Алгоритмы оценки частоты сигнала биений на основе методов параметрического спектрального анализа для дальномеров с частотной модуляцией зондирующего сигнала

ВВЕДЕНИЕ.
1 ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ДАЛЬНОСТИ ДО УРОВНЯ МАТЕРИАЛА В ЗАМКНУТОМ РЕЗЕРВУАРЕ РАДИОДАЛЬНОМЕРОМ
С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ ЗОНДИРУЮЩЕГО СИГНАЛА
1.1 Вводные замечания.
1.2 Постановка задачи измерения дальности с помощью радиодальномера
с частотной модуляцией зондирующего сигнала
1.3 Модель сигнала биений радиодальномера с частотной модуляцией зондирующего сигнала .
1.3.1 Модель сигнала биений при отсутствии мешающих отражений
1.3.2 Модель сигнала биений при наличии паразитной амплитудной модуляции, нелинейности модуляционной характеристики и фазовых шумов .
1.3.3 Модель сигнала биений при наличии мешающих отражений .
1.4 Спектр сигнала биений
1.5 Анализ помеховой обстановки характерной при измерении дальности
до уровня материала в замкнутом резервуаре .
1.6 Выводы
2 РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ ИЗМЕРНИЯ ЧАСТОТЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩИХ СПЕКТР В БАЗИСЕ ФУРЬЕ ПРИ ОТСУТСТВИИ МЕШАЮЩИХ ОТРАЖЕНИЙ
2.1 Вводные замечания
2.2 Оценки максимального правдоподобия частоты сигнала биений во временной области.
2.3 Оценки максимального правдоподобия частоты сигнала биений в спектральной области
2.4 Анализ влияния нестабильности параметров радиодальномера на точность измерения частоты с помощью алгоритма, реализующего метод максимального правдоподобия
2.5 Алгоритм измерения частоты, использующий для обработки сигнал биений на двух полупериодах модуляции частоты
2.6 Анализ алгоритмов измерения частоты, использующих спектр в базисе Фурье
2.7 Выводы.
3 ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ СИГНАЛА БИЕНИЙ ПРИ НАЛИЧИИ МЕШАЮЩИХ ОТРАЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА.
3.1 Вводные замечания
3.2 Алгоритм измерения частоты сигнала биений на основе метода наименьших квадратов Прони.
3.2.1 Классический метод Прони
3.2.2 Метод наименьших квадратов Прони.
3.2.3 Вычислительная реализация метода наименьших квадратов
3.2.4 Процедуры, позволяющие исключить аномальные ошибки измерения, возникающие при измерении частоты с помощью алгоритма
на основе метода наименьших квадратов Прони .
3.2.5 Алгоритм оценки частоты, использующий спектр в базисе Фурье с процедурой поиска спектрального пика, соответствующего отражениям
от уровня материала при наличии мешающих отражений.
3.2.6 Процедура поиска спектрального пика, соответствующего отражениям от уровня материала, в спектре, получаемом методом наименьших квадратов Прони при наличии мешающих отражений
3.3 Алгоритм измерения частоты сигнала биений на основе
модифицированного метода наименьших квадратов Прони, использующего итерационный метод ШтейглицаМакБрайда.
3.3.1 Модифицированный метод наименьших квадратов Прони
3.3.2 Процедура поиска спектрального пика, соответствующего
отражениям от уровня материала, при наличии мешающих отражений
3.4 Алгоритм измерения частоты сигнала биений на основе метода спектрального оценивания, использующего итерационный метод
Штейглица МакБрайда
3.4.1 Спектральное оценивание с использованием итерационного метода Штейглица МакБрайда.
3.4.2 Процедура поиска спектрального пика, соответствующего
отражениям от уровня материала в спектре, полученном методом
спектрального оценивания, использующим итерационный метод
ШтейглицаМакБрайда
3.5 Алгоритм измерения частоты сигнала биений на основе метода оценивания частоты в подпространстве шума, основанного на анализе собственных значений автокорреляционной матрицы метод ЕУ.
3.5.1 Вычислительная реализация метода ЕУ ЮЗ
3.5.2 Процедура поиска спектрального пика, соответствующего отражениям от уровня материала, при наличии мешающих отражений
3.6 Выводы
4 РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .
4.1 Вводные замечания.
4.2 Условия проведения моделирования
4.3 Результаты моделирования для алгоритма измерения сигнала биений частоты на основе метода наименьших квадратов Прони.
4.3.1 Результаты моделирования при отсутствии мешающих
отражений
4.3.2 Результаты моделирования при наличии мешающих отражений
4.4 Результаты моделирования для алгоритма измерения частоты сигнала биений на основе модифицированного метода наименьших квадратов Прони, использующего итерационный метод ШтейглицаМакБрайда
4.4.1 Результаты моделирования при отсутствии мешающих
отражений.
4.4.2 Результаты моделирования при наличии мешающих отражений
4.5 Результаты моделирования для алгоритма измерения частоты сигнала биений на основе итерационного метода ШтейглицаМакБрайда.
4.5.1 Результаты моделирования при отсутствии мешающих
отражений
4.5.2 Результаты моделирования при наличии мешающих отражений
4.6 Результаты моделирования для алгоритма измерения частоты сигнала биений на основе метода V
4.6.1 Результаты моделирования при отсутствии мешающих
отражений.
4.6.2 Результаты моделирования при наличии мешающих
отражений.
4.7 Анализ устойчивости спектральных оценок.
4.8 Результаты натурных экспериментальных исследований, полученные
на экспериментальных стендах
4.8.1 Программное обеспечение, используемое для получения экспериментальных измерений.
4.8.2 Результаты эксперимента, полученные на экспериментальном стенде в свободном пространстве.
4.8.3 Результаты эксперимента, полученные на волноводном экспериментальном стенде
4.9 Результаты эксперимента, полученные при опытной эксплуатации радиодальномера в промышленных условиях на резервуаре с дизельным топливом.
4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ