Реализация критериев обнаружения и различения сигналов в среде MathCAD
Аннотация
Постановка проблемы. При создании средств обнаружения требуется идентификация закона распределения амплитуд и фаз сигналов. Традиционно в критериях обнаружения используется нормальный закон распределения, но на практике установлено, что значительная часть сигналов не подчиняется нормальному закону распределения. В случае ошибочной идентификации закона распределения возрастает поток ошибок 1- и 2-го рода. Авторами выдвинута гипотеза о возможности использования трехпараметрического семейства распределений, которое включает более 10 разных распределений, что позволит упростить процедуру идентификации.
Цель. Исследовать возможность использования семейства экспоненциальных распределений при разработке и реализации на практике критериев обнаружения, а также рассмотреть методы реализации известных параметрических критериев обнаружения и различения случайных сигналов в среде пакета MathCAD на примере анализа сигналов сейсмических средств обнаружения и распознавания.
Результаты. Подтверждена гипотеза о возможности использования экспоненциального семейства распределений в критериях обнаружения при создании средств обнаружения и распознавания. Рассмотрен алгоритм подбора оптимальных порогов обнаружения для критериев Байеса, Неймана−Пирсона и идеального наблюдателя.
Практическая значимость. Для разработчиков средств обнаружения значительно упрощен процесс идентификации закона распределения амплитуд и фаз сигналов.
- Поступила
- 07.12.2020
- Одобрена
- 25.12.2020
- Принята
- 12.01.2021
Для цитирования
Двойрис Л.И., Иванов В.А., Крюков И.Н . Реализация критериев обнаружения и различения сигналов в среде MathCAD// Радиотехника. 2021. Т. 85. № 2. С. 44−49. DOI: 10.18127/j00338486-202102-07.
Список источников
- Шахтарин Б.И. Обнаружение сигналов: Учеб. пособие для вузов. М.: Горячая линия −Телеком. 2015. 464 с.
- Двойрис Л.И., Иванов В.А., Галев К.Д. Имитационная модель сигналов и помех для тестирования систем обнаружения // Радиотехника. 2020. № 18. С. 12−16.
- Двойрис Л.И., Иванов В.А., Галев К.Д. Критерий энергетического обнаружения объектов на основе анализа параметров закона распределения центрированных и нормированных фоновых сигналов // Радиотехника. 2019. № 2. С. 34−39.
- Тихонов В.И., Шахтарин Б.И., Сизых В.В. Случайные процессы. Примеры и задачи. Т.4. Оптимальное обнаружение сигналов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2005. 368 с.