реклама на сайте
подробности

 
 
 
Reply to this topicStart new topic
> Статистическая радиотехника: с чем едят.
el.d
сообщение Aug 2 2017, 14:39
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 19
Регистрация: 2-08-17
Пользователь №: 98 600



Здравствуйте.

Отправили меня тут в дебри стат. радиотехники.

Итак, некий девайс выделяет из входящего аналогового сигнала огибающую - прямоугольный видеоимпульс.

По поставленному условию, входящий сигнал можно считать нормальным случайным процессом.

Далее огибающая проходит через логарифмический детектор и потом на АПЦ. То есть, на АПЦ поступает напряжение, пропорциональное логарифму огибающей.

Сама задача состоит в том, чтобы на ПЛИС производить обнаружение сигнала с АЦП. Основная проблема, которую я вижу - обнаружение требуется производить за 1-2 такта.

Я впервые сталкиваюсь с решением подобных задач и засел за двухтомник Б. Р. Левина.

Как я понял, обнаружение обычно выполняется при помощи корреляционных устройств. Но у меня ничего неизвестно о сигнале, кроме того, что это прямоугольный видеоимпульс, да и в требование про 1-2 такта коррелятор как-то не вписывается.

То есть, как я понимаю, надо статистическим путем установить порог по некому критерию и сравнивать с этим порогом каждый входной отсчет, и по результатам сравнения принимать решение - на входе смесь сигнала с шумом или только шум.

Перед стартом работы устройства у меня есть время на некую предварительную обработку. То есть, условно говоря, в это время на ПЛИС идет исключительно шум, который также проходит через лог. детектор. Вроде как из этого можно собрать какую-то информацию для статистики.

В первом приближении, время на такую обработку - неограничено (на самом деле ограничено, просто оно очень большое по сравнению со всей остальной обработкой).

В любом учебнике по мат. статистике есть методы, как по накопленной выборке восстановить фактически любые параметры распределения. С другой стороны, критерии проверки стат. гипотез, описанные в книге Левина, используют при вычислении порога обнаружения всякие сложные интегралы, отношения каких-то сложных выражений (так называемое отношение правдоподобия) и тд. Неужели это всё придется реализовывать в ПЛИС и нет более простых путей? Ведь это же как-то реализовывали на гораздо менее продвинутой элементной базе десятилетия до этого момента времени. Те же согласованные фильтры - пороги для них же тоже расчитываются по этим формулам. Не совсем понимаю.

Прошу ориентира - куда вообще копать-то.





Go to the top of the page
 
+Quote Post
seniorandre
сообщение Aug 2 2017, 15:05
Сообщение #2


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 54
Регистрация: 6-07-12
Из: г.Нижний Новгород
Пользователь №: 72 651



Честно говоря мешанина какая-то, не хватает инфы...
1. Говорить про стат обработку и корреляционный анализ после лог детектора как то неправильно, уже часть инфы потеряна, т.к. в лог детекторе как минимум стоит LPF.
2. Один-два такта чего? сигнала и или ПЛИС?
3. Сигнал кодированный или просто ON|OFF прямоугольника?
4. Сделали девайс без математической базы под сигнал что ли?

Сообщение отредактировал seniorandre - Aug 2 2017, 15:05
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dr.Alex
сообщение Aug 2 2017, 15:06
Сообщение #3


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 366
Регистрация: 5-04-05
Из: моська, RF
Пользователь №: 3 863



Цитата(el.d @ Aug 2 2017, 17:39) *
Сама задача состоит в том, чтобы на ПЛИС производить обнаружение сигнала с АЦП. Основная проблема, которую я вижу - обнаружение требуется производить за 1-2 такта.

Вам должен быть задан критерий "обнаружения" сигнала.
Без критерия это просто ничего не значащее слово.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el.d
сообщение Aug 2 2017, 15:14
Сообщение #4


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 19
Регистрация: 2-08-17
Пользователь №: 98 600



Цитата(seniorandre @ Aug 2 2017, 16:05) *
Честно говоря мешанина какая-то, не хватает инфы...
1. Говорить про стат обработку и корреляционный анализ после лог детектора как то неправильно, уже часть инфы потеряна, т.к. в лог детекторе как минимум стоит LPF.
2. Один-два такта чего? сигнала и или ПЛИС?
3. Сигнал кодированный или просто ON|OFF прямоугольника?
4. Сделали девайс без математической базы под сигнал что ли?

2. ПЛИС.
3. Просто прямоугольный.
4. Похоже, что так и есть. Уже и саму плату произвели, и все элементы разместили, а потом ко мне приходят и говорят - роди алгоритм.

Цитата(Dr.Alex @ Aug 2 2017, 16:06) *
Вам должен быть задан критерий "обнаружения" сигнала.
Без критерия это просто ничего не значащее слово.

Минимизация пропуска цели, т.е. критерий Неймана-Пирсона, как я понимаю.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
seniorandre
сообщение Aug 2 2017, 15:19
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 54
Регистрация: 6-07-12
Из: г.Нижний Новгород
Пользователь №: 72 651



Цитата(el.d @ Aug 2 2017, 18:14) *
4. Похоже, что так и есть. Уже и саму плату произвели, и все элементы разместили, а потом ко мне приходят и говорят - роди алгоритм.


С таким подходом только выход за порог лог детектора можно определять и достаточно любого контроллера.
После лог детектора есть огибающая видеоимпульса и она же огибающая шума, отделить шум от видеоимпульса уже нельзя, бред какой-то.
Дайте хоть блок схему девайса и пример сигнала.

Сообщение отредактировал seniorandre - Aug 2 2017, 15:22
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Anatoliy
сообщение Aug 3 2017, 03:13
Сообщение #6


Утомлённый солнцем
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 422
Регистрация: 15-07-06
Из: г.Донецк
Пользователь №: 18 832



Цитата(el.d @ Aug 2 2017, 18:14) *
Минимизация пропуска цели, т.е. критерий Неймана-Пирсона, как я понимаю.

На мой взгляд ещё должен быть критерий минимизации ложных срабатываний - шум не принять за сигнал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el.d
сообщение Aug 3 2017, 06:12
Сообщение #7


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 19
Регистрация: 2-08-17
Пользователь №: 98 600



Цитата(_Anatoliy @ Aug 3 2017, 04:13) *
На мой взгляд ещё должен быть критерий минимизации ложных срабатываний - шум не принять за сигнал.

При работе по критерию Неймана-Пирсона вероятность ложность тревоги - фиксированная величина и на данный момент принципиальной роли не играет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Anatoliy
сообщение Aug 4 2017, 03:54
Сообщение #8


Утомлённый солнцем
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 422
Регистрация: 15-07-06
Из: г.Донецк
Пользователь №: 18 832



Цитата(el.d @ Aug 3 2017, 09:12) *
При работе по критерию Неймана-Пирсона вероятность ложность тревоги - фиксированная величина и на данный момент принципиальной роли не играет.

А если тупо поставить пиковый детектор на логарифм шума,сколько он натикает - такой порог и выбрать? Без интегралов. Если порог будет меньше найденного - нахватаем ложников, если больше - потеряем чувство. Чисто практический подход.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
syoma
сообщение Aug 6 2017, 11:06
Сообщение #9


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 641
Регистрация: 14-02-07
Из: наших, которые работают за бугром
Пользователь №: 25 368



ИМХО не конкретно по теме, но по подходу - я бы сел за Матлаб/Симулинк и построил там модель входного каскада и там же попытался нарисовать алгоритм обработки, подавая на вход нужный сигнал, шум и прочие. Когда получится, можно подумать о переносе в ПЛИС. Так вы сможете на ранних этапах убедиться, будет работать такой алгоритм или нет без того, чтобы проверять все на практике.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el.d
сообщение Aug 7 2017, 07:28
Сообщение #10


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 19
Регистрация: 2-08-17
Пользователь №: 98 600



Цитата(syoma @ Aug 6 2017, 11:06) *
ИМХО не конкретно по теме, но по подходу - я бы сел за Матлаб/Симулинк и построил там модель входного каскада и там же попытался нарисовать алгоритм обработки, подавая на вход нужный сигнал, шум и прочие. Когда получится, можно подумать о переносе в ПЛИС. Так вы сможете на ранних этапах убедиться, будет работать такой алгоритм или нет без того, чтобы проверять все на практике.

Да, я так всегда делаю.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SSerge
сообщение Aug 7 2017, 14:49
Сообщение #11


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 641
Регистрация: 13-09-05
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 8 528



А я обычно с учебников начинаю.
Прикрепленное изображение


--------------------
Russia est omnis divisa in partes octo.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el.d
сообщение Aug 7 2017, 18:37
Сообщение #12


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 19
Регистрация: 2-08-17
Пользователь №: 98 600



Баскакова я конечно читал (в первый раз - еще в институте), однако в стартовом посте вроде указано, что обнаружение должно производится за 1-2 такта ПЛИС. Очевидно, что при таком условии СФ или коррелятор - не подходят. Не говоря уже о том, что всё, что известно априори о сигнале - прямоугольный видеоимпульс; длительность не менее 200 нс.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SSerge
сообщение Aug 7 2017, 18:56
Сообщение #13


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 641
Регистрация: 13-09-05
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 8 528



Цитата(el.d @ Aug 8 2017, 01:37) *
Баскакова я конечно читал (в первый раз - еще в институте), однако в стартовом посте вроде указано, что обнаружение должно производится за 1-2 такта ПЛИС. Очевидно, что при таком условии СФ или коррелятор - не подходят. Не говоря уже о том, что всё, что известно априори о сигнале - прямоугольный видеоимпульс; длительность не менее 200 нс.

Насчёт 200 нс понятно, про 1-2 такта тоже понятно, не очень понятно как они соотносятся друг с другом.
У Вас что, тактовая 10 МГц что-ли?


--------------------
Russia est omnis divisa in partes octo.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
el.d
сообщение Aug 7 2017, 21:39
Сообщение #14


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 19
Регистрация: 2-08-17
Пользователь №: 98 600



Цитата(SSerge @ Aug 7 2017, 19:56) *
Насчёт 200 нс понятно, про 1-2 такта тоже понятно, не очень понятно как они соотносятся друг с другом.
У Вас что, тактовая 10 МГц что-ли?

Не совсем 10, но близко и того же порядка.

Сообщение отредактировал el.d - Aug 7 2017, 21:40
Go to the top of the page
 
+Quote Post
stealth-coder
сообщение Aug 8 2017, 17:00
Сообщение #15


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 100
Регистрация: 27-12-08
Пользователь №: 42 786



1. За 1 такт ПЛИС у вас накапливается несколько отсчётов сигнала? Я не плисовод, но что-то когда-то где-то читал об однотактных реализациях умножений/сложений за счёт распараллеливания, быстрого переноса и т.п. Подозреваю, что таким образом можно реализовать коррелятор с временем вычисления 1-2 такта.

2. Частота дискретизации не выше тактовой ПЛИС, а ожидаемая форма импульса прямоугольная? В таком случае вопрос можно свести к интегрированию (суммированию) отсчётов на заданном промежутке, по приходу очередного отсчёта из суммы вычитаете самый первый отсчёт в линии задержки, прибавляете вновь полученный отсчёт.

3. Задержка при вычислениях важна? Если нет, то можно сделать коррелятор в виде конвейера, результат будет вычисляться за один такт, только с задержкой в N тактов.

Сообщение отредактировал stealth-coder - Aug 9 2017, 07:12
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 21st November 2017 - 08:22
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01318 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016