От georg
К ЛАА
Дата 13.04.2019 20:58:48
Рубрики Светлое будущее;

Re: гении, они...


>Виноват, я конечно имел в виду отражение: слаб в терминологии. И что же, скажем, частотная характеристика отраженного сигнала настолько искажается, что невозможно использовать пакеты импульсов нескольких технически близких, но различимых частот?
В момент излучения активного канала приёмный канал блокируется, т.е. на время длительности излучаемого импульса приём невозможен. По окончании излучаемого импульса вход приёмника разблокируется, запускается развёртка по дальности и осуществляется приём отражённых сигналов в течении времени длительности развёртки. По окончании заданного времени (изначально задаётся оператором) прохождения развёртки вход затыкается, запускается новый импульс и весь цикл повторяется. Всё что придёт после этого в канал приёма, это помеха. Что касается искажения частот отражённого импульса, а как же, куда ж без этого, без этого жить было бы скучно, а так голову надо ломать. Во-первых Доплер. Носитель движется, цель движется, частоты смещаются туды-сюды, поэтому нужно иметь несколько параллельных приёмных каналов. Представьте себе футболистов, бьющих по воротам. Кто-то попадает в ворота, кто-то мажет то вправо, то влево. Поэтому, что бы наверняка, ставят дополнительные ворота справа и слева. И все попадают. При этом все частоты отражённого импульса смещаются одинаково. Этот принцип работает для любой модуляции, амплитудной, частотной, фазовой. Да, ещё форму импульса надо знать, или порядок изменение частот в частотно-модулированном сигнале.

> А использовать широкополосный (в смысле диапазона, а не спектра) сигнал для "подсветки" цели под водой - вообще никак? скажем, с изменяемой по строго детерминированному правилу частотой.
Почему никак, очень даже как. Нужно только синхронизировать момент посылки и включения приёмного канала, и знать точное местоположение приёмника и излучателя, и ещё форму излучаемого сигнала, желательно.

>> А вообще-то, длительность между импульсами определяет предельную дальность обнаружения активной системы в заданном режиме.
>
>Любопытно, а как этот вопрос решают китовые и им подобные рукокрылые?
Высокие частоты, маленькие дальности плюс мозг, принцип действия примерно такой же, как у нас реакция на свет. Мы тоже воспринимаем световое излучение, как отражённое от различных предметов. Мозг через глаза формирует картину окружающего мира. Выключите свет и всё формирование закончится, картина мира для вас исчезнет.


С уважением.
От ЛАА
К georg (13.04.2019 20:58:48)
Дата 14.04.2019 07:43:57

Re: гении, они...

> Во-первых Доплер. <...> При этом все частоты отражённого импульса смещаются одинаково. Этот принцип работает для любой модуляции, амплитудной, частотной, фазовой.

Это ясно. А другие механизмы частотных искажений существуют?

>> А использовать широкополосный (в смысле диапазона, а не спектра) сигнал для "подсветки" цели под водой - вообще никак? скажем, с изменяемой по строго детерминированному правилу частотой.
> Почему никак, очень даже как. Нужно только синхронизировать момент посылки и включения приёмного канала, и знать точное местоположение приёмника и излучателя, и ещё форму излучаемого сигнала, желательно.

О! То есть, строго ждать возвращения отраженного сигнала, как это описано в верхней статье, не приходится? Или все же приходится? Ну, типа, из-за опасности потери отраженного сигнала при блокировании приемного канала, если активный канал используется постоянно.

Правильно я понимаю, что описанный Вами цикл относится к аналоговому оборудованию? Термины "запускается развертка по дальности", "параллельный приемный канал" как бы намекают.

С уважением.
От mk
К ЛАА (14.04.2019 07:43:57)
Дата 15.04.2019 15:10:25

Re: гении, они...

>Это ясно. А другие механизмы частотных искажений существуют?
Существуют нелинейные механизмы, но при реальных амплитудах сигналов в гидроакустике их вклад пренебрежимо мал.

>О! То есть, строго ждать возвращения отраженного сигнала, как это описано в верхней статье, не приходится? Или все же приходится?
Возможен другой способ, описанный в приведённой мною ссылке выше: постоянная подсветка одночастотна и вырезается фильтром в приёмнике.
--
С уважением, Михаил.
От georg
К ЛАА (14.04.2019 07:43:57)
Дата 14.04.2019 11:59:10

Re: гении, они...

>> Во-первых Доплер. <...> При этом все частоты отражённого импульса смещаются одинаково. Этот принцип работает для любой модуляции, амплитудной, частотной, фазовой.
>
>Это ясно. А другие механизмы частотных искажений существуют?
Если цель излучает некий спектр, то отражённый импульс будет промодулирован частотами спектра. Если на приёме имеется аппаратура, способная выделить эти модуляции, то... Но, есть одно "но", которое не позволяет реализовать это свойство отражённого сигнала. Нужна накопленная статистика, а её получить проблематично.

>>> А использовать широкополосный (в смысле диапазона, а не спектра) сигнал для "подсветки" цели под водой - вообще никак? скажем, с изменяемой по строго детерминированному правилу частотой.
>> Почему никак, очень даже как. Нужно только синхронизировать момент посылки и включения приёмного канала, и знать точное местоположение приёмника и излучателя, и ещё форму излучаемого сигнала, желательно.
>
>О! То есть, строго ждать возвращения отраженного сигнала, как это описано в верхней статье, не приходится? Или все же приходится? Ну, типа, из-за опасности потери отраженного сигнала при блокировании приемного канала, если активный канал используется постоянно.
Давайте рассмотрим следующую модель. В носу лодки прилепим мощный прожектор и хорошую видеокамеру, а картинку выведем на монитор в ЦП. Что мы увидим? Правильно, некое освещённое впереди себя пространство и всё, что попадёт в это освещённое пространство и отражает свет. Ни шума, ни пыли, полное сохранение скрытности. С точки зрения физики имеем непрерывное излучение каналом излучения (прожектор) и одновременный приём отражённого сигнала в канале приёма (видеокамера). Одно неудобство, дистанция зоны наблюдения очень маленькая. Надо бы увеличить. Начинаем увеличивать. Каким образом? Снижаем частоту излучения, по другому никак и это тянет за собой все другие издержки, связанные с излучением, приёмом и распространением. Чем ниже частота, тем с больше дальностью обнаружения можно оперировать, однако и "плата" соответствующая.

>Правильно я понимаю, что описанный Вами цикл относится к аналоговому оборудованию? Термины "запускается развертка по дальности", "параллельный приемный канал" как бы намекают.
До фонаря. Физика для любой обработки одинаковая. Любая обработка в конечном итоге оперирует с дискретными понятиями. Как писал Э.Питмен в своей книге "Основы теории статистических выводов", ..."Все реальные выборочные пространства дискретны, и все наблюдаемые случайные величины имеют дискретные распределения. Непрерывные распределения - это математические конструкции, удобные для аналитических исследований, но практически не существующие". Полностью с ним согласен. Т.е. по сути не важно какое оборудование, аналог или цифра, однако цифра позволяет снизить объёмы "железа" и увеличить количество различных сложных алгоритмов обработки.

С уважением.
От ЛАА
К georg (14.04.2019 11:59:10)
Дата 16.04.2019 18:50:51

Re: гении, они...

> Если на приёме имеется аппаратура, способная выделить эти модуляции, то... Но, есть одно "но", которое не позволяет реализовать это свойство отражённого сигнала. Нужна накопленная статистика, а её получить проблематично.

... здесь не очень понятно: нужно накопление статистики по данной конкретной цели в данном конкретном замере, или вообще по целям, их режимам, спектрам и прр-р-р..?

> Начинаем увеличивать. Каким образом? Снижаем частоту излучения, по другому никак

... и тут тоже не очень ясно. Снижаем оптическую частоту излучения прожектора? При чем тут она под водой? Там ведь еще прозрачность по частотам не очень ровная...

... Надо бы увеличивать первым делом чувствительность матрицы камеры, пока не начнет фонить вода: сколько ни есть в ней взвеси (а есть много) - вся она фонить будет. И вот тут-то окажется полезным импульсный режим. Или многочастотный. Или давить подсветку в приемнике специальными фильтрами. Но если в случае электромагнитной подсветки вопрос, как мне кажется, сильно проблемный, то в акустике, м-м-м-м... Полагаю, что для физики, математики и программирования тут начинаются тучнейшие пастбища.

>> Правильно я понимаю, что описанный Вами цикл относится к аналоговому оборудованию? Термины "запускается развертка по дальности", "параллельный приемный канал" как бы намекают.
> До фонаря. Физика для любой обработки одинаковая.

Ой! Вот тут Вы меня прямо озадачили. Слаб в технике аналоговых вычислений, но представляется, что погрешности там такие, что сколь-нибудь множественные итерации просто невозможны. Так что согласиться с Вами могу лишь (прошу прощения за непрофессиональный моветон) за первичную обработку сигнала. Питмен, конечно, голова, но книжку свою он писал в 70-е, а это, простите, каменный век. Век - в силу известных причин - наклонностей в сторону аналитических методов, но не численных.

> Т.е. по сути не важно какое оборудование, аналог или цифра, однако цифра позволяет снизить объёмы "железа" и увеличить количество различных сложных алгоритмов обработки.

О! Но не просто увеличить количество. Тут уже новое качество рождается, которому приснопамятная “Рица” - как ботик Петра Великого современному атомоходу!

Не корите за “лирику”.

С уважением.
От georg
К ЛАА (16.04.2019 18:50:51)
Дата 17.04.2019 11:26:32

Re: гении, они...

>> Если на приёме имеется аппаратура, способная выделить эти модуляции, то... Но, есть одно "но", которое не позволяет реализовать это свойство отражённого сигнала. Нужна накопленная статистика, а её получить проблематично.
>
>... здесь не очень понятно: нужно накопление статистики по данной конкретной цели в данном конкретном замере, или вообще по целям, их режимам, спектрам и прр-р-р..?
Накопленная статистика подразумевает усреднение нескольких отражённых откликов, предварительно обработанных алгоритмами спектрального анализа в системе многоканального приёма. Далее вступают в действие алгоритмы информационно адаптивной обработки, выделяющие особенности конкретной цели. Формируется согласованный фильтр, отсеивающий все лишние помеховые составляющие. Сформированный информационный образ заносится в банк данных. Можно так. Но при активной работе это эффективно только для НК, т.к. им незачем скрываться.

>> Начинаем увеличивать. Каким образом? Снижаем частоту излучения, по другому никак
>
>... и тут тоже не очень ясно. Снижаем оптическую частоту излучения прожектора? При чем тут она под водой? Там ведь еще прозрачность по частотам не очень ровная...
Для получения больших дистанций обнаружения шумящих объектов необходимо уходить в НЧ диапазон, т.к. энергия ВЧ составляющих сигнала очень быстро затухают по ряду причин. Однако НЧ диапазон накладывает ограничения на габариты приёмной антенны, которые с определённой частоты не позволяют сформировать ДН. Поэтому в канале обработки фильтрами НЧ вырезают диапазон в полосе частот, соответствующий возможностям антенны.

>... Надо бы увеличивать первым делом чувствительность матрицы камеры, пока не начнет фонить вода: сколько ни есть в ней взвеси (а есть много) - вся она фонить будет. И вот тут-то окажется полезным импульсный режим. Или многочастотный. Или давить подсветку в приемнике специальными фильтрами. Но если в случае электромагнитной подсветки вопрос, как мне кажется, сильно проблемный, то в акустике, м-м-м-м... Полагаю, что для физики, математики и программирования тут начинаются тучнейшие пастбища.
Использование многочастотного режима подразумевает когерентный приём (согласованную фильтрацию, или копирующий коррелятор).

>>> Правильно я понимаю, что описанный Вами цикл относится к аналоговому оборудованию? Термины "запускается развертка по дальности", "параллельный приемный канал" как бы намекают.
>> До фонаря. Физика для любой обработки одинаковая.
>
>Ой! Вот тут Вы меня прямо озадачили. Слаб в технике аналоговых вычислений, но представляется, что погрешности там такие, что сколь-нибудь множественные итерации просто невозможны. Так что согласиться с Вами могу лишь (прошу прощения за непрофессиональный моветон) за первичную обработку сигнала. Питмен, конечно, голова, но книжку свою он писал в 70-е, а это, простите, каменный век. Век - в силу известных причин - наклонностей в сторону аналитических методов, но не численных.
В математике не существует "каменного века". Всё последующее базируется на предыдущем. Термин "функция" впервые был употреблён Лейбницем в 1694 году и все пользуются и ничего. Мат. статистика, описанная ранее, не может быть в прошлом, она может быть лишь фундаментом.

>> Т.е. по сути не важно какое оборудование, аналог или цифра, однако цифра позволяет снизить объёмы "железа" и увеличить количество различных сложных алгоритмов обработки.
>
>О! Но не просто увеличить количество. Тут уже новое качество рождается, которому приснопамятная “Рица” - как ботик Петра Великого современному атомоходу!
Любое "количество" в итоге перерождается в "качество".
>Не корите за “лирику”.
Разве я давал повод? Всегда приятно поговорить с умным человеком не только на специфические темы.

>С уважением.


Взаимно.
От mk
К georg (14.04.2019 11:59:10)
Дата 15.04.2019 15:12:43

Re: гении, они...

>Если цель излучает некий спектр, то отражённый импульс будет промодулирован частотами спектра. Если на приёме имеется аппаратура, способная выделить эти модуляции, то... Но, есть одно "но", которое не позволяет реализовать это свойство отражённого сигнала.
Кроме частотной модуляции будет ещё фазовая (пространственная). И вот тут этого "но" нет.
---
С уважением, Михаил.