ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
1. ОПТИМАЛЬНЫЙ РАДИОПРИЁМ
КАК СТАТИСТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
1.1. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ И ЕЁ ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ
Особенность радиоприёма состоит в том, что наряду с сигналами через антенную систему в при-
ёмное устройство поступают разнообразные помехи. Помехи искажают сигнал и тем самым препят-
ствуют получению достоверной информации.
Способность радиотехнической системы сохранять свои функции неизменными или изменяю-
щимися в допустимых пределах при действии помех называется помехоустойчивостью. Количест-
венно помехоустойчивость оценивается с помощью различных показателей, использующих вероятно-
стное описание помех и сигналов. Например, применяются такие показатели, как отношение сиг-
нал/шум на входе и выходе приёмного устройства, вероятность правильного обнаружения сигнала,
среднее квадратическое отклонение ошибки определяемого параметра сигнала. Конкретный показа-
тель помехоустойчивости выбирается из удобства решения задачи.
В теории помехоустойчивости различают две основные задачи: анализа и синтеза.
Задача анализа посвящена расчёту показателей помехоустойчивости существующих (разрабо-
танных) радиотехнических систем. В этом случае, полагая известными вероятностное описание сиг-
нала и помехи на входе, определяют вероятностные характеристики выходного процесса, а по нему –
показатели помехоустойчивости. Эта задача, по своей сути, сводится к анализу прохождения случай-
ного процесса через линейные и нелинейные цепи, из которых состоит радиотехническая система.
Задача синтеза посвящена определению структурной схемы радиотехнической системы или, в
более простом варианте, структурной схемы радиоприёмного устройства, которое обладало бы наи-
лучшими, или оптимальными (от латинского optimus – "наилучший"), показателями помехоустойчи-
вости при заданном предназначении устройства и при известном вероятностном описании сигнала и
помехи на входе. В этом случае конкретный вид сигнала и помехи, который наблюдается в опреде-
лённое время на входе приёмника и который, в принципе, может быть зафиксирован записывающей
аппаратурой, рассматривается как выборка из того случайного процесса, условное вероятностное
описание которого предполагается известным. Поэтому задачи синтеза, называемые также задачами
оптимального радиоприёма, следует рассматривать как дальнейшее развитие таких задач математи-
ческой статистики, как задача проверки гипотез и задача оценки параметров распределения.
В научно-технической литературе задача оптимального радиоприёма делится на четыре частные
задачи: обнаружения сигнала, различения сигналов, оценки параметров сигнала, фильтрации сигнала
или сообщений. Количественно эти задачи можно сформулировать следующим образом.
В задаче обнаружения сигнала требуется наилучшим образом по заданному критерию опти-
мальности на основании наблюдения процесса ответить на вопрос, содержит ли наблюдаемый про-
цесс сигнал вместе с помехой или является только помехой.
В задаче различения сигналов наблюдаемый процесс может вместе с помехой содержать один из
двух взаимно исключающих сигналов, но какой именно, неизвестно. Требуется по заданному крите-
рию оптимальности наилучшим образом ответить на вопрос, какой именно сигнал вместе с помехой
присутствует в наблюдаемом процессе.
В задаче оценки параметров сигнала считается, что в наблюдаемом процессе вместе с помехой
существует сигнал с одним или несколькими неизвестными параметрами и требуется наилучшим об-
разом по заданному критерию оценить эти неизвестные параметры. К этой задаче тесно примыкает
задача разрешения сигнала, когда считается, что вместе с помехой в наблюдаемом процессе могут
существовать один или два сигнала, неизвестные параметры которых незначительно отличаются меж-
ду собой. Однако сколько этих сигналов – один или два – заранее неизвестно. Требуется, увеличивая
различие между параметрами сигнала, определить то наименьшее различие, при котором наступает
уверенное разрешение сигналов.
В задаче оптимальной фильтрации считается, что в наблюдаемом процессе существует вместе с
помехой сигнал, у которого какой-либо параметр в соответствии со случайным законом модуляции
изменяется во времени. Требуется в каждый момент времени дать наилучшую оценку меняющемуся
параметру по заданному критерию оптимальности. Отличие от задачи оценки параметра здесь состо-
ит в том, что этот параметр является случайной функцией времени, в то время как в предыдущей за-
даче параметр есть случайная величина, но постоянная на интервале наблюдения.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
