Раздел №11.4. Алгоритмы некогерентной первичной обработки (1151972), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Модель ускорения в видегауссовскогоэкспоненциально-коррелированногопроцессаописываетсяуравнением (также приведены стационарные корреляционная функция идисперсия):da t a t na t ,dtNNRa a exp , Da a .44Если ускорение описывается случайным телеграфным процессом, тостационарные корреляционная функция и дисперсия равнытелеграфногосигнала(приращениеускорения)равенa(размах(значенияaтелеграфного сигнала равны )):2Ra a2a2exp 2 , Da .44Таким образом, соответствие между этими двумя моделями черезпараметры динамики имеют вид: a2 NaNa2 4 4 a , N a 1 a 2 , 2 21 , 2 .2Для модели ускорения в виде винеровского процесса (рывокмоделируется БГШ с интенсивностьюNa) «корреляционным» эквивалентом2является модель рывка в виде потока интенсивностью (пуассоновского)дельта-импульсов фиксированной амплитуды и случайными знаками Модельускорения в виде винеровского процесса описывается уравнением (такжеприведено выражения для дисперсии):da t N na t , Da a t.dt2Соответствие между этими двумя моделями через параметры динамикиимеют вид:Na2 a ,2где a – приращение ускорения в импульсе.Интенсивность потока импульсов можно выбрать из соображенийприближения к траектории реальных объектов.
Например, для движенияавтомобиля в городе (торможения и разгоны на светофорах и повороты)можно принять частоту импульсов рывка раз в 10…20 секунд (соответствуетзначению 0,05 0,1 ).Рассмотрим какой вид в операторной форме (анализ в частотнойобласти) имеют шумовая и динамическая КЧХ ФАП 3-го порядка.Согласно (Д.11.21) операторное представление ФАП 3-го порядка внепрерывном времени имеет вид:1λˆ pI A K D K 0 p D ,где K KKK T– вектор-столбец стационарных коэффициентовусиления в схеме ФАП;λ – вектор состояния в алгоритме ФАП 3-го порядка;T0 1 0 A 0 0 1 – фундаментальная матрица перехода в непрерывном0 0 0 времени для модели априорной динамики вектора состояния ФАП (ускорениямоделируется винеровским процессом).Легко показать, что:1p1 pI A 001p21p01 p 3 1 .p2 1 p Тогда операторный коэффициент передачи для оценки фазы ̂ имеетвид:K 0, p 1K p 2 K p K .3 pИз последнего выражения автоматически следуют выражения дляоператорных коэффициентов передачи шумовой и динамической КЧХ:K 0, p K p 2 K p KK n , p ,1 K 0, p p 3 K p 2 K p K1p3K d , p .1 K 0, p p 3 K p 2 K p KСоответствующие выражения для квадратов модулей шумовой идинамической КЧХ будут иметь вид:K n , 2K d , 2K2 4 K2 2 K 2 K2 6 K2 4 K2 2 K K 2 K2,6, 6 K2 4 K2 2 K K 2 K2Шумовая полоса ФАП 3-го порядка рассчитывается как:f n K K2 K 2 K K4 K K K .Полученные выражения можно использовать для вычисления шумовойидинамическойсоставляющейошибокприразличныхвоздействиях при заданных коэффициентах усиления ФАП.входных0.10.050-0.05-0.1-0.15345678910step10 40.40.20-0.2-0.4-0.666.056.16.15stepРисунок Д.3.26.26.2510 40.060.040.020-0.02-0.04-0.06123456789step1010 4Рисунок Д.3.3СКО ошибок по результатам моделирования равны ≈0,016 цикл (какдля рывка в виде БГШ, так и для рывка в виде потока дельта-импульсов).Вероятности срывов при энергопотенциале 32 дБГц при рывке в видеБГШ менее 0,01; при рывке в виде потока дельта-импульсов – 0,2.Вероятности срывов при энергопотенциале 27 дБГц при рывке в видеБГШ 0,37; при рывке в виде потока дельта импульсов близка к 1..