Обработка сигналов в радиотехнических системах ближней навигации

Приведены основные сведения о радиотехнических системах ближней навигации, принципах и методах проектирования алгоритмов и устройств обработки сигналов этих систем, характерных помехах и погрешностях измерений в эксплуатируемом бортовом оборудовании. На основе теории оптимальной линейной фильтрации разработана функциональная структура устройств обработки радионавигационных сигналов. Существенное внимание уделено алгоритмам первичной обработки угломерных сигналов, наиболее подверженных влиянию аддитивных шумовых, импульсных и пассивных, а также мультипликативных помех.
Изложены принципы построения унифицированного семейства бортовых радионавигационных устройств обработки на основе микроЭВМ с магистральным параллельным интерфейсом, совместимым с СМ ЭВМ. Приведено описание конкретных микропроцессорных устройств обработки радионавигационных сигналов, рассмотрены вопросы их отладки и оптимизации на основе совокупности критериев качества, перечислены характеристики и перспективы развития устройств обработки на базе цифровых сигнальных процессоров и микроЭВМ.
Для научных работников, связанных с проектированием радиоэлектронного оборудования, а также для аспирантов соответствующих специальностей.

Оглавление
Предисловие
Глава 1. Угломерно-дальномерные радиотехнические системы ближней навигации и посадки
1.1. Общие принципы построения РСБН
1.2. Функциональное назначение РСБН
1.3. Азимутально-дальномерный радиомаяк с импульсным режимом работы
1.4. Основные модификации бортового оборудования РСБН
1.5. Общие принципы построения МСП
Глава 2. Принципы разработки и методы исследования бортового радионавигационного оборудования
2.1. Принципы построения устройств и алгоритмов обработки сигналов
2.2 Методы исследования бортового радионавигационного оборудования
2.3. Критерии оценки характеристик бортового оборудования
2.3.1. Бортовой навигационный комплекс, его задачи и показатели эффективности
2.3.2. Критерий точности навигационных датчиков
2.4. Математические модели сигналов и помех
2.4.1. Математические модели сигналов РСБН и МСП
2.4.2. Помехи в радиотехнических системах ближней навигации и посадки
2.4.3. Математические модели помех
2.4.4. Математическое моделирование радионавигационных систем
Глава 3. Погрешности измерений
3.1. Погрешности угловых измерений в РСБН
3.2. Погрешности измерения дальности в РСБН и МСП
3.3. Погрешности угловых измерений в МСП
Глава 4. Функциональная структура устройства обработки радионавигационных сигналов
4.1. Постановка задачи синтеза
4.2. Рекуррентный алгоритм преобразования апостериорной плотности вероятности
4.3. Рекуррентный алгоритм МАВ-оценивания
4.4. Связь функциональной структуры ПСИ с теорией квазилинейной фильтрации
4.5. Особенности реализации функциональной структуры ПСИ в РСБН и МСП
4.6. Марковая модель погрешностей ПСИ
Глава 5. Первичная обработка угломерных сигналов РСБН и МСП
5.1. Измерение временного положения угломерного сигнала при действии шумовых помех
5.1.1. Потенциальная точность измерения
5.1.2. Субоптимальные алгоритмы измерения
5.2. Первичная обработка угломерных сигналов МСП при действии пассивных помех
5.2.1. Постановка задачи
5.2.2. Адаптивный байесовский алгоритм совместного разрешения и оценивания временного положения перекрывающихся сигналов
5.2.3. Оценки параметров суммы двух сигналов
5.2.4. Характеристики выходных оценок адаптивного байесовского измерителя
5.2.5. Характеристики разрешения сигналов
5.2.6. Итеративные процедуры вычисления МП-оценок
5.3. Обработка азимутального сигнала РСБН при действии мультипликативных помех
5.3.1. Постановка задачи
5.3.2. Оптимальный первичный измеритель при действии квазигармонической мультипликативной помехи и аддитивного шума
5.3.3. Многоуровневая фиксация временного положения сигналов
5.4. Первичная обработка сигналов РСБН при действии импульсных помех
5.4.1. Обзор алгоритмов обработки азимутального сигнала
5.4.2. Оптимальный первичный измеритель временного положения азимутального сигнала
5.5. Эффективность алгоритмов оценивания временного положения азимутального сигнала РСБН
5.5.1. Постановка задачи
5.5.2. Эффективность алгоритмов при действии ХИП
5.5.3. Эффективность алгоритмов при действии квазигармонической мультипликативной помехи
5.5.4. Эффективность алгоритмов при действии пассивной помехи
5.5.5. Эффективность алгоритмов при действии аддитивного шума
Глава 6. Обработка опорных и дальномерных сигналов
6.1. Первичная обработка ИВК сигналов РСБН
6.1.1. Оптимальные и субоптимальные алгоритмы обнаружения и измерения временного положения ИВК сигналов
6.1.2. Эффективность использования различных видов первичной селекции ИВК сигналов
6.2. Применение непарамегрических обнаружителей
6.3. Обнаружитель сигнала «1°» с ранговым квантователем
6.4. Аппаратурные методы снижения погрешностей измерения дальности в РСБН
6.5. Алгоритмы и устройства поиска и обнаружения дальномерных сигналов
6.5.1. Особенности поиска дальномерных сигналов в РСБН и МСП
6.5.2. Алгоритмы и устройства последовательного поиска
6.5.3. Алгоритмы и устройства параллельно-последовательного поиска
6.5.4. Алгоритмы и устройства параллельного поиска
6.6. Дискриминаторы поисково-следящих измерителей дальности
6.7. Оптимизация параметров поисково-следящих измерителей
Глава 7. Робастные методы первичной обработки сигналов
7.1. Постановка задачи
7.2. Робастное оценивание параметров линейной регрессии
7.3. Робастное оценивание параметров нелинейной регрессии
7.4. Робастные первичные измерители параметров угломерных сигналов
Глава 8. Комплексная обработка информации РСБН и МСП
8.1. Принципы комплексирования навигационных измерителей
8.2. Типовые задачи фильтрации в комплексных измерителях РСБН
8.3. Адаптивное оценивание в навигационных задачах
Глава 9. Микропроцессорные радионавигационные устройства обработки сигналов
9.1. Принципы построения бортового радионавигационного микропроцессорного магистрально-модульного оборудования
9.1.1. Многоуровневая модель структуры
9.1.2. Техническая структура
9.2. МикроЭВМ и микроконтроллеры в радионавигационной аппаратуре
9.2.1. Арифметико-логическое устройство и управляющая память
9.2.2. МикроЭВМ с системой команд СМ ЭВМ
9.3. Оценка ресурсов функционирования микропроцессорных средств в подсистеме обработки сигналов
9.3.1. Оценка производительности центрального процессора микроЭВМ
9.3.2. Оценка требуемой емкости памяти и числа каналов ввода-вывода
9.3.3. Вычислительные ресурсы некоторых алгоритмов первичной и вторичной обработки
9.4. Цифровые сигнальные процессоры
9.4.1. Назначение цифровой обработки сигналов
9.4.2. Универсальные быстродействующие КМОП микропроцессоры
9.4.3. Однокристальные цифровые сигнальные процессоры
9.4.4. Реализация ЦСП на базовых матричных кристаллах
Глава 10 Разработка и программно-аппаратная отладка бортовой микропроцессорной подсистемы обработки сигналов
10.1. Этапы разработки
10.2. Оптимизация технической структуры микропроцессорной подсистемы обработки
10.3. Отладка, диагностика и испытания микропроцессорной подсистемы обработки
10.4. Перспективы развития бортовых микропроцессорных устройств обработки
Список литературы