Формирование измерительного строба

В общем случае сигнал обнаружения не согласован с полезным сигналом.

Рисунок 2.1. – Рассогласование сигнала обнаружения и полезного сигнала

Для формирования измерительного строба необходимо согласовать сигнал обнаружения и полезный сигнал, а также учесть явление Гиббса (искажение сигнала по краям импульса из-за обрезания ИХ фильтра Гильберта).

Рисунок 2.2. – явления Гиббса при оценке частоты (см. “Повышение точности измерения параметров сигналов в цифровом тракте” Инженерный вестник, 2014 г. №10, 642-647)

Учитывая то, что при пороге отличным от нуля происходит запаздывание обнаружения сигнала необходимо ввести поправочное число:

, где threshold – порог в момент обнаружения, NoiseAmpl – уровень шумов в момент перед появлением сигнала, Nких – количество отсчётов фильтра, формирующего огибающую (В нашем случае Nких = N₃₂ + N₅ = 37), EnvelopeAmpl – амплитуда огибающей (сигнала).

Физический смысл этой формулы следующий: какое количество отсчётов сигнала с амплитудой “EnvelopeAmpl” необходимо занести в фильтр длиной “Nких” чтобы превысить порог с уровнем “threshold”, учитывая то, что начальный уровень (до появления сигнала) огибающей “NoiseAmpl”.

Для того чтобы определить амплитуду огибающей нужно определить момент времени в котором она максимальна, для этого необходимо взять производную от огибающей. Вычисление производной можно производить так: вычислить разность соседних отсчетов и сгладить затем ее КИХ фильтром порядка , после этого находим точку второго пересечения производной с порогом близким к нулю (с большего в меньшее), и в этот момент назначаем амплитуде значение огибающей задержанное на величину .

Рисунок 2.3. – Определение амплитуды сигнала.

Также стоит заметить что в Verilog-моделе в КИХ фильтрах реализован алгоритм конвейерной обработки, которая вносит дополнительные задержки, но обеспечивает необходимую скорость обработки сигнала в реальном времени. Эти задержки также учтены при формирование измерительного строба.