ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №3

УДК: 621.396; 521.19

АНАЛИЗ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ КОМПОНЕНТЫ

ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ЦИФРОВОГО ФИЛЬТРА

В УСЛОВИЯХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СТОХАСТИЧЕСКОГО РЕЗОНАНСА

Ю.М. Вешкурцев ¹, Д.А. Титов ²

¹ Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики

644077, г. Омск, проспект Мира, 57

² Омский государственный технический университет

644050, г. Омск, проспект Мира, 11

Статья поступила в редакцию 25 января 2024 г.

Аннотация. Исследована периодическая компонента выходных сигналов цифрового фильтра на основе характеристической функции Ляпунова в условиях воздействия аддитивной смеси сигнала и шума. Показана возможность использования уровня периодической компоненты выходного сигнала для характеристики явления стохастического резонанса в цифровых устройствах. Выполнено сравнение уровней периодической компоненты выходных сигналов цифрового фильтра на основе характеристической функции Ляпунова и линейного цифрового фильтра при разных уровнях шума на входе. Показано изменение уровня периодической компоненты выходного сигнала в зависимости от интенсивности шума для данных цифровых фильтров. Приведены результаты использования периодической компоненты выходного сигнала цифрового фильтра на основе характеристической функции Ляпунова в решении задачи обнаружения сигнала на фоне шумов.

Ключевые слова: стохастический резонанс, характеристическая функция Ляпунова, цифровой фильтр, квазидетерминированный сигнал, помехоустойчивость цифрового фильтра.

Автор для переписки: Титов Дмитрий Анатольевич, dtitov2@yandex.ru

Литература

1. Вешкурцев Ю.М., Титов Д.А., Табакова А.С. Стохастический резонанс в цифровом фильтре на основе характеристической функции Ляпунова // Журнал радиоэлектроники. 2023. № 6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.6.7

2. Вешкурцев Ю.М., Титов Д.А., Табакова А.С. Cпектральные характеристики выходных сигналов цифрового фильтра в условиях возникновения стохастического резонанса // Теория и техника радиосвязи. 2023. № 2. С. 28–37.

3. Анищенко В.С., Нейман А.Б., Мосс Ф., Шиманский-Гайер Л. Стохастический резонанс как индуцированный шумом эффект увеличения степени порядка // Успехи физических наук. 1999. Т. 169, № 1. С. 7–38.

4. Климонтович Ю.Л. Что такое стохастическая фильтрация и стохастический резонанс? // Успехи физических наук. 1999. Т. 169, № 1. С. 39-47.

5. Шахтарин Б.И., Бурляев Д.В. Сравнение методов оценки энергетического спектра // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2010. № 158. С. 37-43.

6. Matlab. Functions. Periodogram power spectral density estimate. The MathWorks. URL: https://ch.mathworks.com/help/signal/ref/periodogram.html?s_tid=doc_ta (date accessed: 19.01.2024).

7. Вашкевич М.И., Азаров И.С. Сравнение частотно-временных преобразований: Фурье-анализ, вейвлеты и банки фильтров на основе фазового преобразования // Цифровая обработка сигналов. 2020. № 2. С. 13-26.

8. Вешкурцев, Ю. М., Вешкурцев Н. Д., Титов Д. А. Обнаружение сигнала на фоне шумов с использованием характеристической функции // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2018. № 4. С. 40–46.

9. Среда динамического моделирования технических систем SimInTech. Справочная система SimInTech. URL: https://help.simintech.ru/#o_simintech/browsers.html (дата обращения: 19.01.2024).

Для цитирования:

Вешкурцев Ю.М., Титов Д.А. Анализ периодической компоненты выходного сигнала цифрового фильтра в условиях возникновения стохастического резонанса. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.3.5