А.Е. Манохин – к.т.н., доцент, 

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина (г. Екатеринбург)

Постановка проблемы. Согласованная фильтрация сигнала широко применяется в разных сферах радиотехники – от связи и радиолокации до биомедицинских технологий. Если известен интервал интегрирования, то есть время прихода сигнала и его длительность, то обеспечивается максимизация отношения мощности сигнал/помеха на выходе согласованного фильтра. В противном случае характеристики фильтра ухудшаются. Биспектрально-организованные сигналы инвариантны к временной задержке и при биспектральной обработке позволяют избежать не только указанного недостатка, но и влияние многолучевого распространения сигнала. Кроме того, нечувствительность биспектра к помехам с симметричными распределениями позволяют получить дополнительный выигрыш в отношении мощности сигнал/помеха. Однако в настоящее время отсутствует универсальный подход к обработке биспектрально-организованных сигналов вне зависимости от вида модуляции и типа помех.

Цель. Синтезировать оптимальный фильтр для биспектрально-организованных сигналов и на его основе разработать приемник, работающий в условиях многолучевого распространения сигнала на фоне помех с симметричным распределением. 

Результаты. Разработан оптимальный приемник, осуществляющий согласованную фильтрацию сигнала по критерию максимизации отношения абсолютных значений моментов третьего порядка сигнала и помехи, который на фоне помех с симметричными распределениями превосходит по вероятности ошибки приема символа оптимальный некогерентный прием по критерию максимума отношения правдоподобия. Показаны преимущества применения оптимальной обработки биспектральноорганизованных сигналов перед некогерентным приемом гармонического сигнала.

Практическая значимость. Полученная математическая модель оптимального приема по критерию максимума отношения абсолютных моментов третьего порядка сигнала и помехи может быть использована для разработки приемных устройств, функционирующих в условиях многолучевого распространения сигналов на фоне различных помех.

1. Бочков Г.Н., Горохов К.В. Полиспектральный анализ и синтез сигналов. Учебно-методический материал по программе повышения квалификации «Новые подходы к проблемам генерации, обработки, передачи, хранения, защиты информации и их применения». Нижний Новгород. 2007. 113 с.
2. Цифровая обработка сигналов и изображений в радиофизических приложениях / Под ред. В.Ф. Кравченко. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007. 544 с.
3. Никиас Х.Л., Рагувер М.Р. Биспектральное оценивание применительно к цифровой обработке сигналов // ТИИЭР. 1987. Т. 75. № 7. С. 5−30.
4. Бочков Г.Н., Горохов К.В. Биспектрально-организованные сигналы для параллельных систем передачи информации с коррекцией амплитудно-фазовых искажений // Известия ВУЗов. Радиофизика. 1997. Т. 40. № 11. С. 1388−1404.
5. Бочков Г.Н. Способ относительной фазовой модуляции OFDM-сигналов // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Сер. Радиофизика. 2009. № 2. С. 62−70.
6. Тоцкий А.В., Науменко В.В. Способ повышения помехоустойчивости цифровой системы связи на основе биспектральноорганизованной модуляции // Радиоэлектронные и компьютерные системы. 2010. № 2 (43). С. 27−32.
7. Тоцкий А.В., Науменко В.В. Определение оптимальной длительности бита в системе связи с использованием биспектрально-организованной модуляции // Радиоэлектронные и компьютерные системы. 2011. № 2 (50). С. 22−26.
8. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления для втузов: Учеб. пособие для втузов. Т. 2. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит-ры. 1964. 312 с.
9. Гришин Ю.П., Ипатов В.П., Казаринов Ю.М. и др. Радиотехнические системы: Учебник для вузов по спец-ти «Радиотехника» / Под ред. Ю.М. Казаринова. М.: Высшая школа. 1990. 496 с.