Плотность распределения вероятности мгновенных значений сигнала при воздействии аддитивной и мультипликативной помех
- 1 д.т.н., доцент, зав. кафедрой «Информационный и электронный сервис», Поволжский государственный университет сервиса (г. Тольятти)
- 2 д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Информационные технологии и управляющие системы», Технологический университет (ГБОУ ВО МО «ТУ») (г. Королев)
Аннотация
Рассмотрены вопросы, связанные с воздействием мультипликативной (модулирующей) (иначе – амплитудных искажений) и аддитивной помех на обрабатываемый сигнал; статистические характеристики плотности распределения вероятностей (ПРВ) мгновенных значений сигнала при воздействии на него мультипликативных (модулирующих) помех. Получено выражение для совместной ПРВ мгновенных значений сигнала, огибающей и фазы, а также для ряда практически значимых случаев: при независимости флюктуации амплитуды и фазы в совпадающие моменты времени и при наличии только фазовых искажений. Приведено выражение для ПРВ мгновенных значений сигнала в случае, когда амплитуда и фаза сигнала являются независимыми случайными функциями. Отмечено, что при независимости амплитудных и фазовых искажения ПРВ радиосигнала мало зависит от ПРВ фазы и определяется в основном ПРВ мгновенных значений сигнала. Даны выражения для ПРВ радиосигнала при воздействии модулирующей помехи для равномерно распределенных на интервале (0, 2π) и для глубоких фазовых искажений в наиболее часто встречающихся ПРВ огибающей.
Приведено выражение для ПРВ мгновенных значений сигнала в случае, когда между флуктуациями амплитуды и фазы имеется функциональная связь. При этом показано, что при наличии такой связи ПРВ сигнала может быть выражена через статистические характеристики огибающей. Найдены выражения для определения начальных моментов k-го порядка ПРВ сигнала для названного случая. Установлено, что среднее значение сигнала в значительной степени определяется характером амплитудных искажений.
Рассмотрены статистические характеристики ПРВ суммы аддитивной помехи и сигнала при наличии модулирующих (мультипликативных) помех. Получены выражения для определения ПРВ смеси сигнала и аддитивной помехи, включая при произвольных законах распределения амплитуды и фазы, а также при произвольном законе распределения огибающей сигнала. Получены ПРВ смеси сигнала и аддитивной помехи при функциональной связи амплитудно-фазовых искажений сигнала между собой. Выявлено, что при функционально связанных амплитудно-фазовых искажениях при разложении ПРВ смеси сигнала и аддитивной помехи по нормальному закону весовые множители определяются производной от характеристической функции амплитудных искажений (флуктуаций огибающей).
Для цитирования
Воловач В.И., Артюшенко В.М. Плотность распределения вероятности мгновенных значений сигнала при воздействии аддитивной и мультипликативной помех // Успехи современной радиоэлектроники. 2019. № 3. С. 66–71. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-201903-08
Список источников
- Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Радио и связь. 1989.
- Тихонов В.И. Нелинейное преобразование случайных процессов. М.: Радио и связь. 1986.
- Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Сов. радио. 1982.
- Трифонов А.П., Шинаков Ю.С. Совместное различение сигналов и оценка их параметров на фоне помех. М.: Радио и связь. 1986.
- Кремер И.Я., Владимиров В.И., Карпухин В.И. Модулирующие (мультипликативные) помехи и прием радиосигналов / Под ред. И.Я. Кремера. М.: Сов. радио. 1972.
- Васильев К.К. Прием сигналов при мультипликативных помехах. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та. 1983.
- Акимов П.С., Бакут П.А., Богданович В.А. и др. Теория обнаружения сигналов / Под ред. П.А. Бакута. М.: Радио и связь. 1984.
- Артюшенко В.М., Воловач В.И. Квазиоптимальная дискретная демодуляция сигналов на фоне коррелированных негауссовских флюктуационных мультипликативных помех // Радиотехника. 2016. № 6. C. 106–112.
- Артюшенко В.М., Воловач В.И. Оценка погрешности векторного информационного параметра сигнала на фоне мультипликативных помех // Радиотехника. 2016. № 2. С. 72–82.
- Артюшенко В.М., Воловач В.И. Квазиоптимальная обработка сигналов на фоне аддитивной и мультипликативной негауссовских помех // Радиотехника. 2016. № 1. С. 124–130.
- Артюшенко В.М., Воловач В.И. Моделирование плотности вероятности сигнала и аддитивного шума при воздействии мультипликативных помех // Радиотехника. 2016. № 12. С. 28–36.
- Artyushenko V.M., Volovach V.I., Shakurskiy M.V. The Demodulation Signal under the Influence of Additive and Multiplicative non-Gaussian Noise // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2016). Yerevan, Armenia, October 14–17, 2016. Kharkov: KNURE. 2016. P. 591–594.
- Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматгиз. 1963.
- Артюшенко В.М., Воловач В.И. Моделирование плотности распределения вероятности смеси сигнала, подверженного воздействию амплитудных искажений и аддитивной помехи // Радиотехника. 2017. № 1. С. 103–110.
- Смирнов В.И. Курс высшей математики / Изд. 21-е, стереотип. Т. 2. М.: Наука. 1974.
