Детектирование импульсных сигналов в квазивертикальном ионосферном канале на основе статистической модели смеси распределений Рэлея и Райса
Аннотация
В статье предложен и апробирован метод детектирования импульсных сигналов в квазивертикальном ионосферном коротковолновом канале на основе статистической модели смеси распределений Рэлея и Райса. Традиционные пороговые методы обнаружения оказываются недостаточно надежными в условиях высокого уровня шумов и нестационарности канала. В предлагаемом методе полученный сигнал рассматривается в виде реализации смеси двух компонент: шумовой (описываемой распределением Рэлея) и сигнальной (описываемой распределением Райса). Экспериментальные результаты подтверждают работоспособность предлагаемого метода детектирования импульсных сигналов в условиях низких значений сигнал/шум и позволяют оценивать вероятность прохождения сигнала в зависимости от времени суток. Предлагаемый метод повышает устойчивость NVIS-связи в условиях сильных помех и динамически изменяющихся ионосферных условий
- ионосферный коротковолновой канал
- NVIS
- модель смеси
- распределение Райса
- распределение Рэлея
- итерационный алгоритм
Abstract (in English)
Detection of pulse signals in a quasi-vertical ionospheric channel based on a statistical model of a mixture of Rayleigh and Rice distributions
In this paper we propose and test a method for detecting pulsed signals in a quasi-vertical ionospheric shortwave channel based on a statistical model of a mixture of Rayleigh and Rice distributions. Traditional threshold detection methods prove insufficiently reliable in conditions of high noise levels and channel instability. The proposed method considers the received signal as a mixture of two components: noise (described by the Rayleigh distribution) and signal (described by the Rice distribution). Experimental results confirm the feasibility of the proposed method for detecting pulsed signals under low signal-to-noise conditions and allow to estimate the signal propagation probability depending on the time of day. The proposed method improves the stability of NVIS communications in the presence of strong interference and dynamically changing ionospheric conditions.
Для цитирования
Давыдов Ю.В., Скворцов И.В., Латыпов Р.Р., Давыдов Д.В. Детектирование импульсных сигналов в квазивертикальном ионосферном канале на основе статистической модели смеси распределений Рэлея и Райса // Журнал радиоэлектроники. – 2026. – № 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.2.10
Литература
- Witvliet, B. A., and R. M. Alsina-Pagès. Radio communication via Near Vertical Incidence Skywave propagation: an overview // Telecommunication systems. - 2017. - T.66. - №.2. - C.295-309.
- Егошин И.А., Колчев А.А., Недопекин А.Е. Обнаружение сигнала ионозонда с линейной частотной модуляцией в условиях априорной непараметрической неопределенности // Известия вузов. Радиофизика. - 2019. - Т.62. - №.10. - С.769-778.
- Recommendation ITU-R P.1057-7. Probability Distributions Relevant to Radiowave Propagation Modelling. Geneva: ITU, 2022.
- Allen, Jeffery, et al. Mid-latitude mobile wideband HF-NVIS channel analysis: Part 1. - 2017. - №. SPAWARTR3075.
- Hastie, T. et al. The Elements of Statistical Learning. New York, NY, USA: Springer New York Inc., 2001.
- D. Barber, Bayesian Reasoning and Machine Learning. Cambridge: Cambridge University Press, 2012.
- MacGougan G. D. Poor receiving conditions effect on the GPS positioning accuracy//In Proceedings of ION GNSS 2012. - Neshvil, 2012, S.204-216.
- Ворошилин Е. П., Миронов М. В., Громов В. А. Определение времени задержки приема сигналов группировкой пространственно-разнесенных малых космических аппаратов //Матер. докл. Всерос. радиофизических научных чтений-конференций памяти НА Арманда. - 2010. - С. 75.