Е.В. Кузьмин1, Е.А. Нечупей2

1,2 Сибирский федеральный университет (г. Красноярск, Россия)
2 АО «НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск, Россия)
1ekuzmin@sfu-kras.ru, 2nechupeyea@gmail.com

Постановка проблемы. Отношение сигнал/шум (ОСШ) является одной из основных характеристик, которая позволяет оценить текущее состояние радиоэлектронных систем. При прочих равных условиях ОСШ определяет точность измерения параметров сигналов и качество передаваемой и принимаемой информации. Именно поэтому важно проводить точную оценку его текущего значения [1–3]. Раздельное оценивание параметров детерминированной и флуктуационной составляющих входной смеси позволяет решить данную задачу [3]. Определение амплитуды полезного сигнала с использованием спектрально-весовой обработки позволит получить более точную оценку отношения сигнал/шум. В данной работе представлены алгоритмы на основе дискретного преобразования Фурье (ДПФ) [4] и алгоритм спектрально-весового оценивания [5–7] для получения параметров детерминированного сигнала с использованием взвешивания реализации весовой функцией (ВФ).

Цель. Исследовать точность алгоритмов оценивания параметров детерминированного сигнала на основе ДПФ и спектрально-весовой обработки.

Результаты. Представлены два алгоритма на основе ДПФ с использованием ВФ и без нее. Проведена оценка параметров входной реализации с использованием рассмотренных алгоритмов. Приведены результаты сравнительного анализа и сделаны выводы о значительном положительном влиянии спектрально-весовой обработки на точность оценивания параметров дискретной реализации детерминированного сигнала в рассмотренных условиях.

Практическая значимость. Спектрально-весовой метод дает возможность существенно повысить точность оценивания параметров входной реализации, что позволяет использовать его для оценивания ОСШ в режиме сильного сигнала, а также для получения и оценки необходимых характеристик в различных радиоэлектронных системах.

Кузьмин Е.В., Нечупей Е.А. Сравнительный анализ спектральных алгоритмов оценивания параметров детерминированного сигнала // Успехи современной радиоэлектроники. 2025. T. 79. № 1. С. 73–78. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202501-08

1. Чернояров О.В., Глушков А.Н., Каун Мьят Сан, Литвиненко В.П., Литвиненко Ю.В. Измерение отношения сигнал/шум в дискретном канале связи // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 10. С. 158−167.
2. Guo L.-B., Dong Y.-Y., Dong C. Harmonics-based one-bit SNR estimation. IEEE Communications letters. 2022. V. 26. № 9.
   P. 2175–2179.
3. Кузьмин Е.В., Нечупей Е.А. Повышение точности оценивания отношения «сигнал/шум» в режиме сильного сигнала при различных вариантах оценивания дисперсии шума // Доклады 25-й Междунар. конф. «Цифровая обработка сигналов и ее применение – DSPA-2023». Сер.: Цифровая обработка сигналов и ее применение. Вып.: XXV. М.: РНТОРЭС им. А.С. Попова. 2023. С. 167–170.
4. Глинченко А.С. Цифровая обработка сигналов. Красноярск: ИПЦ КГТУ. 2005.
5. Rife D.C., Vincent G.A. Use of the discrete Fourier transform in the measurement of frequencies and levels of tones. The Bell system technical journal. 1970. V. 49. № 2. P. 197–228.
6. Глинченко А.С., Тронин О.А. Исследование спектрально-весового измерения частоты сигналов // Цифровая обработка сигналов. 2010. № 2. С. 22–28.
7. Кузьмин Е.В. Нейтрализация интенсивной гармонической помехи за счет спектрально-весового оценивания ее параметров // Цифровая обработка сигналов. 2022. № 2. С. 21–28.
8. Глинченко А.С., Тронин О.А. Измерение параметров сигналов в системах низкочастотной индуктивной электроразведки // Датчики и системы. 2009. № 9. С. 14–18.
9. Куликов М.В., Сагалаев М.П., Кистанов П.А., Лобов В.А. Алгоритм определения значений временных и частотных параметров радиосигналов при геолокации источников радиоизлучений в системах спутниковой связи // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. T. 75. № 4. С. 63–70/ DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202104-09.
10. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа. 2000.
11. Narduzzi C., Offelli C. Real-time high accuracy measurement of multifrequency waveforms. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 1987. V. 36. № 4. P. 964–970.
12. Дворкович В.П., Дворкович А.В. Оконные функции для гармонического анализа сигналов. М.: Техносфера. 2016.