Luận án Nghiên cứu mô hình số hóa đối với các tín hiệu ngẫu nhiên ứng dụng trong xử lý tín hiệu radar khí tượng

Tên luận án:

Nghiên cứu mô hình số hóa đối với các tín hiệu ngẫu nhiên ứng dụng trong xử lý tín hiệu radar khí tượng

Ngành:

(Không tìm thấy thông tin ngành cụ thể trong tài liệu)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Tài liệu này trình bày nghiên cứu về mô hình số hóa đối với các tín hiệu ngẫu nhiên ứng dụng trong xử lý tín hiệu radar khí tượng, nhấn mạnh ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài. Mục tiêu chính là phân tích cấu trúc tín hiệu tác động vào các hệ thống vô tuyến, đặc biệt là radar khí tượng, khi có nhiễu, từ đó xây dựng các mô hình thuật toán và lựa chọn các tham số đặc trưng nhất để mô phỏng tín hiệu. Phương pháp nghiên cứu kết hợp phân tích giải tích, thống kê toán học và mô phỏng trên máy tính bằng phần mềm Matlab để đánh giá chất lượng và độ chính xác của tín hiệu.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các tín hiệu vô tuyến tác động lên hệ thống radar khí tượng, bao gồm nghiên cứu lý thuyết về các thuộc tính cơ bản của quá trình ngẫu nhiên (QTNN) và tín hiệu ngẫu nhiên (THNN), cấu trúc tín hiệu trong hệ thống vô tuyến nói chung và radar khí tượng nói riêng, cùng với phương pháp mô hình hóa tín hiệu ngẫu nhiên với các thuộc tính tương quan xác định.

Luận án được trình bày gồm 115 trang, chia thành 3 chương. Chương 1 tập trung vào các quá trình ngẫu nhiên và mô hình toán học thống kê tín hiệu tác động lên hệ thống vô tuyến. Chương 2 đề cập đến mô hình hóa tín hiệu ngẫu nhiên với các thuộc tính tương quan xác định. Chương 3 đi sâu vào mô hình hóa tín hiệu radar khí tượng có các thuộc tính tương quan và mật độ phân bố xác suất xác định.

Các đóng góp mới của luận án bao gồm: khảo sát và đánh giá đặc trưng thống kê của tín hiệu tác động lên hệ thống radar khí tượng, đề xuất giải pháp mô hình hóa bằng phương pháp số kết hợp bộ lọc số cho tín hiệu tạp trắng; đề xuất phương pháp sử dụng dãy liên tiếp các tín hiệu theo chuỗi Markov để mô phỏng tín hiệu tác động lên hệ thống radar khí tượng; và xây dựng lưu đồ thuật toán mô phỏng tín hiệu với các tham số ngẫu nhiên thống kê đặc trưng nhằm hỗ trợ khảo sát, đánh giá chất lượng hệ thống theo phương pháp số hóa. Nghiên cứu này đặt nền tảng cho việc khảo sát, đánh giá và bảo dưỡng hệ thống radar khí tượng một cách thuận lợi và chính xác hơn, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu tiếp theo cho việc mô hình hóa tín hiệu rộng hơn cho các hệ thống vô tuyến khác.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài
  • Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
  • Phương pháp nghiên cứu
  • Đối tượng nghiên cứu
  • Phạm vi nghiên cứu
  • Bố cục luận án

• CHƯƠNG 1: CÁC QUÁ TRÌNH NGẪU NHIÊN VÀ MÔ HÌNH TOÁN HỌC THỐNG KÊ TÍN HIỆU TÁC ĐỘNG LÊN HỆ THỐNG VÔ TUYẾN

  • 1.1. Tín hiệu ngẫu nhiên
    • 1.1.1. Tín hiệu ngẫu nhiên liên tục
    • 1.1.2. Tín hiệu ngẫu nhiên rời rạc
  • 1.2. Quá trình ngẫu nhiên
  • 1.3. Nghiên cứu mô hình toán học thống kê tín hiệu tác động lên các hệ thống vô tuyến
    • 1.3.1. Khảo sát mô hình tín hiệu tác động lên hệ thống vô tuyến
    • 1.3.2. Mô hình toán học thống kê tín hiệu trong các hệ thống vô tuyến
  • 1.4. Mô hình cấu trúc tín hiệu radar
    • 1.4.1. Tín hiệu radar
    • 1.4.2. Mô hình tín hiệu radar
    • 1.4.3. Radar khí tượng
    • 1.4.3. Mô hình tín hiệu của radar khí tượng
  • 1.4. Kết luận

• CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH HÓA TÍN HIỆU NGẪU NHIÊN VỚI CÁC THUỘC TÍNH TƯƠNG QUAN XÁC ĐỊNH

  • 2.1. Mô hình hóa các tín hiệu ngẫu nhiên không dừng với các thuộc tính tương quan cho trước
    • 2.1.1. Phương pháp biến đổi tuyến tính
    • 2.1.2. Phương pháp khai triển chuẩn tắc
    • 2.1.3. So sánh các phương pháp mô hình hoá tín hiệu ngẫu nhiên không dừng với các thuộc tính tương quan đã biết
  • 2.2. Mô hình hóa tín hiệu ngẫu nhiên dừng với các thuộc tính tương quan xác định
  • 2.3. Mô hình toán học khai thác hệ thống vô tuyến có chọn lọc
  • 2.4. Phương pháp mô hình toán học khai thác hệ thống vô tuyến
  • 2.5. Kết luận

• CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HOÁ TÍN HIỆU RADAR KHÍ TƯỢNG CÓ CÁC THUỘC TÍNH TƯƠNG QUAN VÀ MẬT ĐỘ PHÂN BỐ XÁC SUẤT XÁC ĐỊNH

  • 3.1. Phương pháp khai triển theo chuỗi
    • 3.1.1. Phương pháp khai triển chuẩn tắc
    • 3.1.2. Phương pháp khai triển không chuẩn tắc
  • 3.2. Phương pháp khai triển trên cơ sở biến đổi phi tuyến không quán tính và các tín hiệu ngẫu nhiên chuẩn dừng
  • 3.3. Một số mô hình tham số của tín hiệu ngẫu nhiên
  • 3.4. Phương pháp sử dụng dãy liên tiếp các tín hiệu trong các dải tần theo chuỗi Markov (Xích Markov).
  • 3.5. Phương pháp mô hình số hóa tạo tín hiệu ngẫu nhiên có giá trị trung bình bằng 0, phương sai là giá trị xác định σ²
  • 3.6. Kết luận

• KẾT LUẬN CHUNG

  • 1. Đánh giá kết quả của luận án
    • Những đóng góp mới của luận án:
      • 1. Khảo sát, đánh giá các đặc trưng thống kê của tín hiệu tác động lên hệ thống radar khí tượng, đề xuất giải pháp mô hình hóa chúng bằng phương pháp số kết hợp với việc ứng dụng các bộ lọc số đối với tín hiệu tạp trắng.
      • 2. Đề xuất phương pháp sử dụng dãy liên tiếp các tín hiệu trong các dải tần theo chuỗi Markov để mô phỏng tín hiệu tác động lên hệ thống radar khí tượng với các quy luật ngẫu nhiên mang tính thống kê.
      • 3. Xây dựng lưu đồ thuật toán thực hiện mô phỏng tín hiệu tác động lên hệ thống radar khí tượng với các tham số ngẫu nhiên thống kê đặc trưng nhằm tạo điều kiện cho việc khảo sát, đánh giá chất lượng hệ thống theo phương pháp số hóa.
  • 2. Một số kiến nghị và phương hướng nghiên cứu tiếp theo.