ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2017, № 3 · РАДИОТЕХНИКА

Оценка точности измерения скалярного информационного параметра сигнала на фоне аддитивных негауссовских помех

В.М. Артюшенко1, В.И. Воловач2

1 ГБОУ ВО МО «Технологический университет», Россия
2 ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет сервиса», Россия
Полный текст (PDF) УДК 681.3 EDN ZFHXUT

Аннотация

Рассмотрены вопросы, связанные оценкой точности измерения информационных параметров полезного сигнала, несущих информацию о движении протяженных объектов, на фоне как коррелированных, так и некоррелированных аддитивных негауссовских помех. Показано, что в случае коррелированной негауссовской помехи увеличение коэффициента корреляции приводит к увеличению обобщенного отношения «сигнал/помеха», что, в свою очередь, ведет к повышению точности измерения параметров. Получены зависимости, показывающие, что на приведенную погрешность измерения информационного параметра влияет не только величина обобщенного отношения «сигнал/помеха», но и учет негауссовского характера воздействующей аддитивной помехи, приводящий к значительному повышению точности измерения параметров сигнала.

  • потенциальная точность измерения
  • информационные параметры сигнала
  • аддитивная некоррелированная негауссовская помеха
  • аддитивная коррелированная негауссовская помеха
Abstract (in English)

We considered the issues related to the estimation of measurement accuracy of the information parameters of the useful signal. These informational parameters carry the information about the motion of extended objects, along with the correlated additive non-Gaussian noise. Estimation of informative parameters was carried out in a discrete-time observation model, and only non-energy informative parameters were estimated. The lower limits of the Cramer-Rao inequality were used to determine quantitative estimates of measured parameters. To estimate the influence of non-Gaussian noise on the accuracy of the measurement we use the ratio of the variance of the measurement error in the presence of additive noise to the variance of the measurement error under the influence of Gaussian noise. It is shown that in the case of uncorrelated and correlated non-Gaussian noise, the increase of the correlation coefficient leads to the increase of the generalized «signal-to-noise» ratio which, in its turn, leads to improved accuracy of measurement of parameters. It is noted that the a posteriori variance of the informative parameter measurement affected by non-Gaussian noise is smaller than when the noise is correlated in nature. The dependences are obtained, showing that reduced error of information parameter measurement is affected not only by the magnitude of the generalized «signal-to-noise» ratio but also by accounting for non-Gaussian nature of the influencing additive noise, leading to a significant improvement in the accuracy of measurement of signal parameters. Engineering estimations of the informative signal parameters on the background of additive non-Gaussian noise, with both correlated and independent nature were found.

Для цитирования

Артюшенко В.М., Воловач В.И. Оценка точности измерения скалярного информационного параметра сигнала на фоне аддитивных негауссовских помех // Журнал радиоэлектроники. – 2017. – № 3.

Литература

  1. Финкельштейн М. И. Основы радиолокации. М.: Радио и связь, 1983. 536 с.
  2. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Т.1. М.: Сов. радио, 1972. 744 с.
  3. Островитянов Р. В., Басалов Ф. А. Статистическая теория радиолокации протяженных целей. М.: Радио и связь, 1982. 232 с.
  4. Фельдман Ю. И., Мандуровский И. А. Теория флуктуаций локационных сигналов отраженных распределенными целями. М.: Радио и связь, 1983. 272 с.
  5. В. М. Артюшенко, В. И. Воловач. Статистические характеристики смеси сигнала и аддитивно-мультипликативных помех с негауссовским характером распределения//Радиотехника. 2017, № 1. С. 95-102.
  6. В. М. Артюшенко, В. И. Воловач. Оценка погрешности измерения векторного информационного параметра сигнала на фоне аддитивных некоррелированных негауссовских помех//Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2016. № 1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan16/6/text.pdf
  7. В. М. Артюшенко, В. И. Воловач. Оценка погрешности измерения скалярного информационного параметра движущегося протяженного объекта на фоне аддитивных негауссовских помех//Журнал радиоэлектроники. 2015. № 1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan15/12/text.pdf
  8. В. М. Артюшенко, В. И. Воловач. Оценка погрешности измерения скалярного информационного параметра сигнала на фоне мультипликативных помех//Журнал радиоэлектроники. 2016. № 3. URL: http://jre.cplire.ru/jre/mar16/8/text.pdf
  9. Сосулин Ю. Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации: учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1992. 304 с.
  10. Тихонов В. И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь, 1983. 320 c.
  11. Левин Б. Р. Теоретические основы статической радиотехники/3-е изд., перераб. и доп. М.: Сов. радио, 1989. 656 с.
  12. Цыпкин Я. З. Основы информационной теории идентификации. М.: Наука, 1984. 320 с.
  13. Новоселов О. Н., Фомин А. Ф. Основы теории и расчета информационно-измерительных систем/2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1991. 334 с.
  14. Валеев В. Г. Помехоустойчивость радиотехнических измерительных систем. Свердловск: Изд-во УПИ, 1987. 101 с.
  15. Артюшенко В. М., Воловач В. И. Оценка точности измерения информационных параметров сигнала на фоне коррелированных аддитивных негауссовских помех//Информационно-измерительные и управляющие системы. 2015. № 8. С. 58-66.
  16. Артюшенко В. М., Воловач В. И. Погрешность измерения информационных параметров сигнала на фоне аддитивных негауссовских помех//Х Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь». Сборник трудов. -Москва, ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН. -21-23 ноября 2016 г. С. 108-112.
  17. В. Г. Валеев, Ю. Г. Сосулин. Обнаружение слабых когерентных сигналов в коррелированных негауссовских помехах//Радиотехника и электроника. 1969. Т. 14. № 2. С. 230-238.
  18. В. Г. Валеев. Оптимальная оценка параметров сигнала при наличии негауссовских помех//Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1974, №2. С. 135-146.
  19. Вайштейн Л. А., Зубаков В. Д. Выделение сигналов на фоне случайных помех. М.: Сов. радио, 1960. 448 с.