Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2024, № 12 · RADIO ENGINEERING

Analysis of construction of the mathematical model of two-dimensional distributions and the potential efficiency of suppression of the non-Gaussian pulse noise

V.M. Artyushenko1, V.I. Volovach2,3

1 Technological University named after twice Hero of the Soviet Union Cosmonaut A.A. Leonov
2 Volga Region State University of Service, Toliatti, Russia
3 Voronezh State University, Voronezh, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2024.12.7 UDC 621.391.821 EDN LREFCW

Abstract

Methods for constructing models of two-dimensional probability distributions are considered. The need to take into account independent Gaussian noise when using multidimensional models of non-Gaussian impulse noise that have significant empirical prerequisites has been determined. Potential effectiveness of suppressing such noise found. The method used to obtain multi-dimensional models of non-Gaussian noise is to represent the noise as a result of filtering the Poisson pulse stream. No model singularity conditions defined. It has been shown that to build multidimensional models of non-singular non-Gaussian impulse noise, it is necessary to introduce Gaussian noise independent at the considered dimension. Another option is to use a filtered impulse process with a correlation function with an initial quadratic section. The potential processing gain was estimated taking into account the relationship between atmospheric noises readings relative to the method of their amplitude suppression, which does not exceed 4...8 dB.

  • two-dimensional distribution model
  • non-Gaussian impulse noise
  • amplitude suppression efficiency
  • gaussian noise
  • singularity
  • atmospheric noise
Аннотация (на русском)

Анализ построения математической модели двумерных распределений и потенциальной эффективности подавления негауссовских импульсных помех

Рассмотрены методы построения моделей двумерных распределений вероятностей. Определены необходимость учета независимого гауссовского шума при использовании имеющих существенные эмпирические предпосылки многомерных моделей негауссовских импульсных помех, а также потенциальная эффективность их подавления. Использован метод получения многомерных моделей негауссовских помех, состоящий в представлении помехи как результата фильтрации пуассоновского потока импульсов. Определены условия отсутствия сингулярности моделей. Показано, что для построения многомерных моделей негауссовских импульсных помех, не обладающих свойством сингулярности, необходимо вводить независимый при рассматриваемой размерности гауссовский шум или использовать профильтрованный импульсный процесс с корреляционной функцией, имеющей начальный квадратичный участок. Произведена оценка потенциального выигрыша обработки с учетом зависимости между отсчетами атмосферных радиопомех относительно метода их амплитудного подавления, которая не превосходит 4…8 дБ.

For citation

Artyushenko V.M., Volovach V.I. Analysis of construction of the mathematical model of two-dimensional distributions and the potential efficiency of suppression of the non-Gaussian pulse noise // Journal of Radio Electronics. – 2024. – No. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.12.7

References

  1. Ремизов Л.Т. Естественные радиопомехи. - М.: Наука, 1985. - 196 с.
  2. Диксон Р.К. Широкополосные системы / Пер. с англ.; Под ред. В.И. Журавлева. - М.: Связь, 1979. - 302 с.
  3. Кабанов В.В. Многомерные модели и потенциальная эффективность подавления негауссовских импульсных помех. // Радиотехника. - 1990. - № 6. - С. 42-45.
  4. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Анализ влияния флуктуационных модулирующих помех на статистические характеристики распределения выходного сигнала линейного фильтра // Журнал радиоэлектроники. - 2020. - № 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.7.12
  5. Хаджи Б.А., Добряк Д.С., Вершинин Е.А. Естественные ОНЧ шумы как помехи радиоприему. - М.: ИРЭ АН СССР, 1986. - 234 с.
  6. Теория обнаружения сигналов / Под ред. П.А. Бакута. - М.: Радио и связь, 1984. - 440 с.
  7. Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. - М.: Сов. радио, 1977. - 488 с.
  8. Тузов Г.И. Статистическая теория приема сложных сигналов. - М.: Сов. радио. 1977. - 400 с.
  9. Ван дер Зил А. Шумы при измерениях. - М.: Мир. 1979. - 292 с.
  10. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. - М.: Сов. радио, 1989. - 656 с.
  11. Трифонов В.В. Исследование статистических характеристик радиопомех ДВ-диапазона // Доклады ТУСУР. - 2007. - № 2. - С. 134-138.