астиною алгоритму є обчислення функції правдоподібності (ФП), яке виконується для оцінки висоти H, а також для кожної гіпотези Vx, Vy, Vz при оцінці складових швидкості. Згідно з результатами математичного моделювання необхідно близько 15 000 обчислень ФП. Всі інші операції (обчислення 256-точкового ШПФ, множення на опорну функцію і вікно Хеммінга), виконуються одноразово, і, тому слабо впливають на загальні обчислювальні витрати. Кожне обчислення ФП являє собою 4 операції множення матриць (послідовне перемножування 5 матриць) розрядністю 1х3 - 3х2 - 2х2 - 2х3 - 3х1.
Крайні матриці в цьому виразі представляють вибірки БПФ вхідного сигналу, три середніх множника визначаються складовими вектора швидкості. Елементами всіх матриць є комплексні числа.
Таким чином, повне обчислення ФП вимагає виконання 518 операцій, без урахування накладних витрат на пересилання даних. Якщо виходити з того, що одна операція виконується за один такт мікропроцесора, то обчислення 15000 ФП потребують близько 8 млн. тактів. Тому щоб виконати всі операції за 1 мс, частота процесора повинна становити не менше 200 МГц, а об'єм пам'яті, необхідний для зберігання проміжних результатів, не менше 2,5 МБ.
2. Вибір та обгрунтування функціональної схеми
Блок вимірювача і модуляції БІМ повинен:
виконувати прийом сигналу биттів;
виконувати попередню цифрову обробку сигналу биттів;
виконувати аналіз спектра і видачу інформації у вигляді коду висоти по інтерфейсу SPI в інтерфейсну плату ІП;
управляти модуляцією, змінюючи параметри ЦСЧ в блоці ППУ;
керувати коефіцієнтом посилення УНЧ в блоці ППУ.
На основі аналізу вихідних даних, складена функціональна схема блоку вимірювача і модуляції (додаток Б) включає в себе наступні функціональні блоки:
УО - підсилювач обмежувач (виконує перетворення сигналу биттів з рівнем вхідного напруги 0,4 В щодо «землі» і зі спектром від 500 Гц до 1 МГц, в диференційний сигнал, амплітуда якого змінюється відносно опорного напруги 1 , 4 В, в межах від 1,2 до 1,6 В);
АЦП - аналого-цифровий перетворювач (для перетворення аналогового сигналу в паралельний цифровий код);
ЦФ - цифровий фільтр (формування необхідної смуги частот);
ЦОС1 і ЦОС2 - блоки попередньої цифрової обробки сигналів;
УП - програмований керуючий процесор (управляє блоками ЦОС1, ЦОС2, ОЗУ, забезпечує виведення даних через інтерфейс SPI);
ОЗУ - оперативний пристрій (для зберігання проміжних даних);
ЦАП - цифро-аналоговий перетворювач (для перетворення паралельного цифрового коду в аналоговий сигнал);
ОУ - операційний підсилювач;
КГ - кварцовий генератор (для формування опорної частоти); - зовнішнє послідовне постійний запам'ятовуючий пристрій (для зберігання засобів програмування процесора);
ТСК - вбудована система контролю виконує контроль внутрішніх систем блоку БІМ і видачу сигналу справності на ВП.
Схема електрична функціональна представлена ??в додатку Б.
3. Вибір елементної бази
