В.М. Артюшенко1, В.И. Воловач2

1 Московский государственный университет геодезии и картографии (Москва, Россия)

2 Поволжский государственный университет сервиса (г. Тольятти, Россия)

2 МИРЭА – Российский технологический университет (Москва, Россия)

1 artuschenko@mail.ru; 2 volovach.vi@mail.ru

Постановка проблемы. Информационно-измерительные радиотехнические системы (РТС) функционируют в условиях сложной сигнально-помеховой обстановки, характеризующейся, в частности, многокомпонентным и статистически неоднородным составом воздействующих помех со случайным характером возникновения, значительной амплитудной вариативностью и выраженной нестационарностью. Кроме того, на характеристики передающей и приемной аппаратур оказывают влияние такие дестабилизирующие факторы, как механические и климатические нагрузки. Также широкий диапазон условий функционирования передающих устройств обуславливает существенные изменения амплитуды, временны́х характеристик и спектрального состава принимаемых сигналов. В связи с этим, требуется найти решение, направленное на повышение достоверности обнаружения и распознавания сигналов с применением специальных методов обработки входного процесса, учитывающих негауссовский характер помех и их импульсную структуру.

Цель. Предложить квазиоптимальные многоуровневые алгоритмы обработки дискретных сигналов, основанных на полигауссовских моделях помеховой обстановки и адаптивном выборе параметров приемного тракта.

Результаты. Проведен анализ существующих подходов к синтезу квазиоптимальных алгоритмов, ориентированных на работу в сложных помеховых условиях. Установлено, что наибольшей эффективностью обладают многоотсчетные алгоритмы обработки, позволяющие учитывать статистические особенности входного сигнала на нескольких временны́х интервалах. Определено, что трехпороговая решающая схема дает приемлемое качество обнаружения полезного сигнала. Отмечено, что выбор полосы пропускания преддетекторного тракта критически важен для обеспечения необходимых параметров приема. Рассмотрен принцип функционирования квазиоптимального стробируемого приемника импульсных сигналов и проанализировано функционирование этого устройства в условиях комбинированных помех, включающих как стационарный шум, так и редкие мощные импульсные воздействия. Показано, что использование стробирования совместно с полигауссовскими моделями существенно улучшает селективные свойства приемника. Проведено математическое моделирование, результаты которого полностью подтверждают работоспособность рассмотренных алгоритмов и схемных решений.

Практическая значимость. Полученные результаты подтверждают эффективность и практическую значимость использования квазиоптимальных многоуровневых полигауссовских алгоритмов обработки дискретных сигналов. При этом предложенные подходы - использование трехпороговой решающей схемы и адаптивного выбора параметров приемного тракта дают возможность повысить помехоустойчивость РТС в условиях воздействия аддитивного шума и хаотических импульсных помех.

Артюшенко В.М., Воловач В.И. Квазиоптимальный полигауссовский алгоритм приема дискретных сигналов на фоне шумовых и импульсных помех // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 8. С. 43–57. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202608-05

1. Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М.: Радио и связь. 1981. 416 с.
2. Акимов П.С., Бакут П.А., Богданович В.А. и др. Теория обнаружения сигналов / Под ред. П.А. Бакута. М.: Радио и связь. 1984. 440 с.
3. Kay S.M. Fundamentals of statistical signal processing. II: Detection theory. Upper Saddle River: Prentice Hall. 1998. 672 p.
4. Долуханов М.П. Распространение радиоволн. Изд. 5-е. М.: Леланд. 2021. 336 с.
5. Тихонов В.И., Кульман Н.К. Нелинейная фильтрация и квазикогерентный прием сигналов. М.: Советское радио. 1975. 704 с.
6. Якушенко С.А., Шевяков В.Д., Садовников В.Е., Гладких Д.С. Вероятностная модель оценки структурной связности сетей радиотехнических систем в условиях деструктивных воздействий // Телекоммуникации и связь. 2025. № 2. С. 65-73.
7. Иофин А.А., Боков А.С., Пономарев Л.И. Конструктивные пути повышения надежности бортовых радиоэлектронных систем // Надежность и качество сложных систем. 2026. № 2(54). С. 5-25.
8. Ивануткин А.Г., Демьяненко А.С. Проблемы технического обеспечения радиотехнических систем дальней навигации // Проблемы технического обеспечения войск в современных условиях. 2021. С. 455-458.
9. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Преобразование негауссовских случайных процессов, сигналов и помех в дифференцирующих системах методом кумулянтных функций // Радиотехника. 2018. № 11. С. 149-155. DOI: 10.18127/j00338486-201811-26.
10. Кремер И.Я., Владимиров В.И., Карпухин В.И. Модулирующие (мультипликативные) помехи и прием радиосигналов / Под ред. И.Я. Кремера. М.: Советское радио. 1972. 480 с.
11. Фомин А.Ф. Анализ методов подавления негауссовских помех // Мир транспорта. 2012. № 3. С. 24-29.
12. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Статистические характеристики смеси сигнала и аддитивно-мультипликативных помех с негауссовским характером распределения // Радиотехника. 2017. № 1. С. 95-102.
13. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Влияние мультипликативных помех на точность измерения частоты когерентного сигнала // Автометрия. 2024. Т. 60. № 1. С. 84-94.
14. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Оценка влияния мультипликативных помех на погрешность измерения параметров движения протяженных объектов // Радиотехника. 2017. № 2. С. 58-68.
15. Ширман Я.Д. Разрешение и сжатие сигналов. М.: Советское радио, 1974. 360 с.
16. Чабдаров Ш.М. Полигаусовы приемники произвольно флуктуирующих сигналов // Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1977. Т. 20. № 9. С. 32--38.
17. Ширяев А.Н. Статистический последовательный анализ. Изд. 2-е. М.: Наука. 1976. 272 с.
18. Ширяев А.Н. Вероятность. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: МЦНМО. 2004. 519 с.
19. Ширяев А.Н. О стохастических моделях и оптимальных методах в задачах скорейшего обнаружения // Теория вероятностей и ее применения. 2008. Т. 53. № 3. С. 417-436.
20. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Описания сигналов и помех в радиолиниях авиационно-космических радиосистем с помощью полигауссовых моделей // Информационно-технологический вестник. 2018. № 4(18). С. 3-12.