В.М. Артюшенко - д.т.н., профессор, зав. кафедрой информационных технологий и управляющих систем, Технологический университет (г. Королёв, Моск. обл.). E-mail: artuschenko@mail.ru В.И. Воловач - д.т.н., доцент, зав. кафедрой информационного и электронного сервиса, Поволжский государственный университет сервиса (г. Тольятти). E-mail: volovach.vi@mail.ru

В статье рассматриваются вопросы, связанные с квазиоптимальной обработкой сигналов на фоне узкополосных коррелированных негауссовских помех. В постановке задачи исследования показано, что на практике нередки случаи демодуляции (фильтрации) слабых сигналов на фоне негауссовских полосовых помех, плотность распределения вероятности (ПРВ) огибающих которых отлична от райсовского распределения, причем ширина спектра таких помех может быть сопоставимой или меньшей полосы полезного сигнала. Для описания произвольных негауссовских помех предложено использовать эллиптические симметричные (ЭС) двухмерные ПРВ. Показано, что ЭС модель коррелированного негауссовского процесса однозначно определяет помехи с полосовым спектром. В структурную схему демодулятора вводится блок нелинейного преобразования амплитуды, играющий роль амплитудного нелинейного фильтра. Представлены математические выражения, характеризующие амплитудную характеристику данного преобразователя. Получен алгоритм демодуляции (фильтрации) непрерывной марковской информационной последовательности при воздействии марковской аддитивной в общем случае негауссовской узкополосной помехи. Разработана двухканальная структурная схема демодулятора информационного процесса на фоне воздействия аддитивной в общем случае негауссовской узкополосной помехи. Первый канал осуществляет обработку огибающей аддитивной помехи, второй - ее мгновенных значений. Представлены одноканальные структурные схемы демодулятора для различных частных случаев обработки информационного процесса, имеющих широкое практическое применение. Осуществлен их анализ. Проведенные исследования демодуляции информационного процесса, описываемого гауссовской ПРВ, на фоне воздействия коррелированной негауссовской аддитивной узкополосной помехи с ПРВ Райса, показали, что выигрыш в отношении «сигнал/помеха» в этом случае составляет около 3 дБ, что полностью совпадает с известными ранее результатами. Введение в структурную схему демодулятора нелинейных блоков, обработка в которых осуществляется по мгновенным значениям и по огибающей воздействующей негауссовской помехи, спектр которой соизмерим или более узкий, чем спектр обрабатываемого сигнала, позволяет повысить качество демодуляции по сравнению с демодулятором, обработка в котором осуществляется только по огибающей или по мгновенным значениям аддитивной полосовой негауссовской помехи.

 

1. Tikhonov V.I. Optimal signal reception. M.: Radio and communication. 1983. 320 p.
2. Levin B.R. Theoretical foundations of radio engineering static. M.: Soviet radio. 1974. V. 1. 552 p.
3. Trifonov A.P. Reception of signal with unknown duration against the white noise // Radio and electronics. 1977. V. 22. № 1. P. 90.
4. Trifonov A.P., Zakharov A.V. The efficiency of burst detection of a random pulse with unknown arrival time and center frequency // Radio and electronics. 2000. V. 45. № 11. P. 1329.
5. Trifonov A.P., Korchagin Yu.E., Kondratovich P.A. Detection of the signal with unknown amplitude and duration // News of higher educational institutions. Radiophysics. 2011. V. 54. № 5. P. 391−401.
6. Finkelstein M.I. Fundamentals of radar. М.: Radio and communication. 1983. 536 p.
7. Radar handbook / Ed. by Scolnik M.I.; 2nd ed. New York: McGraw-Hill. 1990. 1199 p.
8. Rodimov A.P., Popovski V.V. Statistical theory of polarization-time signal processing and noise. М.: Radio and communication. 1984. 272 p.
9. Trifonov A.P., Korchagin Yu.E., Trifonov M.V., Chernoyarov O.V., Artemenko A.A. Amplitude estimate of the radio signal with unknown duration and initial phase // Applied Mathematical Science. 2014. V. 8. № 109−112. P. 5517−5528.
10. Trifonov A.P., Korchagin Yu.E., Titov K.D. Evaluation of the amplitude of ultra-wideband quasirational with unknown duration and initial phase // The successes of modern Radioelectronics. 2015. № 11. P. 4−13.
11. Kassam S.A. Signal Detection in Non-Gaussian Noise. New York: Springer Verlag. 1989. 242 p.
12. Lu N.H., Eisenstein Bruce A. Detection of weak signals in non-Gaussian noise // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. Nov. 1981. V. 27. № 6. P. 755−771.
13. Artуushenko V.M., Volovach V.I. The estimation of measurement accuracy of information parameters of the signal along with the correlated additive non-Gaussian noise // Information-measuring and control system. 2015. № 8. P. 58−66.
14. Artуushenko V.M., Volovach V.I. Analysis of influence of additive non-Gaussian noise on accuracy of motion parameters measurement in short-range radio systems // Non-linear world. 2015. V. 13. № 1. P. 16−30.
15. McGraw D.K., Wagner J.F. Elliptically symmetric distributions // IEEE Trans. Inform. Theory. 1968. № 14. P. 110−120.
16. Valeev V.G., Danilov V.A. Optimal detection of signals against correlated non-Gaussian interference // News of higher educational institutions. Electronics. 1991. № 7. P. 30−34.
17. Tikhonov V.I., Kul\'man N.K. Non-linear filtration and quasi-coherent reception of signals. M.: Soviet radio. 1975. 704 p.
18. Artyushenko V.М. Processing the information parameters of the signal under the conditions of the additive-multiplicative non-Gaussian noise. М.: GBOU VPO FTA, publishing Kantsler. 2014. 298 p.
19. Theory of detection of signals / Akimov P.S., Bakut P.A., Bogdanov V.A., etc.; ed. by P.A. Bakut. M.: Radio and communication. 1984. 440 p.