УДК 621.396

Обнаружение когерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов прямоугольной формы

 

Ю. Э. Корчагин, К. Д. Титов, О. Н. Завалишина

Воронежский государственный университет, 394018, Воронеж, Университетская площадь, 1

 

Статья поступила в редакцию 3 декабря 2019 г.

 

Аннотация. Рассмотрен максимально правдоподобный алгоритм обнаружения когерентной последовательности сверхширокополосных (СШП) квазирадиосигналов (КРС) прямоугольной формы с неизвестными амплитудой и начальной фазой, наблюдаемой на фоне гауссовского белого шума. Среди множества СШП сигналов был выделен отдельный наиболее перспективный класс – СШП КРС, структура которых подобна узкополосным радиосигналам, но условие относительной узкополосности для них не выполняется. Полагалось, что амплитуды и фазы сигнала неизвестны на приёмной стороне, но одинаковы для всех импульсов последовательности (когерентная последовательность). Задача обнаружения последовательности сигналов на фоне гауссовского белого шума была интерпретирована как задача обнаружения при многоканальном приёме. Каналы при этом разнесены во времени, а шум в разных каналах статистически независим. В работе была синтезирована структура обнаружителя методом максимального правдоподобия и найдены его статистические характеристики. Выполнено сравнение эффективности обнаружения последовательности СШП КРС и последовательности узкополосных радиосигналов. Приведённые результаты позволяют построить оптимальный обнаружитель последовательности СШП КРС, с учётом неузкополосного характера импульсов.

Ключевые слова: сверхширокополосный, квазирадиосигнал, последовательность квазирадиосигналов, сверхкороткий импульс, обнаружение, оценка параметров.

Abstract. The most plausible algorithm for detecting a coherent sequence of ultra-wideband (UWB) quasi-radio signals (QRS) of rectangular shape with unknown amplitude and initial phase observed against the background of Gaussian white noise is researched. Among the many UWB signals, a separate most promising class was identified – UWB QRS, the structure of which is similar to narrowband radio signals, but the condition of relative narrowband is not fulfilled for them. It was assumed that the amplitudes and phases of the signal are unknown on the receiving side, but are the same for all pulses of the sequence (coherent sequence). The problem of detecting a sequence of signals against a background of white Gaussian noise was interpreted as a detection problem in the case of multichannel reception. The channels are spaced in time, and the noise in different channels is statistically independent. The structure of the detector was synthesized by the maximum likelihood method and its statistical characteristics were found. The efficiency of detection of the sequence of UWB QRS and the sequence of narrowband radio signals are compared. These results allow us to build an optimal sequence detector of UWB QRS, taking into account the non-narrowband nature of the pulses.

Key words: ultra-wideband, quasi-radio signal, the sequence of quasi-radio signals, ultrashort pulse, detection, estimation of parameters.

 

Для цитирования:

Корчагин Ю.Э., Титов К.Д., Завалишина О.Н. Обнаружение когерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов прямоугольной формы. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. № 12. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/dec19/7/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2019.12.7