В монографии излагаются математические основы теории и методология обнаружения и определения параметров коротких зашумленных гармонических модулированных по амплитуде сигналов, содержащих в общем случае нецелое количество периодов. Описываются предложенные и защищенные патентами России способы определения частоты и временной задержки сигналов, основанные на нетрадиционной комбинации нескольких методов цифровой обработки: авто- и кросскорреляции, передискретизации, сплайн-аппроксимации в сочетании с итерационным процессом вычисления, обеспечивающие значительное увеличение точности определения параметров коротких сигналов. Предлагаются способы компенсации структурно-детерминированных помех и уменьшения флуктуационного шума при цифровой обработке спутниковых ЛЧМ-сигналов. Рассматриваются примеры аппаратной реализации систем цифровой обработки коротких сигналов: система реального времени контроля параметров спутниковых радиолокационных ЛЧМ-сигналов, использующая ПЛИС и быстродействующий сигнальный процессор, система цифровой обработки эхо-сигналов импульсных спектрометров ЯМР. Описываются защищенные патентами и реализованные аппаратно в ПЛИС устройства для цифровой обработки сигналов. Книга предназначена для специалистов в области проектирования и применения систем цифровой обработки сигналов. Она может быть полезна студентам, проходящим подготовку по направлениям 230100 «Информатика и вычислительная техника», 231000 «Компьютерная инженерия», студентам других специальностей и аспирантам, изучающим вопросы цифровой обработки сигналов.

Дается обобщение методов анализа дискретных (цифровых) сигналов, методов анализа и синтеза цифровых фильтров. Известные методы дополнены оригинальными. Рассматриваются практические аспекты применения цифровых фильтров. Монография рассчитана на инженеров и исследователей в области радиотехники, может быть полезна преподавателям и студентам старших курсов радиотехнических специальностей. Методическая обработка материала базируется на многолетнем опыте чтения соответствующей учебной дисциплины в вузе.

Рассмотрены основные характеристики рассеянного и собственного радиотеплового излучения природных сред. Дан анализ электродинамических моделей различных поверхностей Земли и окружающей атмосферы. Разработаны модели радиотехнических сигналов и их статистических характеристик в области регистрации антенными системами. Изложены основы теории оптимальной пространственно-временной обработки рассеянных полей и полей собственного радиотеплового излучения. Сформулированы принципы построения и алгоритмического обеспечения современных активных, пассивных и комплексных активно-пассивных радиотехнических систем дистанционного зондирования, а также интерпретации получаемых с их помощью экспериментальных данных. Приведены алгоритмы оптимальных и квазиоптимальных измерений электрофизических параметров поверхностей и атмосферы при активном, пассивном и комплексном активно-пассивном дистанционном зондировании. Даны алгоритмы оценки предельных погрешностей измерений этих параметров. Представлены решения ряда задач картографирования и селекции целей с использованием классического и модифицированного методов синтеза апертуры антенны. Рассмотрены особенности применения атомарных функций и весовых окон Кравченко-Рвачева при обработке изображений. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся задачами дистанционного зондирования и радиолокации.

Рассмотрены информационные приемо-передающие системы, особенность которых состоит в апостериорной обработке многомерных (по числу передающих и приемных пространственных каналов) результатов наблюдения (измерений). Предложены новые непрерывные математические модели многомерных сигналов и систем, учитывающие характеристики приемной и передающей антенн и параметры электродинамической связи объектов наблюдения. Исследованы информационные возможности и особенности применения таких систем при измерении параметров электродинамической связи объектов, при наблюдении объектов, находящихся в средах с потерями, и измерении рассеяния характеристик радиолокационных объектов. Для широкого круга радиоинженеров и научных работников, будет полезна студентам и преподавателям высших учебных заведений радиотехнических специальностей.

В монографии изложены теоретические и экспериментальные результаты оптимальной, адаптивной и комбинированной обработки при приеме радиолокационных сигналов в условиях помех; экспериментальные данные о вторичном излучении воздушных объектов; проанализирована возможность решения задачи их распознавания путем математического моделирования; рассмотрены методы распознавания объектов и идентификации их изображений, а также предложены алгоритмы для распознавания объектов и идентификации этих изображений: показана применимость PC А с синтезированной апертурой сверхвысокого разрешения при обнаружении малозаметных наземных объектов; дана оценка эффективности применения шумоподобных сигналов с большой базой для их обнаружения и распознавания; представлены результаты функционирования бистатических цифровых низкочастотных видеолокаторов с оптической и радиосинхронизацией передачи и приема сигналов, а также результаты их испытаний при радиозондировании толщ морских льдов в Антарктиде и Северном Ледовитом океане. Монография предназначена для научных работников, инженеров и преподавателей вузов, специализирующихся по проблеме обнаружения и распознавания воздушных и наземных объектов.

В монографии рассматриваются многомерные многоскоростные системы, которые используются для обработки ММ цифровых сигналов. Монография является первым систематическим изложением теории и методов неразделимой обработки ММ сигналов на русском языке, в ней приводится все необходимое для разработки ММ многоскоростных систем, начиная с фундаментальных результатов из теории цифровой обработки ММ сигналов, и заканчивая алгоритмами и программным/аппаратным обеспечением для ММ многоскоростных систем. Важной чертой монографии является применение математических пакетов MATLAB, MAPLE, Singular и др., а также программ, написанных на языке С, на протяжении всего изложения. Приведены результаты реализации разработанных неразделимых операторов на основе процессоров общего назначения, сигнальных процессоров фирмы Texas Instruments и графических процессоров (GPU) фирмы nVidia.

Приведены постановки и решения ряда новых задач теории разрешения и обработки широкополосных и сверхширокополосных сигналов в радиолокационных системах (РЛС). Применительно к классическим РЛС одноканального построения и к пространственно многоканальным РЛС типа MIMO получены и исследованы обобщенные функции неопределенности для скалярных и векторных сверхширокополосных зондирующих сигналов различных видов. Рассмотрены видеоимпульсные, многочастотные и шумовые сигналы. Введено понятие обобщенных многочастотных пачечных сигналов, для которых проанализированы равномерные и неравномерные расстановки частот на основе теоретико-числовых распределений по Голомбу и Костасу. Исследованы методы обработки широкополосных и сверхширокополосных сигналов в классических РЛС и в РЛС типа MIMO на основе аддитивных и мультипликативных системных сигнальных функций, в том числе при наблюдении подвижных целей на фоне отражений от местных предметов. Изложены основы теории шумовых РЛС и методов обработки шумовых сигналов. Для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов технических университетов.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлениям "Информатика и вычислительная техника" и "Прикладная математика", включает в себя рассмотрение общих теоретических вопросов, связанных с цифровым представлением сигналов, основами анализа линейных дискретных систем. Значительное внимание уделено вопросам эффективного представления информации и использования вейвлет-преобразований. Может быть рекомендовано в качестве дополнительного материала для направлений подготовки радиотехнического и телекоммуникационного профиля.

Монография освещает основополагающие вопросы теории идентификационных измерений и ряд новейших результатов, полученных авторами при исследовании некоторых вопросов цифровой обработки сигналов и применении идентификационных алгоритмов для решения задач диагностики технических объектов. Идентификационное обобщение классической, векторной модели сигналов позволяет единообразно описывать и периодические, и случайные сигналы, а также различные их композиции. Предлагаются оригинальные модели оценки статического и динамического хаоса сигналов, позволяющие проводить их объективную автоматическую классификацию. Дается аналогия между идентификационной шкалой распределений и цветовой RGB-шкалой. Рассматривается применение идентификационных алгоритмов для решения задач. Обсуждается идея автоматического управления работой соответствующих сканеров с помощью введения обратной связи по идентификационному параметру формы выходного сигнала. Для научно-технических работников, занимающихся созданием интеллектуальных средств анализа и синтеза сигналов, аспирантов и студентов, изучающих современные информационные технологии обработки сигналов.

Даны анализ и применение разнообразных методов выделения и приема слабых радиолокационных сигналов от малоконтрастных воздушных и наземных объектов в декаметровом, метровом, сантиметровом и миллиметровом диапазонах радиоволн в пределах прямой видимости и за горизонтом, а также сигналов собственного теплового излучения объектов на фоне пассивных помех; описаны тенденции научных исследовании и разработок в области современной отечественной радиолокации; представлены результаты сравнения методов обработки радиолокационных сигналов, как оптимальных, так и нетрадиционных (обработка на несущей частоте в диапазоне миллиметровых радиоволн, фрактальная, с применением преобразования Радона и т.д.), экспериментальных исследований взаимодействия радиоволн со средой в волноводе Земля — ионосфера при прогнозе предвестников землетрясений; рассмотрены вопросы электродинамического моделирования полей рассеяния объектов сложной формы; описаны методы выделения слабых сигналов из шумов с использованием атомарных функций, а также реализация метода длительного когерентного накопления отраженных сигналов, включая вопросы распространения, селективного и резонансного возбуждения радиоволн в ионосфере при декаметровой радиолокации. Для инженеров и научных работников, может быть полезна преподавателям и студентам радиотехнических специальностей ВУЗов.

В книге изложены классические основы теории детерминированных и случайных сигналов, преобразования сигналов в радиотехнических цепях, включая вопросы обработки цифровых сигналов, статистических методов в радиотехнике, синтеза цифровых цепей, а также кепстральный анализ сигналов. За создание этой книги автору в 1988 году была присуждена Государственная премия в области науки и техники. Она отличается высоким научно-методическим уровнем, фундаментальностью, оригинальным авторским подходом и пользуется широкой известностью у специалистов радиотехнической отрасли, аспирантов и студентов. В настоящее исправленное пятое издание введены краткие библиографические сведения об авторе. Для студентов и аспирантов радиотехнических специальностей вузов, а также радиоинженеров.

Книга основана на 25-летнем опыте работы Танг Т.Чан в области высокоскоростной цифровой обработки сигналов и компьютерных систем, а также на его курсах по проектированию цифровых и аналоговых систем в Университете Раиса (Техас, США). Издание содержит практические советы для инженеров по экономичному конструированию, системному моделированию и эффективной практике проектирования цифровых и аналоговых систем. В книге приведены примеры проектирования аудио-, видео- и аналоговых фильтров, памяти DDR и блоков питания. Книга предназначена для студентов старших курсов и аспирантов, исследователей и профессионалов в области обработки сигналов и системного проектирования.

Рассмотрены широко распространенные алгоритмы цифровой обработки сигналов, а также особенности их реализации на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) фирмы Xilinx®. Приведены примеры реализации цифровых узлов на языке описания аппаратуры VHDL, описание основных алгоритмов, анализ технических характеристик современных ПЛИС. Описан порядок работы в САПР ISE™. Для инженерно-технических работников, проектирующих цифровые устройства обработки сигналов, будет полезна студентам и аспирантам.

Излагаются вопросы, включающие описание моделей сверхширокополосных сигналов, синтеза и анализа алгоритмов обнаружения и измерения информационных параметров в условиях помех и априорной неопределенности, принципов радиоэлектронной разведки, включая высокоточное местоопределение источников излучения, и радиоэлектронного подавления сверхширокополосных и узкополосных радиосистем, а также способов аппаратурной и программной реализации соответствующих радиоэлектронных устройств. Для студентов и аспирантов радиотехнических специальностей, инженеров и научных работников, связанных с проектированием и эксплуатацией радиоэлектронных средств.

Изложены методы расчета и проектирования фазированных антенных решеток (ФАР), активных ФАР, радиооптических АР, антенн с синтезированной апертурой, ФАР миллиметрового диапазона волн и других антенных систем с обработкой сигнала. Рассмотрены решетки с различными излучателями и геометрией, способами возбуждения и управления. Для студентов радиотехнических специальностей, а также для инженеров и научных работников, занимающихся проектированием и разработкой ФАР.

Эта книга знакомит читателя с современными методами обработки аналогового сигнала. В издании рассматривается схемотехника активных цепей с использованием обычных и новых усилителей ICs (усилители, интеграторы и преобразователи полного сопротивления), проектирование, расчет и сравнение различных схем фильтров; использование компьютерных программ при проектировании фильтров, синус-генераторы с интегрированными усилителями. Пожалуй, впервые в специализированной литературе эта тема раскрывается настолько подробно и в таком объеме. Книга является удобным справочником для инженеров и исследователей, стремящихся расширить свои знания в области аналоговой обработки сигнала.

В книге изложены теория и методы формирования секторных парциальных диаграмм направленности, представляющих большой интерес для оптимального проектирования фазированных антенных решеток и гибридных антенн. Методы, описанные в книге, основаны на применении диаграммообразующих многополюсников, связанных двухмодовых волноводов, излучающих элементов с реактивными нагрузками (в виде модулированных ребристых структур) и элементов продольного излучения. Последние включают диэлектрические и ребристые стержни, их двумерные аналоги и директорные антенные элементы Уда-Яги. Описаны численные методы, разработанные для анализа решеток с указанными элементами. Приводятся многочисленные результаты, характеризующие как возможности предложенных алгоритмов, так и возможности рассматриваемых структур по формированию секторных диаграмм направленности. Некоторые результаты расчетов сравниваются с данными, полученными в результате измерений. Книга предназначена научным работникам и инженерам, занимающимся исследованиями и разработками антенных решеток, а также студентам старших курсов и аспирантам, специализирующимся в области антенн и устройств СВЧ.

Книга посвящена как теоретическим, так и прикладным аспектам создания аналого-цифровых систем обработки сигналов. Рассматриваются вопросы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования, даются основы цифровой обработки сигналов, цифровой фильтрации, спектрального анализа. Отдельная глава посвящена вопросам конструирования, таким как компоновка устройства, разводка печатных плат, передача сигналов по высокоскоростным интерфейсам, сопряжение цифровых и аналоговых блоков устройства.

В издании рассмотрены практические аспекты применения цифровой обработки сигналов (ЦОС), особое внимание уделено их реализации, просчетам и диагностике. Основы ЦОС представлены на практических примерах, с подробными разъяснениями и минимумом формул. Использование ЦОС изложено в аспекте применения в различных областях промышленности — от управления процессом до техники связи. Книга будет полезна инженерам систем управления и систем связи, электротехникам, инженерам по электронике и мониторингу текущего состояния систем, а также другим техническим специалистам.