Download miễn phí Khóa luận Phân tích kỹ thuật nén xung mã đan xen trong hệ định vị vô tuyến
: PHÂN TÍCH KỸ THUẬT NÉN XUNG MÃ ĐAN XEN TRONG HỆ ĐỊNH VỊ VÔ TUYẾN

Tóm tắt:
Các hệ thống rada ở Việt Nam hoạt động với nguyên lý phức tạp và sử dụng các thiết bị điện tử cũ làm hạn chế rất nhiều hoạt động của hệ thống. Việc sử dụng các thiết bị hiện đại và các kỹ thuật nhằm nâng cao độ chính xác của các thiết bị rada là hết sức cần thiết. Trong đó kỹ thuật nén xung là một kỹ thuật quan trọng để nâng cao độ chính xác trong hệ thống rada. Tuy nhiên, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trinh nén xung cần được phân tích và giải quyết. Khóa luận: Phân tích kỹ thuật nén xung mã đan xen trong hệ định vị vô tuyến, tập trung vào phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nén xung từ đó tìm được cách khắc phục.Trên cơ sở nghiên cứu thực nghiệm,và các công cụ mô phỏng, khóa luận tiến hành mô phỏng kỹ thuật nén xung với các yếu tố ảnh hưởng (nhiễu, biên độ tín hiệu, độ trễ các mắt trong khâu lọc nén) trong môi truờng Matlab Simulink và đã đưa ra được các mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đó.
Khi mức nhiễu quá lớn (xấp xỉ biên độ tín hiệu), không thể nhận biết được tín hiệu phản xạ lại, do đó cần quan sát kĩ và đặt ngưỡng phát hiện chính xác. Biên độ tín hiệu quá lớn, ảnh hưởng tới các linh kiện trong mạch nén xung,vì vậy cần đặt biên độ tín hiệu phù hợp. Độ trễ của các mắt lọc nén trong các linh kiện là khác nhau, vì vậy phải chọn các linh kiện phù hợp.

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/26/khoa_luan_phan_tich_ky_thuat_nen_xung_ma_dan_xen_t.avelA66ku5.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-30675/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

MỞ ĐẦU
Thuật ngữ “rađa” bắt nguồn từ các chữ các đầu tiên của cụm từ “RAdio Detection And Ranging”. Ngày nay, kỹ thuật này trở nên thông dụng và thuật ngữ đó được xem là một danh từ chuẩn của tiếng Anh. Một thuật ngữ tương tự cho sóng siêu âm gọi là sonar (SOund Navigation And Ranging).
Lịch sử phát triển của rađa xuất phát từ những ngày đầu của lý thuyết sóng điện từ . Năm 1886, Hertz trình diễn thí nghiệm về phản xạ của sóng vô tuyến. Năm 1897, nhà bác học Nga Pô-pôp phát hiện hiện tượng liên lạc vô tuyến giữa hai tàu bị cắt đứt lúc có một tuần dương hạm chạy ngang qua. Lí do là do sóng vô tuyến bị phản xạ khi gặp chướng ngại vật. Ông đã nghĩ ngay ra việc lợi dụng nguyên lý này để kiểm tra, xác định vị trí và dẫn đường cho tàu thuyền. Đây được xem là thời điểm khởi đầu của các hệ thống rađa.
Trong chiến tranh thế giới lần thứ hai [1], Liên-xô và các nước như Anh, Mỹ, Đức, Pháp, Nhật cũng để nhiều sức lực vào việc phát triển kỹ thuật rađa nhằm cải thiện sức mạnh quân sự của mình. Hầu hết các công nghệ rađa hiện đại mà nay đang sử dụng đã xuất hiện trong thời gian này. Sau chiến tranh, các nhà khoa học lại tập trung nghiên cứu cải thiện các đài sóng cm, sóng mm để áp dụng trong quân sự, thiên văn và đời sống xã hội.
Đặc biệt ngày nay, các bài toán rađa hiện đại đòi hỏi khả năng xử lý của các linh kiện điện tử số hiện đại và các thuật toán mềm dẻo, thông minh. Mục tiêu đề tài khóa luận hướng đến một trong các kỹ thuật đó. Kỹ thuật gia công tạo ra tín hiệu radar và xử lý tín hiệu sử dụng kỹ thuật lọc nén nhằm tăng cường thông tin mục tiêu và tỉ số tín hiệu/tạp.
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ KỸ THUẬT RAĐA HIỆN ĐẠI
Cơ sở kỹ thuật của một hệ thống rađa hiện đại nhìn chung cũng phải dựa chủ yếu vào các chức năng cơ bản của các rađa truyền thống. Nhưng cốt lõi của sự thay đổi là với những khối chức năng đó, chúng ta không sử dụng các kỹ thuật điện tử trước đây mà cố gắng dùng các loại linh kiện điện tử mới thông minh hơn, đa năng hơn để xây dựng. Khi đó, rađa hiện đại theo quan điểm mới này là một hệ xử lý tín hiệu trong đó có hai phần chính:
Phần cao tần (thu, phát, điều chế) gắn vào xử lý tương tự
Phần xử lý tín hiệu, gắn vào xử lý số.
Phần trình bày dưới đây chủ yếu nhấn mạnh vào loại rađa xung (pulsed rađa - PR) hơn là rađa liên tục (continuous wave - CW), mặc dù các ý tưởng đều có thể áp dụng cho cả hai.
Các chức năng cơ bản và các kỹ thuật xử lý của rađa hiện đại [7]
Chức năng cơ bản nhất trong rađa là sự phát hiện có hay không có mục tiêu hay các hiện tượng vật lý. Điều đó yêu cầu việc quyết định xem là tại lối vào khối thu tại các thời điểm nhất định có hay không có tín hiệu phản xạ từ mục tiêu, hay chỉ đơn thuần là nhiễu. Quyết định này thường được rút ra khi so sánh biên độ của tín hiệu phản xạ A(t) với một thế ngưỡng V(t) đã được thiết lập trước trong hệ thống. Thời gian cần thiết cho một xung truyền đi một khoảng cách R và nếu có trở về là Dt = 2R/c (c là vận tốc ánh sáng). Khi đó, có thể xác nhận là có mục tiêu nằm tại phạm vi:
(1.1)
Tiếp sau khi mục tiêu đã được phát hiện, ta cần xác định vị trí và vận tốc của mục tiêu. Để xác định vị trí, chúng ta thường sử dụng hệ tọa độ cầu. Ngoài thông số R vừa đo được, góc phương vị q (azimuth angle) và góc ngẩng f (elevation angle) được xác định theo hướng của ăng-ten hệ thống, vì rằng mục tiêu thường xác định nhờ bởi búp sóng chính của ăng-ten. Vận tốc v của mục tiêu được khai thác từ việc đo độ dịch tần Doppler fd cho các mục tiêu chuyển động lại gần hay ra xa mục tiêu.
(1.2)
Trong đó, l là bước sóng của bức xạ từ ăng-ten.
Trong các hệ rađa truyền thống, nhất là trong lĩnh vực quân sự, chúng ta thường quen thuộc với việc quan sát và phân tích các đốm sáng trên màn hình (blip) để phát hiện và theo dõi mục tiêu. Ngày nay, không chỉ có vậy, các hệ thống rađa hiện đại (imaging rađa) có khả năng tái tạo được ảnh hai chiều (two-dimensional image) của đối tượng. Đây là một trong những phát triển quan trọng, được khai thác trong rất nhiều các ứng dụng, ví dụ như phân tích chủng loại mục tiêu quân sự, vẽ bản đồ, phân tích trạng thái băng bao phủ, trạng thái rừng bị phá, theo dõi sự biến đổi của địa hình mặt đất… Các ảnh chụp bởi rađa này không có độ phân giải cao hơn các ảnh chụp quang học, nhưng với việc suy giảm rất ít sóng điện từ khi đi qua các đám mây, sương mù, lại cho rađa một tầm nhìn tuyệt vời hơn nhiều. Chính vì thế, với một hệ thống rađa hiện đại, việc nghiên cứu và xây dựng các hệ thống xử lý ảnh số (digital image processing) là một phần cực kì quan trọng không thể thiếu.
Chất lượng của rađa được đo bằng các hệ số phẩm chất. Với mỗi yêu cầu khác nhau, sẽ có một số thông số trong các hệ số trên cần được ưu tiên hơn so với các thông số khác. Ví dụ trong yêu cầu phát hiện mục tiêu, thông số cơ bản là xác suất phát hiện PD (probability of detection), xác suất phát hiện lầm Pfa (probability of false alarm). Với một hệ thống, PD càng lớn càng tốt, Pfa càng nhỏ càng tốt. Tuy nhiên, thường không đạt được cùng một chiều hướng như vậy. Để dung hòa, người ta sử dụng tỉ số tín hiệu/nhiễu giao thoa SIR (signal-to-interference ratio).
Khi có nhiều mục tiêu cùng trong tầm nhìn của rađa, rất quan trọng cần xem xét thêm về độ phân giải (resolution) và ảnh hưởng của các búp sóng phụ của ăng-ten (side lobes) vì nếu không, có thể dẫn đến một kết luận sai lầm là chỉ phát hiện được một mục tiêu trong khi có hai mục tiêu gần nhau. Theo nhiều lý thuyết cho thấy, độ phân giải phụ thuộc chính vào dạng sóng được phát đi, và khâu xử lí tín hiệu phản xạ trở về.
Trong kỹ thuật xử lý tín hiệu rađa, có nhiều khái niệm và kĩ thuật tương đồng với các lĩnh vực xử lý tín hiệu thông tin khác. Ví dụ như các khối lọc tuyến tính (linear filtering) hay lý thuyết phát hiện thống kê (statistical detection theory) là một trong các khối trung tâm trong xử lý tín hiệu rađa. Các phép biến đổi Fourier, được hiện đại hóa bởi phép biến đổi Fourier nhanh FFT (fast Fourier transform), là các thuật toán chính được dùng trong các bộ lọc phối hợp (matched filter), trong các ước tính về hiệu ứng Doppler hay trong các phép xử lý ảnh. Trong phần trình bày dưới đây, chúng ta có thể thấy vai trò quan trọng của các bộ lọc. Với kỹ thuật xử lý số, các bộ lọc này sẽ đều là các bộ lọc số, với các thuật toán và cấu trúc bộ lọc rất phong phú và đa dạng. Các bộ biến đổi A/D, D/A là ranh giới biên của thế giới tín hiệu tương tự với thế giới tín hiệu số, sẽ cần được triển khai và khai thác để có thể thực hiện được nhiệm vụ xử lý số cho tín hiệu rađa.
Bên cạnh những điểm giống nhau trên, xử lý tín hiệu rađa cũng có một số kỹ thuật khác biệt hẳn so với các lĩnh vực khác. Các rađa hiện nay thường là dạng tương can (coherent), có nghĩa là tín hiệu nhận được về, sau khi giải điều chế về băng tần cơ sở, sẽ là một giá trị phức chứ không ph

---