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

2766. Проектирование сварных конструкций 2.93 MB
  Конструкции сварные и их проектирование как учебная дисциплина имеет свои задачи - системное формирование у студентов знаний и общих представлений о современном состоянии теоретических основ проектирования сварных конструкций, методах расчета и проектирования сварных конструкций.
2767. Наследственное право и его состав 343.51 KB
  Наследство и его состав Наследованием является переход прав и обязанностей умершего (наследодателя) к его наследникам. Наследование регулируется в основном ГК РФ (часть третья), а также другими законами, а в случаях, предусмотренных законом...
2768. Дорожно-транспортное происшествие 44.42 KB
  Дорожно-транспортное происшествие. Травматизм при дорожно-транспортных происшествиях (ДТП) – одна из наиболее частых бед, которыми человечество расплачивается за удобства, обретенные с техническим прогрессом. Как уберечься пешеходу от встречи с...
2769. Применение закона Ома к цепям переменного тока 69 KB
  Применение закона Ома к цепям переменного тока Вариант лабораторной работы №324-дубль отличается от предыдущей иной формой представления результатов. По этой причине в описании отсутствует Введение – оно является общим для обоих вариантов....
2770. Мощность и коэффициент мощности в цепях переменного тока 287.5 KB
  Мощность и коэффициент мощности в цепях переменного тока Приборы и принадлежности: регулятор напряжения РНШ, проволочный реостат, магазин емкостей, катушка переменной индуктивности, амперметр, вольтметр, ваттметр. Введение. Пусть к клеммам источника...
2771. Вынужденные электрические колебания 114 KB
  Вынужденные электрические колебания Приборы и принадлежности: лабораторная панель Колебательный контур, генератор сигналов низкочастотный Г3-120, вольтметр В7-38, осциллограф С1-94. Введение. Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из резистора с...
2772. Электронный осциллограф: устройство и применение 453 KB
  Электронный осциллограф. устройство и применение Приборы и принадлежности. осциллограф С1-1, понижающий трансформатор 220/127 В, реостат, вольтметр, миллиамперметр, магазин сопротивлений, лабораторная панель. Введение. Электронный осциллограф предна...
2773. Сложение электрических колебаний 374 KB
  Сложение электрических колебаний Приборы и принадлежности: лабораторная панель с генератором фиксированных частот, магазином сопротивлений Р-33 и реактивной нагрузкой, генератор Г3-120, фазометр Ф2-1, осциллограф С1-94. Осциллографический метод...
2774. Затухающие электрические колебания в колебательном контуре 181.5 KB
  Затухающие электрические колебания в колебательном контуре Приборы и принадлежности: лабораторная панель «Затухающие колебания», источник постоянного тока, осциллограф, магазин сопротивлений. Введение. Замкнутая электрическая цепь, состоящая ...