USER-MASTER.ORG

Ємельянов С. Л. Возможные методы адаптации нелинейной обработки слабых сигналов на фоне негауссовских помех / С. Л. Емельянов: праці Міжнародної науково-практичної конференції “Обробка сигналів і негауссовських процесіів“ пам’яті професора Кунченка Ю.П.: Тези доповідей. - Черкаси: ЧДТУ, 2007. - С.82-84.

Известно [1-3], что повышение помехозащищенности приемных устройств от негауссовских помех в обнаружителях слабых сигналов может достигаться применением специального нелинейного преобразования сигналов. Вид и эффективность нелинейной обработки зависят как от модели сигнала (когерентный или некогерентный), так и от вероятностных свойств помехи.

Априорная неопределенность о статистических и энергетических характеристиках негауссовских помех обуславливает актуальность задачи поиска адаптивных методов и реализующих их устройств нелинейной обработки.

В основу решения этой задачи может быть положен подход [3-5], заключающийся в полиномиальной аппроксимации характеристики нелинейного преобразования (НП).

Для когерентных сигналов характеристика НП может быть представлена в виде полинома нечетной степени

, (1),

в котором вектор полиномиальных коэффициентов 

зависит от вида и параметров плотности вероятности огибающей помехи W(A), a вектор

включает нечетные степени огибающей помехи, k = 1, 2, …, m; T - операция транспонирования.

При обнаружении некогерентных сигналов характеристика амплитудного детектора (АД) также может быть представлена в виде полинома четной степени

, (2)

где:

- вектор-строка полиномиальных коэффициентов, зависящих от вида и параметров W(A);

- вектор, включающий четные степени переменной, k = 0,1,2,...m.

Показано, что коэффициент улучшения отношения сигнал/помеха [1] для (1) определяется выражением

, (3)

Здесь М - матрица четных начальных моментов огибающей помехи

 - вектор, состоящий из величин k M2k-2 M0=1,

M2 - второй начальный момент огибающей помехи.

Используя свойство экстремумов квадратичных форм, определено, что оптимальный вектор Bomn, при котором коэффициент (3) достигает максимального значения, удовлетворяет уравнению

,

при этом

, (4)

Аналогично, из (2) следует, что

 (5)

Здесь PП - мощность помехи на входе АД;

- коэффициент, определяемый начальными моментами М2, М4 распределения огибающей W(A).

Предложены и рассмотрены простые адаптивные ИИ и АД, реализующие (4, 5) на основе стохастических градиентных методов адаптации, с использованием обратных связей и не требующие предварительной оценки прямой или обратной матрицы моментов огибающей помехи.

Таким образом, адаптация нелинейной обработки может быть сведена к реализации полиномиальной характеристики ЕЙ (АД), автоматически подстраивающейся под вид и параметры негауссовских помех, обеспечивая максимум отношения сигнал-помеха. Проигрыш оптимальным нелинейным методам обработки в отношении сигнал-помеха в исследованных устройствах не превышает 3 дБ.

Литература

  1. Теория обнаружения сигналов / Под ред. П. А. Бакута. - М.: Радио и связь, 1984.
  2. Валеев В. Г., Гонопольский В. Б. Метод амплитудного подавления негауссовских помех // Радиотехника и электроника. - 1981. - Т.26. - № 11. - С.2301-2307.
  3. Уланов А. Е. О нелинейных методах обработки слабых радиосигналов на фоне стационарных негауссовских помех // Радиотехника и электроника. - 1985. - Т. 30. - №12. С. 2346 - 2352.
  4. Кобзев А. В., Емельянов С. Л. Адаптивные нелинейные методы обработки радиосигналов на фоне негауссовых помех // Изв. ВУЗов. Радиоэлектроника. - 1989. Т.32. - №4. - С.80-83.
  5. Кобзев А. В., Емельянов С. Л. Адаптивные методы подавления негауссовских помех при амплитудном детектировании некогерентных сигналов // Радиотехника. - 1991. - № 11. - С. 22-25.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Поиск