Алгоритм обнаружения сигналов на основе расчета адаптивного порога

Постановка проблемы. При обработке первичной информации в современной радиоэлектронной аппаратуре возникает фундаментальная проблема воздействия шумов и помех на полезные сигналы, что особенно остро проявляется в условиях сложной радиоэлектронной обстановки (РЭО). Высокая плотность радиоизлучений, сложный рельеф и наличие преднамеренных помех затрудняют или делают невозможным обнаружение сигналов существующими методами (байесовская фильтрация, многогипотезная классификация и др.), эффективность которых снижается при увеличении числа источников излучения и изменении их параметров.

Цель. Разработать и провести экспериментальную проверку алгоритма обнаружения сигналов, основанного на расчете адаптивного порога путем статистической обработки амплитудно-частотного спектра, получаемого с помощью SDR-приемника.

Результаты. Предложен алгоритм, который выполняет многократное усреднение спектра, оценивает математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение (СКО) уровня шума и формирует порог обнаружения как, где n – адаптивный коэффициент. На основе алгоритма разработано программное обеспечение на языке C++ для SDR-приемника HackRF One. Отмечено, что экспериментальная проверка по обнаружению сигналов управления различных моделей квадрокоптеров подтвердила работоспособность программного обеспечения. Установлено, что дальность обнаружения сигнала с уровнем –58,9 дБ составила не менее 75 м на открытой местности и не менее 45 м в условиях сложного рельефа.

Практическая значимость. Разработанный программно-аппаратный комплекс может быть использован для решения широкого круга задач, требующих анализа радиочастотного спектра (мониторинг эфира, обеспечение электромагнитной совместимости, контроль радиоканалов в различных отраслях), а также, в перспективе, для повышения ситуационной осведомленности личного состава силовых ведомств.