Большая техническая энциклопедия
2 7
A V W
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
МА МГ МЕ МЗ МИ МЛ ММ МН МО МУ МЫ МЯ

Мультипликативная помеха

 
Мультипликативная помеха, искажающая при Ж истинные значения измеряемых температур, обусловлена действием трех групп факторов: 1) анизотропией свойств изделий; 2) неравномерным нагревом изделия во времени и в отдельных точках; 3) флуктуациями оптических свойств изделий при регистрации температуры по тепловому излучению. Принципиально неустранимы факторы 1 - й группы.
Мультипликативную помеху называют общей. Если это отношение различно для различных компонент, то помеху называют селективной.
Анализ мультипликативной помехи, по существу, сводится к анализу передачи заданного сигнала через линейную систему с переменными параметрами. В отличие от развитой в гл.
Влияние мультипликативной помехи на изображение, восстановленное с голограммы, моделировалось на оптическом канале с помощью шумовых тестов. На рис. 5.4.3 в, г представлены изображения спектров пространственных частот этих шумов. В отличие от спектров, показанных на рис. 5.4.1, они изотропны, так как в шумовом тесте отсутствует строчная структура, характерная для телевизионного изображения.
Действие мультипликативной помехи приводит к случайному изменению во времени параметров канала, по которому передается сигнал.
Источником мультипликативной помехи является наличие в процессе передачи сигнала случайных изменений силы и частоты сигнала, а также случайных появлений нелинейных искажений. Как мультипликативная, так и аддитивная помехи возникают совместно, что затрудняет подавление этих помех и ограничивает возможность изменения отношения сигнал - помеха.
Изменение текущего контраста. Для строго мультипликативной помехи, определяемой только источником нагрева, шумовой контраст не должен изменяться во времени. На практике, в силу действия различных факторов, в том числе влияния неисключен-ных аддитивных шумов, имеет место определенная зависимость контраста шума от времени при нагреве / охлаждении изделия.
Характерным примером мультипликативной помехи является искажение сигнала за счет случайных изменений характеристик канала передачи информации.
Из определения мультипликативной помехи в виде (2.4) следует, что она как случайная комплексная функция задается в представлении i ( t) ц () ехр [ / Ч з ( 0 ] двумя случайными процессами ц ( /) и г з ( 0, которые отображают изменения соответственно уровня и фазы сигнала под действием помехи.
При отсутствии мультипликативной помехи закон распределения вероятности становится нормальным.
В общем случае мультипликативная помеха является следствием случайных флуктуации параметров канала передачи, включающего среду распространения сигнала и аппаратуру, осуществляющую его обработку.
Результат воздействия аддитивной или мультипликативной помехи состоит в том, что сигнал изменяется случайным образом. Вследствие этого получатель сигнала не может точно определить, какой сигнал передавался. Поэтому, наблюдая искаженный сигнал, получатель в соответствии с определенным критерием принимает ( с определенной вероятностью) решение о том, какой сигнал передавался.
Обогащение спектра сигнала за счет мультипликативной помехи затрудняет выделение полезной информации. Так, если сам сигнал является AM колебанием, то при значительных флуктуаци-ях коэффициента передачи радиолинии полезные модуляционные составляющие спектра сигнала тонут в шумовом фоне, созданном случайной модуляцией несущей.
Метод вычисления этих коэффициентов с учетом мультипликативных помех излагается в следующем разделе.

Рассмотрим слагаемое % п ( 0 являющееся результатом действия мультипликативной помехи.
Структурная схема системы автоматической стабилизации объекта с блоком обработки информации. К сигналу управления и, вырабатываемому блоком принятия решения, добавляется мультипликативная помеха и ( 5 ( /), где р ( /) - белый шум единичной интенсивности.
Однако подобные перестановки операций невозможны при отображении преобразований в каналах с мультипликативными помехами и нелинейными искажениями. Поэтому в задачах, в которых требуется учитывать все виды преобразований, включая нелинейные, необходимо при построении моделей решать вопрос о последовательности операций, отображающих помехи и искажения в НКС. От этого могут существенно зависеть результаты.
Фаза ф ( /) колебания, действующего на приемник ЧМ сигналов, флуктуирует из-за мультипликативной помехи по закону Гаусса с АКФ Ч ( т) ст2е а2т2, где о2 - дисперсия фазы, а - константа.
Зависимость ошибки от угловой скорости с осреднением по фазе.| Зависимость ошибки от угловой скорости с осреднением по фазе. В результате исследования было выявлено: 1) что в диапазоне естественных флюктуации центра излучения источника мультипликативная помеха слабо влияет на результаты; 2) что искусственное увеличение уровня флюктуации центра излучения источника до O. S - lO fl / c ] приводит к увеличению СКО промаха до - 0 1 полубазы и может служить эффективным средством уменьшения вероятности поражения источника излучения.
Первое слагаемое в правой части соответствует сигналу на выходе системы с передаточной функцией Кп ( в отсутствие мультипликативной помехи), а второе слагаемое является результатом мультипликативной помехи.
Первое слагаемое в правой части является полезным выходным сигналом ( детерминированным), а второе - продуктом мультипликативной помехи.
Воздействие физических полей, искажающих входные воздействия или промежуточные результаты, принято представлять в виде аддитивных или мультипликативных помех. Под аддитивными помехами понимаются суммируемые с полезным воздействием.
Первое слагаемое в правой части соответствует сигналу на выходе цепи с передаточной функцией / С0 ( в отсутствие мультипликативной помехи), а второе слагаемое соответствует мультипликативной помехе.
Мвх - входной сигнал, n ( t) - аддитивная помеха ( шум); / ( ( /) - мультипликативная помеха.
Помимо радиолокации, LI11IC интенсивно внедряются в технику связи, где их применение дает ощутимые выгоды в системах дальней связи, подвергающихся действию сильных мультипликативных помех. Увеличение базы сигнала при сохранении его энергии повышает также защищенность линий передачи информации от действия шумоподобных искусственных помех аддитивного типа.
Первое слагаемое в правой части соответствует сигналу на выходе системы с передаточной функцией Кп ( в отсутствие мультипликативной помехи), а второе слагаемое является результатом мультипликативной помехи.
Первое слагаемое в правой части соответствует сигналу на выходе цепи с передаточной функцией / С0 ( в отсутствие мультипликативной помехи), а второе слагаемое соответствует мультипликативной помехе.

Для большинства ИП характерным признаком является наличие внутренних проводных линий связи и поэтому мультипликативные погрешности не возникают при проникновении помех п эти цепи. Воздействие мультипликативных помех эквивалентно воздействию влияющих факторов, и для борьбы с ними могут применяться методы коррекции.
Мультипликативные помехи обусловлены сторонним изменением коэффициента передачи канала связи. Источником мультипликативных помех могут быть неудовлетворительно работающие системы АРУ в высокочастотных каналах связи.
Такими являются шумы, вызванные флуктуациями коэффициента излучения е, который выступает в качестве сомножителя в соответствующем выражении для выходного сигнала дефектоскопа. В случае строго мультипликативных помех, контраст помехи во времени не изменяется, поэтому он может служить хорошей характеристикой конкретного материала. Однако, в общем случае, амплитуда помехи изменяется в ходе нагрева, в частности, из-за наличия отраженного излучения и других нелинейных эффектов.
Вопросы защиты от аддитивных помех разработаны достаточно хорошо. Методы защиты от воздействия мультипликативных помех - менее полно. В дальнейшем в этой главе рассматриваются только аддитивные помехи, поэтому индекс а при обозначении помех опускаем.
В реальных условиях механизм образования мультипликативной помехи более сложен и не всегда может быть сведен к простому перемножению помехи и сигнала. Несмотря на это, под мультипликативной помехой обычно подразумевают помеху, являющуюся результатом нежелательного изменения параметров линейной системы, через которую передается сигнал. В зависимости от характера паразитного изменения параметров канала связи различают медленные и быстрые, детерминированные и случайные мультипликативные помехи.
В реальных условиях механизм образования мультипликативной помехи более сложен и не всегда может быть сведен к простому перемножению помехи и сигнала Несмотря на это, под мультипликативной помехой обычно подразумевают помеху, являющуюся результатом нежелательного изменения параметров линейной - системы, через которую передается сигнал.
Влияние поляризованного илл частично поляризованного шумового фона при постоянной вероятности ошибки.| Эффективность оптической КИ. ПМ систем связи при учете влиянйя мультщ1ли - кативных помех ( 8Ш0, т. е. соответствует ограничению только квантовыми шумами. Эти кривые могут быть использованы для определения относительного увеличения энергии полезного сигнала, обеспечивающего работу оптической системы с заданной вероятностью ошибки, когда в канале действуют мультипликативные шумы. Так, из рис. 3.16 видно, что при отсутствии мультипликативных помех ( ст20) средней вероятности ошибки ошЮ - 3 соответствует полезный сигнал, равный 6 фотоэлектронам. В случае сильной турбулентности ( ст20 6) для работы системы с той же средней вероятностью ошибки необходимо увеличить полезный сигнал до 100 фотоэлектронов, или на 12 дб.
Частотные характеристики изменяются во времени только вследствие медленных температурных колебаний среды, в которой находится кабель. Эти незначительные изменения не влияют на длительность элемента сигнала, и можно считать, что мультипликативная помеха отсутствует. Поэтому основное влияние на верность передачи оказывает только, аддитивная помеха, возникающая в основном из-за тепловых шумов и электромагнитных наводок от внешних полей.
В последующих параграфах данной главы сначала изучается воздействие нормального, в основном узкополосного шума на нелинейные устройства: амплитудный и частотный детекторы, нелинейный усилитель и амплитудный ограничитель. Затем в § 11.8, 11.9 рассматривается воздействие случайных процессов на параметрические цепи и влияние мультипликативной помехи на передачу сигналов.
На основе аппарата теории марковских случайных процессов рассматривается вероятностный анализ автоматических систем, находящихся под действием аддитивных и параметрических ( мультипликативных) случайных возмущений, представимых через белые шумы. Для широкого класса нелинейных систем получены формулы для вычисления коэффициентов переноса и диффузии в уравнении Фоккера - Планка - Колмогорова с учетом мультипликативных помех. Составлены уравнения для моментов. Предложен метод вычисления корреляционных моментов переменных.
В реальных условиях механизм образования мультипликативной помехи более сложен и не всегда может быть сведен к простому перемножению помехи и сигнала Несмотря на это, под мультипликативной помехой обычно подразумевают помеху, являющуюся результатом нежелательного изменения параметров линейной - системы, через которую передается сигнал.
Использованное допущение об аддитивности шума ( ж) оправдано далеко не всегда. В диагностических приложениях, когда приходится восстанавливать акустические или радиосигналы, обычно следует принимать во внимание случайные флуктуации усиления в канале приема сигнала, которые также являются мультипликативной помехой.
Другой класс помех образуют мультипликативные помехи. Название помехи показывает, что сигнал как бы умножается на мешающее колебание. Мультипликативная помеха возникает, когда свойства среды распространения сигнала меняются во времени. Простейший случай - телефонная или радиотрансляционная линия с плохими контактами. Другим примером мультипликативной помехи являются замирания сигнала при приеме коротких волн, называемые также федингами. Замирания приводят не только к уменьшению принимаемого сигнала или временным прекращениям приема, но и к сильным искажениям сигналов вследствие изменяющегося характера прохождения различных составляющих их спектра.
В приемной антенне эти сигналы складываются с учетом их амплитуды и фазы, в результате чего суммарный сигнал может изменяться в тысячи раз. Влияние мультипликативных помех снижают, используя две или более антенны, работающие на один приемник и разнесенные в пространстве так, чтобы при уменьшении выходного сигнала одной антенны одновременно увеличивался выходной сигнал другой. В этом случае суммарный сигнал изменяется незначительно.

Возможен случай, когда помеха возникает только в связи с полезным сигналом. Такие помехи приводят к флуктуациям полезного сигнала. Примером мультипликативной помехи являются флуктуации сигнала на выходе усилителя, возникающие вследствие случайных колебаний коэффициента усиления.
Наибольшие неприятности с точки зрения передачи сигналов вызваны быстрыми изменениями характеристик ИКС. При этом не удается надежно оценивать и прогнозировать условия передачи, что можно делать при плавных медленных изменениях. Среди быстрых мультипликативных помех особое место занимают глубокие занижения уровня сигнала - перерывы, при которых сигнал на выход канала практически не поступает и приемник находится под влиянием только аддитивной помехи. Перерывы в типовых каналах, предоставляемых для передачи ДС, нормируются. Для описания скачкообразных изменений уровня сигналов и перерывов используются ФРВ интервалов между этими событиями и изменений затухания канала.
Моделью непрерывного канала обычно является гауссов канал. Гауссов канал достаточно хорошо отображает лишь канал с флуктуационной помехой. При мультипликативных помехах используют модель канала с релеевским. При импульсных помехах применяют канал с гипергеометрическим распределением. Что касается моделей дискретных каналов, то для симметричных ошибок они совпадают с моделями источника ошибок.
Мультипликативные помехи возникают, если какой-то компонент пробы, не генерируя собственного сигнала, усиливает или ослабляет аналитический сигнал. Это проявляется в изменении угла наклона ( чувствительности) градуировочного графика без его параллельного смещения. В случае мультипликативных помех применим метод добавок.
При распространении оптического излучения в турбулентной атмосфере флуктуации показателя преломления атмосферы приводят к флуктуациям интенсивности оптического излучения на входе приемника. Кроме того, изменения интенсивности оптического излучения на входе приемника могут происходить вследствие относительного перемещения приемника и передатчика в случае их расположения на движущихся объектах. Очевидно, что наличие мультипликативных помех или фединга будет оказывать определенное влияние на эффективность оптической КИПМ системы связи.
В реальных условиях механизм образования мультипликативной помехи более сложен и не всегда может быть сведен к простому перемножению помехи и сигнала. Несмотря на это, под мультипликативной помехой обычно подразумевают помеху, являющуюся результатом нежелательного изменения параметров линейной системы, через которую передается сигнал. В зависимости от характера паразитного изменения параметров канала связи различают медленные и быстрые, детерминированные и случайные мультипликативные помехи.
В ней детально описаны некоторые эффективные нестандартные методы выделения сигналов из помех, преимущественно опирающиеся на спектрально-корреляционный анализ и, как правило, изложенные лишь в разрозненных журнальных статьях, поэтому воспользоваться этими методами без специальных пояснений, содержащихся в книге, оказывается весьма трудным делом. В книге подробно проанализированы часто встречающиеся на практике ситуации, которым в имеющейся литературе не уделено должного внимания, - это случай мультипликативных помех, ситуация, в которой наблюдается подавление сильным сигналом более слабого, а также применение так называемой М - последовательности для исследования параметров сред.
Во многих задачах используется модель радиосигнала, описываемая совместно детерминированными и случайными функциями времени. Так, например, представляется поднесущее или несущее колебание, модулированное сообщением, заданным в виде случайного процесса, или радиосигнал, искаженный случайной мультипликативной помехой.
Моделью непрерывного канала является так называемый гауссовский канал. Помеха в нем аддитивна и представляет собой эргодический нормальный процесс с нулевым математическим ожиданием. Гауссовский канал достаточно хорошо отражает лишь канал с флуктуационной помехой. При мультипликативных помехах используют модель канала с реле-евским распределением. При импульсных помехах применяется канал с гиперболическим распределением.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2019
словарь online
электро бритва
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11