ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №7

УДК: 621.391:621.396

оптимальный приёмник, обеспечивающий
максимальное отношение сигнал-помеха
в условиях действия небелого негауссова шума

А.Н. Дегтярёв, И.Л. Афонин, В.Г. Слезкин, Г.В. Слезкин

Севастопольский государственный университет

299053, Россия, г. Севастополь, ул. Университетская, 33

Статья поступила в редакцию 5 марта 2024 г.

Аннотация. Рассмотрена проблема оптимального приёма сигнала ограниченной длительности в канале связи с аддитивной помехой типа небелого негауссова шума. Известные решения базируются на применении дополнительного «обеляющего» фильтра перед согласованным с сигналом фильтром или перед коррелятором, в котором опорный сигнал совпадает по форме с информационным. Реализация таких приёмных устройств затруднена в случае, например, преднамеренных помех с медленно изменяющимися параметрами, когда требуется адаптировать параметры фильтров. Предложено упростить состав приёмника путём исключения обеляющего фильтра. Реализуемость двух вариантов оптимального приёма доказывается математически с привлечением теории функции Лагранжа в изопериметрической задаче отыскания вида функции, при котором достигается минимум дисперсии помехи и ненулевое значение сигнальной составляющей. В варианте с оптимальной фильтрацией получено выражение для комплексного коэффициента передачи оптимального (в указанном смысле) фильтра. Для варианта с коррелятором определён оптимальный вид опорного сигнала. Получены выражения для энергетического отношения сигнал-помеха в обоих вариантах. Эти выражения совпали между собой, а также совпали с известным соотношением для приёмников с обеляющими фильтрами, что доказывает возможность реализации предложенных, более простых видов реализации оптимального приёмника.

Ключевые слова: канал связи, аддитивная помеха, небелый шум, оптимальный приём, обеляющий фильтр, оптимальный фильтр, коррелятор, отношение сигнал-помеха.

Автор для переписки: Виталий Геннадьевич Слезкин, slezkinvg@mail.ru

Литература

1. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория. Справочник / Я.Д. Ширман, С.Т. Багдасарян, А.С. Маляренко [и др.]; под ред. Я.Д. Ширмана. – Москва: Радиотехника, 2007. – 510 с.

2. Топчий П.Н. Применение обеляющего фильтра для обнаружения и различения полезного сигнала при небелом шуме / П.Н. Топчий, С.Г. Почивалов, А.С. Демченко // 78-я науч.-техн. конф., посвящ. Дню Радио, 24-28 апр. 2023 г.: матер. конф. – Санкт-Петербур: НТО РЭС им. А.С. Попова, 2023. – С. 119–121.

3. Милащенко Е.А. Метод адаптивного нелинейного подавления негауссовских помех в когерентном полосовом тракте приемника / Е.А. Милащенко, А.А. Язовский // Труды учебных заведений связи. – 2019. – Т. 5. – № 4. – С. 49-57. – URL: https://doi.org/10.31854/1813-324X-2019-5-4-49-57.

4. Милащенко Е.А. Реализация способа адаптивного нелинейного подавления негауссовских помех в когерентном полосовом приемном тракте и оценка его эффективности / Е.А. Милащенко, А.А. Язовский // Вестник Московского энергетического института. – 2019. – № 5. – С. 142-149. – URL: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2019-5-142-149 .

5. Дегтярев А.Н. Синтез согласованных фильтров / А.Н. Дегтярев., И.Л. Афонин, А.Л. Поляков, А.С. Кожемякин // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. – 2021. – № 4. – URL: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.4.9.

6. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. – Москва: Наука, 1984. – 831 с.

Для цитирования:

Дегтярёв А.Н., Афонин И.Л., Слезкин В.Г., Слезкин Г.В. Оптимальный приёмник, обеспечивающий максимальное отношение сигнал-помеха в условиях действия небелого негауссова шума. // Журнал радиоэлектроники. 2024. – № 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.7.1