• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

Особливості квазіоптимального дискретного оброблення сигналів

Ситнік, ОВ
Organization: 

 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна

E-mail:  ssvp11@ire.kharkov.ua

https://doi.org/10.15407/rej2019.04.063
Мова: російська
Анотація: 

 

Предмет і мета роботи. Предметом дослідження є система цифрового оброблення сигналів радара, яка складається з вхідного фільтра, аналого-цифрового перетворювача і процесора, що реалізує алгоритм виявлення інформаційного сигналу відповідно до деякого наперед заданого критерію. Метою роботи є оцінка втрат у відношенні сигнал/шум при переході від оптимального до квазіоптимального оброблення сигналів з урахуванням їх спектральних характеристик.

Методи і методологія роботи засновані на аналізі спектральних функцій корисних сигналів і завад, а також обчисленні помилок їх апроксимації за допомогою ґратчастих функцій при реальних тривалостях виборок. Показано, що помилки апроксимації спектра корисного сигналу і спектра шуму на виході згладжувального фільтра мають різний вплив на результат обробки сигналу. Для накопичення сигналу і зниження рівня завад у реальному масштабі часу запропоновано шляхом вибору частоти, тривалості відліків ґратчастої функції і ширини частотної характеристики фільтра мінімізувати втрати у відношенні сигнал/шум при квазіоптимальному обробленні сигналів.

Результати роботи. Отримано аналітичні співвідношення для оцінок втрат у співвідношенні сигнал/шум при квазіоптимальному обробленні сигналів відносно оптимального. Показано, що при граничних частотах додаткове зниження втрат можна отримати шляхом зміни тривалості вибірки.

Висновки. Дискретне квазіоптимальне оброблення сигналів при фіксованих тривалостях виборок і смугах частот узгоджувальних фільтрів може призводити до значних втрат у відношенні сигнал/шум. Для зменшення втрат необхідно знаходити компроміс між вимогами щодо швидкодії системи оброблення, точності апроксимації спектральних характеристик сигналів і завад та шириною смуги пропускання узгоджувального фільтра

Ключові слова: алгоритм, білий шу, вибірка, дискретне оброблення сигналів, критерій, спектральна функція, частота дискретизації, ґратчаста функція

Стаття надійшла до редакціїю 18.03.2019
PACS: 42.30.sy
УДК: 621.396:621.391.82
Radiofiz. elektron. 2019, 24(4): 63-69
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники: в 3-х кн. Москва: Сов. радио, 1977. Кн. 1. 608 с.
  2. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. Москва: Сов. радио, 1982. 624 с.
  3. Крамер Г., Лидбеттер М. Стационарные случайные процессы. Свойства выборочных функций и их приложения: моногр. Пер. с англ. Ю.К. Беляева, М.П. Ершова. Москва: Мир, 1969. 400 с.
  4. Ван Трис Г. Теория обнаружения оценок и модуляции: в 3-х кн. Пер. с англ. под ред. В.И. Тихонова. Москва: Сов. радио, 1972. Кн. 1. 744 с.
  5. Dixon W.G., Massey F.J. Introduction to Statistical Analysis. N.Y.: Mc Graw-Hill, 1968. 536 p.
  6. Otnes R.K., Enochson L. Applied Time Series Analysys. N.Y.: J. Willey, 1982. 428p.
  7. Голд Б., Рэйдер Ч.М. Цифровая обработка сигналов. Пер. с англ. под ред. А.М. Трахтмана. Москва: Сов. радио, 1973. 368 с.
  8. Biguesh M., Gershman A. Training-based MIMO Channel Estimation: a Study of Estimator Tradeoffs and Optimal Training Signals. IEEE Trans. Signal Process. 2006. Vol. 54, Iss. 3. P. 884–893. DOI: 10.1109/TSP.2005.863008.
  9. Lo N., Falconer D.D., Sheikh, A.H. Adaptive Equalization and Diversity Combining for Mobile Radio Using Interpolated Channel Estimates. IEEE Trans. Veh. Technol. 2018. Vol. 40, Iss. 3. P. 636–645. DOI: 10.1109/25.97518.
  10. 10.Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. Москва: Радио и связь, 1986. 512 с.
  11. Proakis J., Salehi M. Digital Communications. 5th ed. McGraw-Hill Higher Education, 2013. 118 p.
  12. Lathi B.P., Ding Z. Modern Digital and Analog Communication Systems. 4th ed. Oxford University Press, 2019. 325 p.
  13. Sytnik O.V., Vyazmitinov I.A., Myroshnychenko Ye.I., Kopylov Yu.A. Spectral Selection of Very-Low Frequencies Processes. Telecommunications and Radio Engineering. 2009. Vol. 68, N 2. P. 137–144. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v68.i2.50.
  14. Сытник О.В., Вязьмитинов И.А., Мирошниченко Е.И. Статистические свойства спектральных оценок информационных сигналов при зондировании малоподвижных объектов. Физические основы приборостроения. 2012. Т. 1, № 4(5). С. 78–85. DOI: 10.25210/jfop-1204-078085.
  15. Sytnik O.V. Invariant Transformation in Identification Theory. Telecommunications and Radio Engineering. 2003. Vol. 60, N 10–12. P. 20–32. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v60.i1012.30.