ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2023, № 8 · РАДИОТЕХНИКА

Квазиправдоподобный алгоритм оценки частоты сверхширокополосного квазирадиосигнала с неизвестной длительностью

Ю.Э. Корчагин1, К.Д. Титов1, О.Н. Завалишина1

1 Воронежский государственный университет, Воронеж, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2023.8.9 УДК 621.396 EDN WBVDFS

Аннотация

В работе исследован квазиправдоподобный алгоритм оценки частоты сверхширокополосного квазирадосигнала с неизвестной длительностью, наблюдаемого на фоне белого гауссовского шума. При синтезе алгоритма оценки частоты вместо неизвестной длительности использовалось некоторое её ожидаемое значение. Получены зависимость дисперсии оценки частоты сверхширокополосного квазирадиосигнала от отношения сигнал/шум при различных значениях расстройки по длительности и зависимость смещения оценки частоты от расстройки по длительности при различных значениях параметра узкополосности. Установлено, что расстройка по длительности оказывает существенное влияние на эффективность оценки частоты сверхширокополосного квазирадиосигнала, при этом при больших значениях параметра узкополосности полученные выражения совпадают с известными выражениями для дисперсии и смещения оценки частоты узкополосного радиосигнала. Сформулированы рекомендации по применению синтезированного алгоритма в практических приложениях.

  • сверхширокополосный
  • квазирадиосигнал
  • квазиправдоподобный
  • оценка
  • частота
  • длительность
Abstract (in English)

Quasi-likelihood frequency estimation algorithm of an ultra-wideband quasi-radio signal with unknown duration

The quasi-likelihood frequency estimation algorithm of an ultra-wideband quasi-radio signal with an unknown duration, observed with white Gaussian noise, is studied. When synthesizing the frequency estimation algorithm, instead of an unknown duration, some of its expected value was used. The dependence of the variance of the frequency estimate of an ultra-wideband quasi-radio signal on the signal-to-noise ratio for various values of the duration detuning and the dependence of the frequency estimate bias on the duration detuning for various values of the narrowband parameter are obtained. It has been established that the duration detuning has a significant effect on the efficiency of frequency estimation of an ultra-wideband quasi-radio signal, while at large values of the narrowband parameter, the obtained expressions coincide with the known expressions for the variance and bias of the frequency estimate of narrowband radio signal. Recommendations on the use of the synthesized algorithm in practical applications are formulated.

Для цитирования

Корчагин Ю.Э., Титов К.Д., Завалишина О.Н. Квазиправдоподобный алгоритм оценки частоты сверхширокополосного квазирадиосигнала с неизвестной длительностью // Журнал радиоэлектроники. – 2023. – № 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.8.9

Литература

  1. Трифонов А.П., Корчагин Ю.Э., Титов К.Д. Оценка амплитуды сверхширокополосного квазирадиосигнала с неизвестными длительностью и начальной фазой. Успехи современной радиоэлектроники. 2015. №11. С. 3-13.
  2. Трифонов А.П., Корчагин Ю.Э., Титов К.Д. Оценка амплитуды сверхширокополосного квазирадиосигнала с неизвестной длительностью. Радиотехника. 2016. №3. С.14-22.
  3. Корчагин Ю.Э., Титов К.Д., Войнаровская М.С. Оценка фазы сверхширокополосного квазирадиосигнала с неизвестной длительностью. Успехи современной радиоэлектроники. 2019. №7. С.5-13. https://doi.org/10.18127/j20700784-201907-01
  4. Korchagin Yu.E., Titov K.D., Zavalishina O.N. Estimation of the Amplitude of a Sequence of Ultra-Wideband Quasi-Radio Signals. 2022 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT), Yekaterinburg, Russian Federation. 2022. P.155-158. https://doi.org/10.1109/USBEREIT56278.2022.9923363
  5. Korchagin Yu.E., Titov K.D. Quasi-likelihood algorithm for estimation of phase of ultra-wideband rectangular quasi-radiosignal with unknown duration. 2019 Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics), Omsk, Russia. 2019. P. 1-6. https://doi.org/10.1109/Dynamics47113.2019.8944733
  6. Trifonov A.P., Korchagin Yu.E., Titov K.D. Estimation of ultrawideband quasi-radio signal duration. Radioelectronics and Communications Systems. 2017. V.60. №8. P. 358-367. https://doi.org/10.3103/S0735272717080040
  7. Chernoyarov O.V., Korchagin Yu.E., Makarov A.A., Glushkov A.N. The Duration Estimate of the Missing Signal with the Unknown Amplitude.International Journal of Applied Engineering Research (IJAER). 2017. V.12. №9. P.8548-8555.
  8. Трифонов А.П., Руднев П.Е. Эффективность оценки частоты сверхширокополосного квазирадиосигнала. Известия вузов. Радиоэлектроника. 2011. Т.54. №6. С.3-10.
  9. Куликов Е.И., Трифонов А.П. Оценка параметров сигналов на фоне помех. Москва, Советское радио, 1978. 296 с.
  10. Нечаев Е.П., Корчагин Ю.Э. Эффективность совместных оценок длительности и доплеровского сдвига частоты сигнала. Известия вузов. Радиоэлектроника. 1996. Т.39. №1. С.68-71.
  11. Семенов К.В., Старицин С.С., Абакумов А.Н., Житков И.В. Влияние ошибки оценивания несущей частоты на качество приема сигналов с OFDM-модуляцией. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2021. №10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.10.4
  12. Струнин, В. И. Алгоритм захвата частотного положения OFDM-сигнала / В. И. Струнин, И. А. Батырев // Вестник Омского университета. - 2018. - Т. 23, № 4. - С. 64-69. - DOI 10.25513/1812-3996.2018.23(4).64-69.
  13. Ронкин М.В., Калмыков А.А., Хрестина Е.И. Оценка частоты сигнала по короткой реализации в локационных системах с непрерывным излучением на основе обработки квадратурных составляющих. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2015. №1. С.48-52.