Алгоритм обработки информации в приемном блоке

Принцип действия радиоволновой системы основан на регистрации и анализе волн, излучаемых передатчиком на приемник. Если нарушитель в зоне обнаружения отсутствует, амплитуда радиоимпульсов изменяется только под влиянием условий распространения радиоволн (дождь, снег, колебания травы, ветвей кроны деревьев и так далее). Эти изменения представляют собой шумовую помеху приема. Передвигающийся в зоне обнаружения нарушитель вызывает модуляцию СВЧ-сигнала, глубина и форма которой зависят от роста и массы тела нарушителя, скорости движения, места пересечения участка, рельефа. Изменения параметров модуляции сигнала обрабатываются микропроцессором. Он анализирует амплитудные и временные характеристики принятого сигнала и в случае их соответствия критериям, заложенным в алгоритме обработки для модели нарушителя, формирует извещение о тревоге [5, 6, 8, 9, 10, 11, 12].

Нет средств, работоспособность которых не зависит ни от каких помеховых факторов.

Необходимо учитывать, что воздействие большинства помех носит вероятностный характер. Конкретное событие для данного объекта может происходить раз в год, или раз в минуту. К примеру, если средство будет реагировать на проезд автомобиля раз в месяц, то с этим можно смириться; если помехи происходят днем, когда средство снято с охраны и отсутствуют вечером и ночью, то ими можно пренебречь [10].

Система обработки должна наилучшим образом выделять необходимую информацию о цели из смеси сигнала, шумов и помех. Понятие «наилучшим образом» определяет качество выходной информации, а понятие «необходимая информация» - ее количество.

Большинство задач обнаружения сигналов решается методами статистической теории решений, которая является разделом математической статистики. Эти методы позволяют анализировать напряжение на выходе приемника, полученное на определенном интервале наблюдения. В результате анализа принимается решение о наличии или отсутствии сигнала от цели в составе этого напряжения. Из-за статистической природы анализируемого напряжения, принятое решение имеет ту или иную степень достоверности.

Для получения такого решения необходимо выполнить два условия.

Во-первых, должна быть известна некоторая предварительная (априорная) информация о составе выходного напряжения приемника. В качестве априорной информации используются, например, известные функции распределения напряжения шума W0(u) и напряжения суммы сигнала и шума W1(u).

Во-вторых, обработка выходного напряжения и принятие решения о наличии или отсутствии цели должны быть выполнены по определенному правилу. Применение этого правила должно максимально увеличить объем полученной (апостериорной) информации о составе выходного напряжения. Рассмотрим процесс получения такого правила.

При бинарном обнаружении цели имеется две группы событий.

В первую группу входят два события, которые отражают фактическую ситуацию в зоне обнаружения: «цель есть» (событие А1) и «цели нет» (событие А0). Каждое из этих событий имеет свою вероятность появления: Р(А1) и Р(А0). Эти события составляют полную группу, поскольку P(A1)+P(A0)=l и несовместимы, поскольку в данный момент времени может происходить только одно из них.

Во вторую группу входят два других события, которые отражают фактическую ситуацию на выходе системы обработки после анализа полученного напряжения и принятия решения: «цель есть» (событие A'1) и «цели нет» (событие А'0). Вероятности появления этих событий: P(A'1) и Р(А'0). Эти события также несовместимы и составляют полную группу: P(A'1)+P(A'0)=l.

В процессе наблюдения в каждой зоне обнаружения будет иметь место одно из событий первой группы и одно из событий второй группы. В результате в каждой зоне возникнет один из четырех вариантов одновременного наступления двух зависимых событий. Два из этих вариантов дадут безошибочное решение: А1 и A'1 - правильное обнаружение цели и А0 и А'0 - правильное необнаружение цели. И два варианта дадут ошибочные решения: А1 и А'0 - пропуск цели и А0 и A'1 - ложная тревога. Ошибочные варианты появятся благодаря статистическому (шумовому) характеру выходного напряжения приемника, не позволяющему получать полностью достоверную информацию.

Другие стьтьи в тему

Разработка рекомендаций по применению систем функционального дополнения спутниковой навигации
Традиционные средства навигации не достаточно точно обеспечивают требуемую надежность и точность, недостаточно автоматизированы и не могут устранить влияние человеческого фактора. Основным навигационным средством будущего станут глобальные спутниковые системы навигации (Global Naviga ...

Проектирование цифровой первичной сети связи
Научно-технический прогресс во многом определяется скоростью передачи информации и объемом переданной информации. Возможность резкого увеличения объемов передаваемой информации наиболее полно реализуется в результате применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), которые по срав ...