38952

Синтез линейных элементов ОЭП с помощью процедуры дискретной свертки (ДС). Вид выражения одномерной и двумерной ДС, его связь с аналоговой сверткой

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

сигнала gτ St сигналы на входе и выходе ht ИХ линейного элемента При проектировании gτ St известны ht искомая. сигнала является дискретным аналогом свертки. сигнала hk отсчеты ИХ ЛЭ ym результирующая последовательность отсчетов вых. сигнала При переходе к автоматическому проектированию необходимо вхю сигнал и ИХ ограничить некоторым временным интервалом затем дискретезировать.

Русский

2013-09-30

784 KB

4 чел.

МССМОЭС

7. Синтез линейных элементов ОЭП с помощью процедуры дискретной свертки (ДС). Вид выражения одномерной и двумерной ДС, его связь с аналоговой сверткой.

Сигнал на выходе широкого класса эл-тов ОЭС определяется интегральной сверткой:

(1)

t – момент времени, в который определяется величина вых. сигнала

g(τ), S(t) – сигналы на входе и выходе, h(t) – ИХ линейного элемента

При проектировании  g(τ), S(t) известны, h(t) искомая. Поиск вида функции h(t) и значений ее параметров определяют содержание процедуры синтеза линейного элемента.

При автоматизированном проектировании простейшим методом решения уравнения (1) является циклический перебор возможных значений искомого параметра ИХ.

Процедура включает ряд циклов, на каждом из которых определяется вых. сигнал Si, соответствующий i-й величине параметра импульсной характеристики hi.

В случае, если найденный вых. сигнал имеет требуемый вид S, величина параметра ИХ полагается найденной. В другом случае параметру ИХ присваивается следующее значение, и цикл повторяется.

Ядро процедуры – операция расчета вых. сигнала является дискретным аналогом свертки.

Если даны последовательности значений:

g(k), k=0,…, N1-1

h(l), l=0,…, N2-1

ДС формирует последовательность значений y(m), где m=0,…,N3-1 последующему алгоритму:                                                                                  

   *

G(k) трактуются как отсчеты вх. сигнала

h(k) – отсчеты ИХ ЛЭ

y(m) – результирующая последовательность отсчетов вых. сигнала

При переходе к автоматическому проектированию необходимо вхю сигнал и ИХ ограничить некоторым временным интервалом , затем дискретезировать.

ИХ представить в виде двух последовательностей g(i) и h(i), следующих  с шагом Δt. Также необходимо заменить интеграл конечной суммой:

S(m)  - последовательность отсчетов вых. сигнала в моменты времени, следующие  с шагом Δt.

S(m)= Δt*y(m)

y(m) – результирующая последовательность ДС

При этом полагается, что ИХ ограничена во времени или асимптотически приближается к оси времени, а вх. сигнал должен удовлетворять условию Дирихле (*).

Двумерная свертка является базовой операцией для проектных процедур расчета параметров изображения на выходе оптического элемента,  цифровой обработки и фильтрации изображений.

Дискретная двумерная свертка:

m1=N1x+N2x+1, m2=N1y+N2y+1

где g(k1,k2) , k1=0,…, N1x-1, k2=0,…, N1y-1 - определяет дискретизированное поле яркости в пространстве предметов

h(l1,l2) , l1=0,…, N2x-1, l2=0,…, N2y-1 – определяет дискретизацию ИХ оптического фильтра или системы

y(m1,m2) – результирующий массив отсчетов в пространстве изображений (или обработанного изображения)

Дискр. двумерная свертка с точностью до Δxy

Двумерная аналоговая свертка:

Вследствие значительной трудности операций с двумерными массивами эффективен метод свертки с помощью двумерного ДПФ.

Процедура ДС имеет 2 различных алгоритма:

- прямая свертка

- через частотную область (с помощью ДПФ)

В алгоритме прямой свертки массив ИХ инвертируется и пошагово вдвигается внутрь массива вх.сигнала. На каждом шаге перемножаются отсчеты в области перкрытия массивов, и происходит их суммирование.

Метод вычисления ДС через ДПФ основан на том, что спектр S сигнала на выходе линейного элемента равен произведению спекетров входного сигнала и ИХ элементов:

S(i)=ДПФ{h(i)}*ДПФ{g(i)}

Отсчеты вых.сигнала y(m) определяются через  обратное ДПФ. Особенность: одинаковая длина перемножаемых последовательностей, она должна быть равна 2m 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18297. ДЕСЯТКОВІ ДРОБИ 177.5 KB
  Лекція 24 ДЕСЯТКОВІ ДРОБИ Поняття про десятковий дріб. Поширення позиційного принципу запису до запису десяткових дробів. Властивості десяткових дробів. Поняття про процент відсоток. Алгоритми арифметичних операцій над десятковими дробами. Перетворе
18298. МНОЖИНА ДОДАТНИХ ДІЙСНИХ ЧИСЕЛ. МНОЖИНА ДІЙСНИХ ЧИСЕЛ 188.5 KB
  Лекція 25 МНОЖИНА ДОДАТНИХ ДІЙСНИХ ЧИСЕЛ. МНОЖИНА ДІЙСНИХ ЧИСЕЛ Несумірні відрізки. Існування несумірних відрізків. Вимірювання несумірного з одиничним відрізком. Нескінченні неперіодичні десяткові дроби. Відємні дійсні числа. Число нуль€. Множина д...
18299. ВИРАЗИ. Вирази із замінимим та їх основні характеристики 109 KB
  Лекція 26 ВИРАЗИ Числовий вираз і його значення. Числові рівності і їх властивості. Числові нерівності та їх властивості. Вирази із замінимим та їх основні характеристики. Відношення тотожності на множині виразів. Тотожні перетворення на множині вира...
18300. РІВНЯННЯ. Лінійні рівняння з однією зміною та їх розв’язування 80 KB
  Лекція 27 РІВНЯННЯ Рівняння з однією зміною як предикат та його основні характеристики. Рівносильні рівняння. Теореми про рівносильність рівнянь та наслідки з них. Лінійні рівняння з однією зміною та їх розвязування з аналізом використаної при цьому теор
18301. НЕРІВНОСТІ З ОДНІЄЮ ЗМІННОЮ 204.5 KB
  Лекція 28 НЕРІВНОСТІ З ОДНІЄЮ ЗМІННОЮ Нерівності з однією змінною як предикат та їх основні характеристики. Рівносильні нерівності. Теорема про рівносильність нерівностей та наслідки з них. Лінійні нерівності з однією змінною та їх розвязування з аналі...
18302. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ГЕОМЕТРІЇ 95 KB
  Лекція 29 ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ГЕОМЕТРІЇ Короткі історичні відомості про виникнення геометрії. Система геометричних понять шкільного курсу геометрії. Поняття про геометричну фігуру. Ламана та її основні характеристики. Плоскі геометричні фігури ламана...
18303. ПРОСТОРОВІ ГЕОМЕТРИЧНІ ФІГУРИ 167.5 KB
  Лекція 30 ПРОСТОРОВІ ГЕОМЕТРИЧНІ ФІГУРИ Просторові геометричні фігури та їх зображення на площині. Поняття про геометричне тіло. Многогранники. Теорема Ейлера про многогранники без доведення. Питання на самостійне опрацювання Тіла оберта
18304. ПОНЯТТЯ ПРО ВЕЛИЧИНУ ТА ЇХ ВИМІРЮВАННЯ 77 KB
  Лекція 31 ПОНЯТТЯ ПРО ВЕЛИЧИНУ ТА ЇХ ВИМІРЮВАННЯ Відображення властивостей дійсного світу через поняття величини. Додатні адитивноскалярні величини ті їх властивості. Поняття про вимірювання величин. Види величин. Довжина відрізка її основні властиво...
18305. Логіка, 2 клас. Експериментальний навчальний посібник 3.45 MB
  Логіка 2 клас. Експериментальний навчальний посібник. Київ: Початкова школа 2002 112 с Кожна людина прагне передати свої думки іншим. Для того щоб інші розуміли плин твоїх думок треба чітко їх висловлювати. Якщо думку людини неможливо зрозуміти то кажуть: В його мірк