavelets, filter banks, time-frequency frans-forms and applications. // John Wiley & Sons Ltd. -1999. - 310p. 67. Cvetkovic G., Vetterli M. Oversampled filter banks. // IEEE Trans. Signal Processing. -1998, May. Vol. 46(5). - P.1245-1255. 68. Yonina C. Eldar, Alan V. Oppenheim. Orthogonal matched filter detection. // IEEE Acoustics, Speech, and Signal Processing. - 2001. - Vol. 5. - P.28372840. 69. Jianping Zhou, Minh N. Do, Jelena Kovacevic. Multidimensional Orthogonal Filter Bank Characterization and Design Using the Cayley Transform. // IEEE Transac-tions on image processing. -2005, June. -Vol. 14(6). - P.760-769. 70. Koushik Maharatna, Swapna Banerjee, Eckhard Grass, Milos Krstic, Al- fonsa Troya. Modified virtually scaling-free adaptive CORDIC rotator algorithm and ar-chitecture. // IEEE Transactions on circuits and systems for video technology. -2005, Nov. - Vol. 15. - №.11. - P.1463-1473. 71. Milos D. Ercegovac, Tomas Lang. Digital arithmetic. // Elsevier, 2003. - P.649-648. - 709 p.
Тип вмісту:	Master Thesis
Розташовується у зібраннях:	172 — телекомунікації та радіотехніка

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
Author_Note_Vlashchuk.doc		45 kB	Microsoft Word	Переглянути/відкрити
Diplom_Vlashchuk.pdf		3,79 MB	Adobe PDF	Переглянути/відкрити

Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

Інструменти адміністратора