А.Р. Бестугин1, Е.А. Антохин2, С.В. Дворников3, С.С. Дворников4, И.А. Киршина5

1-5 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

3,4 Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Методы обнаружения радиоизлучений в условиях априорной неопределенности об их параметрах достаточно проработаны, но для разрывных сигналов получены лишь асимптотические выражения, применение которых ограничивается различными допущениями. Анализ практических решений по оценки временного интервала, характеризующего положение разрывных сигналов в обрабатываемой выборке, показал, что в их основе лежат методы корреляционной обработки, позволяющие получить приемлемые результаты при допущении, что канальные шумы аппроксимируются гауссовским распределение. В таких условиях фрагменты входных реализаций, содержащих обнаруживаемый сигнал, характеризуются достаточно высокой дисперсией, вследствие чего увеличивается эффективность их последующей обработки. Однако в условиях высокого уровня шумов указанный эффект проявляется не так ярко. Это обуславливает необходимость дополнительного применения фурье-преобразования, что не всегда приемлемо на практике.

Цель. Представить способ, обеспечивающий повышения уровня дисперсии компонент в пределах интервала выборки, содержащий полезный сигнал, за счет дополнительной обработки результатов корреляционного анализа.

Результаты. Разработано устройство порогового обнаружителя с двумя последовательно включенными корреляторами, позволяющими повысить отношение сигнал/шум (ОСШ) в обрабатываемой реализации. Представлены выражения для расчета вероятностной оценки ложной тревоги и пропуска цели при обнаружении разрывных сигналов. Получены результаты, подтвердившие эффективность предложенного устройства к обнаружению разрывных сигналов на основе обнаружителей, реализующих последовательное вычисление функций взаимной корреляции. Проведен анализ полученных результатов, который показал, что для разрывных сигналов существенной проблемой является высокое значение вероятности ложной тревоги. На основе проведенного моделирования подтвержден вывод о необходимости повышения дисперсии в обрабатываемой выборке за счет применения нескольких корреляторов.

Практическая значимость. Представленный способ обнаружения разрывных сигналов с дополнительной корреляционной обработкой позволяет повысить эффективность алгоритмов обнаружения разрывных сигналов.

Бестугин А.Р., Антохин Е.А., Дворников С.В., Дворников С.С., Киршина И.А. Обнаружение разрывных сигналов по результатам корреляционной обработки входных реализаций // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 6. С. 5-11. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202306-01

1. Егисапетов Э.Г. Обнаружитель шумоподобных сигналов, не дающий ложных обнаружений, связанных с корреляционными свойствами модулирующих фазу сигнала последовательностей // Успехи современной радиоэлектроники. 2022. Т. 76. № 1. С. 51-58. DOI: 10.18127/j20700784-202201-04.
2. Горелик С.С. Распознавание алгоритмов сжатия на основе анализа параметров временного ряда, сформированного из оценок значений энтропии блоков данных // Телекоммуникации. 2018. № 7. С. 3-10.
3. Бобровский В.В. Особенности корреляционной обработки шумоподобных сигналов в электроразведочной аппаратуре // Геофизические исследования. 2022. Т. 23. № 2. С. 39-54. DOI: 10.21455/gr2022.2-3.
4. Бычков Е.Д., Вешкурцев Ю.М., Титов Д.А. Помехоустойчивость модема в канале с гауссовым окрашенным шумом при приеме сигнала с распределением Тихонова // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2020. № 9.
   С. 40-46. DOI: 10.25791/pribor.09.2020.1208.
5. Protsenko M.A., Pavelyeva E.A. Fractional Fourier Transform Phase for Image Matching // Proceedings of the International Conference on Computer Graphics and Vision “Graphicon”. 2022. № 32. P. 688-697.
6. Монаков А.А. Влияние фазовых ошибок на сигнальную функцию радиолокатора с синтезированной апертурой // В кн.: «Устройства и методы обработки информации»: Сб. докладов Первой Всеросс. науч. конф. «Радиотехнические, оптические и биотехнические системы». СПб: ГУАП. 2020. С. 72-76. DOI: 10.31799/978-5-8088-1451-6-2020-1-72-76.
7. Дворников С.В., Бестугин А.Р., Дворников С.С., Киршина И.А. Измерение длительностей стробирующих импульсов на основе обработки их частотно-временных распределений плотности энергии // Датчики и системы. 2022. № 5(264). С. 5-11. DOI: 10.25728/datsys.2022.5.1.
8. Иванкин Е.Ф. Свойства сигнальных функций систем апостериорной обработки результатов наблюдения // Информация и безопасность. 2008. Т. 11. № 3. С. 387-394.
9. Сабиров И.Р., Шуруп А.С. Исследование фазы функции взаимной корреляции шумового поля океанического волновода // Известия РАН. Сер. Физическая. 2020. Т. 84. № 1. С. 106-109. DOI: 10.31857/S0367676520010275.