Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике (1971) (1186206)
Текст из файла
УДК 518.5:621.372.061.001 57. Б ы коз В. В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. Изд-во «Советское радио», ! 971, 328 стр., т. 9500 зкз., ц. 1 р. 01 к. В кинге излагаются методы математического моделироаапня на универсальных электронных цифровых вычислительных машинах процессов, протекающих в радиосистемах. Приводятся вкономнч.
ныс алгоритмы для цифрового моделирования радиосигналов, ра* диопомех, широкого класса случайных процессов и процессов преобразования сигналов и помех при прохождении их через линейные и нелинейные системы, Рассматриваются примеры применевия цифрового моделирования для решения задач статистической радиотехники.
<Книга предназначена для специалистов, занимающихся вопросами применения цифровой злектронно-вычислительной техники при исследованиях в области статистической радиотехники, радиолокации, радиофизики, теории автоматического регулирования л в других отраслях науки и техники. Книга может быть полезна аспирантам и студентам старших курсов вузов. 5 табл., 53 рис., библ. П1 назв.
Зли! 70-70 Предисловие При решении многих конкретных задач в различных отраслях науки н техники часто встречаются случаи, когда аналитическое решение задачи ввиду значительных математических трудностей практически невозможно, в,проведение экспериментальных исследований и натурных иопытаний требует весьма больших затрат времени и средств илн же исключено по другим причинам. Одной из эффективных мер по .преодолению этих трудностей является ~применение в исследованиях современных быстродействующих электронных цифровых вычислительных машин (ЦВМ) для моделирования изучаемых явлений.
Моделирование на ЦВМ, или цифровое моделирование, — это разновидность математического моделирования. Оно обладает рядом известных преимушеств ~перед другими методами исследований (универсальность, тиб;кость, экономичность) и позволяет в значительной мере разрешить одну нз основных проблем современной науки — проблему сложности. Известно успешное применение ЦВМ для моделирования.производственных процессов (9), для исследования процессов переноса частиц в ядерной физике (10), при исследованиях объектов управления и автоматизации 119, 33), для расчета режимов энергосистем 133), для моделирования сетей связи 196), для создания мультипликационных фильмов (107) н в ряде других областей..
В данной монографии излагаются методы моделирования на универсальных ЦВМ процессов, протекаюших в радиосистемах, применительно к решению задач в области статистической радиотехники, радиолокации, радиофизики, автоматики и др. Радиотехнические процессы обладают рядом специфических свойств, главвымн из которых являются их статистическая природа и весьма высокая скорость протекания (электромагнитные колебания радиодишпазона волн). Иа первого свойства вытекает необходимостыпри 3 разработке цифровых моделей уделять значительное внимание нахождению алгоритмов для формирования на ЦВМ широких классов случайных ароаессов, составляющих основу математических моделей радиосигналов, радиопомех и различного рода флюктуаций в радиотехнике. Второе из этих свойств приводит к тому, что воспроизведение процессов функционирования радиосистем даже на наиболее быстродействующих ЦВМ часто требует больших вычислительных затрат и возникают задачи отыскания максимально экономичнык алгоритмов, моделирующих оадиосигналы, радиопомехи и процессы ппеобразования их радиосистемами различных типов.
Изложение методов решения этих двух главных задач и является основной целью книги. Некоторые частные вопросы цифрового моделирования:процессов в радиосистемах изложены в работах отечественных и зарубежных авторов (1О, 49, 54, 55, 77, 109 и др.). Однако в целом литературы на эту тему очень мало и многие из указанных вопросов освещены в ней недостаточно. Не нашли, должного отражения в литературе вопросы: формирования на ЦВМ радиосигналов и Радиопомех; моделирования случайных процессов, в частности ненормальных и нестационапиых случайных процессов; моделирования на ПВМ процессов преобразования сигналов и помех ~при прохождении их через линейные и нелинейные динамические системы, напримеР через избирательные высокочастотные линейные системы и через нелинейные радиоустройства; погрешности дискретизации и выбопа шага дискретизации; .практической проверки на ЦВМ поедлагаемых моделирующих алгоритмов, и ряд других.
Учитывая, что интерес к методам моделирования процессов в радиосистемах возрастает по мере внедрения электронной вычислительной техники в практику научных исследований, в данной работе сделана попытка устранить указанный выше пробел. В книге,поставлены следующие основные задачи. 1. Изложить принципы цифрового моделирования радиосигналов и радиопомех. 2. Указать экономичные способы цифрового моделирования типовых случайных процессов, имеющих широкое распространение в задачах статистической радиотехники, радиолокации, радиофизики, теории автоматического регулирования и других отраслях науки и техники. 4 3. Указать эффективные методы цифрового модели. ровання процессов преобразования сигналов и помех линейными и нелинейными системами.
Весь этот материал составляет содержание первой, второй и третьей глав соответственно. В заключительной четвертой главе приводятся ~примеры применения цифрового моделирования для решения некоторых задач статистической радиотехники. В основу книги положены, работы автора, опубликованные в периодической печати в течение:последних лет (12 — 17(. Ряд результатов публикуется впервые, в частности способы моделирования ненормальных, нестационарных и многомерных случайных процессов, моделиро. ванне случайных полей, приемы цифрового детектирования, оценка погрешности дискретизации непрерывных процессов и систем и др. Кроме этого, в книге приведен в обработанном и систематизированном виде ряд известных результатов, относящихся к рассматриваемым здесь вопросам.
Настоящая книга является одной из первых попыток изложить методы цифрового моделирования в радиотехнике. Автор ие ставил. целью дать исчерпывающее изложение всех затронутых в книге вопросов. Он с благодарностью примет все замечания и предложения зто улучшению книги. Автор выражает глубокую признательность докт. техн. паук В. П. Малайчуку, который привлек внимание автора к рассматрйваемым в книге вопросам, рецензентам; чл.-корр.
АН СССР Н П. Вусленко, докт. техн. наук Л С Гуткину и канд. техй. наук Ю. П. Борисову за ряд ценных предложений и замечаний, Л. К. Власовой, проделавшей большую работу по реализации задач на ЦВМ. Введение Задача цифрового моделирования радиосигналов, радиопомех и случайных процессов формулируется как задача нахождения алгоритмов (по возможности наиболее простых), позволяющих получать на ЦВМ дискретные реализации (выборочные функции) моделируемых процессов.
Это самостоятельная и довольно сложная задача синтеза дискретных случайных процессов,имитирующих непрерывные процессы с заданными статистическими характеристиками. Оиа решается путем отыскания удобных для,реализации на ЦВМ линейных и нелинейных ~преобразований, с помощью которых можно превратить независимые равномерно или нормально раопределенные случайные числа, вырабатываемые датчиком случайных чисел, в случайные последовательности с требуемыми статистическими свойствами. Задача цифрового моделирования радиосистем формулируется как задача разработки алгоритмов, которые по заданным характеристикам систем, например передаточным ' функциям и характеристикам нелинейности отдельных звеньев, позволяют точно или с допустимой погрешностью преобразовывать на ЦВМ дискретные реализации входных воздействий в дискретные реализации соответствующих выходных эффектов моделируемых систем.
Эти алгоритмы называются цифровыми моделями систем, Следует пояснить некоторые особенности цифрового моделирования радиосистем и принятого здесь подхода к моделированию. Развитие теории моделирования вообще, а цифрового моделирования в частности, определяется степенью математического описания явлений и процессов, имеющих место в различных отраслях науки и техники. В отличие от некоторых других областей применения цифрового моделирования, например моделирования производственных процессов или же процессов в биологических системах, где математическое описание явлений часто 6 представляет собой весьма сложную задачу, математическое описание, процессов функционирования радиосистем достаточно хорошо развито. Действительно, основным назначением радиосистем является передача, прием и переработка информации, заключенной в сигналах.
С информационной точки зрения радиосистемы можно рассматривать как специализированные вычислительные машины (обычно аналогового типа с весьма высоким быстродействием), точно или .приближенно реализующие заранее предписанные алгоритмы работы (см. по этому поводу (2Ц). Входящие в эти алгоритмы операции, такие„как модуляция, фильтрация, усиление, преобразование частоты, детектирование, ограничение, накопление, слежение и т.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
