techspirit.ru

Главное

Измерение параметров радиолокационного сигнала

Исходные соотношения. Критерий оптимальной оценки параметров сигнала:

Пусть на вход приемника поступает аддитивная смесь сигнала и шума:

;

где: - вектор случайных неизвестных параметров сигнала с компонентами , часть из которых является информативными.

Все параметры за время наблюдения неизменны, т.е. мы имеем дело с точечной оценкой. Приемник за время по формирует вектор оценки параметров: .

Решение задачи измерения параметров цели по результатам одного наблюдения в течение времени , производится одновременно с обнаружением сигнала. Статистические характеристики смеси, поступающей на вход решающего устройства, оценки координат, то же, что и смеси, поступающей на вход решающего устройства обнаружителя. Следовательно, задача оценки параметров сигнала и обнаружения сигнала имеют общую статистическую модель. Различие этих задач состоит лишь в выборе функции стоимости.

Необходимо найти оптимальное правило работы измерителя , дающее по какому либо критерию минимальную ошибку, и определить соответствующую точность оценки, которая называется потенциальной. Так как от реализации к реализации точность оценки различна, качество оценки, подобно качеству обнаружения, характеризуется среднестатистическими величинами.

Как и результат обнаружения, результат оценки наиболее полно характеризуется обратной или апостериорной плотностью вероятностей:

где: К - нормирующий множитель.

Из-за наличия шумов и случайного характера самих параметров, оценка их не совпадает с истинным значением: - истинное значение; - оценка; причем: ; - апостериорное распределение измеряемого параметра на выходе измерителя.

;

Коэффициент может быть определен из условия нормировки:

;

Интегрирование ведется по всем значениям , занимающим некоторую область А:

Чтобы сделать более наглядным рассмотрение исходных соотношений проведем его для случая измерения одного параметра.

Основным показателем качества оценки является погрешность измерения , которую обычно характеризуют смещением оценки (т.е. математическим ожиданием погрешности):

;

и дисперсией оценки:

Верхняя черта означает усреднение по ансамблю реализаций.

Оценка называется несмещенной при и эффективной при минимизации .

Как и в случае обнаружения, здесь наиболее общим критерием оптимальной оценки является критерий минимума среднего риска , но в типовых случаях, когда оцениваемый параметр может принимать непрерывный ряд значений, сумма переходит в интеграл:

;

где:

- цена погрешности измерения, получившая название функции потерь (функция стоимости); - распределение безусловных вероятностей совместного появления и .

Т.к. оценка связана с входной реализацией неслучайной функциональной зависимостью , то:

, и тогда:

;

где:

- безусловная вероятность ; - апостериорная вероятность того, что параметр имеет значение при условии, что принята реализация ; - якобиан преобразования

Другие статьи по теме

Диспетчерский контроль движения поездов
Диспетчерский контроль движения поездов позволяет диспетчеру видеть на световом табло участка в каждый момент времени местонахождение всех поездов и состояние входных, выходных светофоро ...

Генератор линейно-изменяющихся напряжений
Генераторы синусоидального напряжения отличаются тем, что у них цепь обратной связи имеет резонансные свойства. Поэтому условия возникновения колебаний выполняются только на одной частот ...

Исследование алгоритма оценивания стохастических динамических систем
Целью данной работы является исследование алгоритма оценивания стохастических динамических систем называемого Фильтром Калмана. Задачей работы помимо исследования алгоритма является реа ...