Статистичний аналіз вихідного сигналу у системі обробки сигналів на основі мультиплікативно комплементарних узагальнених бінарних послідовностей Баркера
Наукові журнали НАУ
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Статистичний аналіз вихідного сигналу у системі обробки сигналів на основі мультиплікативно комплементарних узагальнених бінарних послідовностей Баркера
STATISTICAL ANALYSIS OF OUTPUT SIGNAL IN SIGNAL PROCESSING SYSTEM FOR MULTIPLICATIVE COMPLEMENTARY GENERALIZED BINARY BARKER SEQUENCES Статистический анализ выходного сигнала в системе обработки сигналов на основе мультипликативно комплементарных обобщённых бинарных последовательностей Баркера |
|
| Creator |
Holubnychyi, A. G.; Національний авіаційний університет, Київ
|
|
| Subject |
Узагальнені бінарні послідовності Баркера; завадостійкість; статистичний аналіз; аналіз сигналів; обробка сигналів; виявлення сигналів
УДК 621.396:51-74(045) Generalized binary Barker sequences; noise immunity; statistical analysis; signal analysis; signal processing; signal detection UDC 621.396:51-74(045) Обобщённые бинарные последовательности Баркера; помехоустойчивость; статистический анализ; анализ сигналов; обработка сигналов; обнаружение сигналов УДК 621.396:51-74(045) |
|
| Description |
Математичні вирази, які є регулярними детермінованими правилами синтезу узагальнених бінарних послідовностей Баркера, розглянуто в науковій літературі. Послідовності, які можна синтезувати в рамках цих математичних виразів, узагальнюють структурні особливості відомих бінарних послідовностей Баркера. Системи мультиплікативно комплементарних узагальнених бінарних послідовностей Баркера дозволяють отримати мале еквівалентне абсолютне значення максимального рівня бічних пелюсток сигналу після сумісної обробки сигналів, який дорівнює 1/Nmax, де Nmax – максимальна довжина послідовності в системі послідовностей. Однією з особливостей розглянутих послідовностей є те, що множення результатів узгодженої фільтрації компонентів сигналу формує нестаціонарний шум на виході системи обробки сигналів у випадку дії на її вході стаціонарного шуму. Цей факт впливає на завадостійкість, характеристики виявлення та інші характеристики, пов’язані з системою обробки сигналів. Метою статті є статистичний аналіз вихідного сигналу в системі обробки сигналів на основі мультиплікативно комплементарних узагальнених бінарних послідовностей Баркера. Результати аналізу показують, що значення дисперсії шуму на виході системи обробки сигналів більше в головній пелюстці вихідного сигналу у порівнянні із значеннями дисперсії у його бічних пелюстках. Структура сигналу на виході системи обробки сигналів у випадку обробки узагальнених бінарних послідовностей Баркера може бути представлена певною кількістю виокремлених частинних пелюсток, кожна з яких характеризується сталими значеннями математичного сподівання та дисперсії сигналу. У статті також представлено та проаналізовано статистичні характеристики (щільності розподілу ймовірностей, математичні сподівання та дисперсії) вихідного сигналу з використанням прикладу обробки сигналів.
Mathematical expressions, which are regular deterministic rules for synthesis of generalized binary Barker binary sequences, were proposed in the scientific literature. Sequences, which can be synthesized within the framework of these mathematical expressions, generalize the structural features of known Barker binary sequences. Sets of multiplicative complementary generalized binary Barker sequences allows obtaining a low equivalent peak sidelobe level after joint signal processing, which is 1/Nmax, where Nmax is a maximum length of sequence in a set of sequences. One feature of considered sequences is that the multiplication of results of matched filtering of signal components forms a non-stationary output noise in the case of stationary input noise. This fact affects the noise immunity, detection and other characteristics in signal processing system. The aim of the article is a statistical analysis of output signal in signal processing system for multiplicative complementary generalized binary Barker sequences. The results of the analysis show that the value of variance of the output noise is larger in the main lobe of output signal in comparison with values of variance in its sidelobes. The structure of output signal in the case of signal processing of sets of generalized binary Barker sequences can be represented by some number of separately taken partial lobes, each of which is characterized by constant mean value and variance of signal. Statistical characteristics (probability density functions, mean values, variances) of output signal are also shown and analyzed in the article using an example of signal processing. Математические выражения, являющиеся регулярными детерминированными правилами синтеза обобщенных бинарных последовательностей Баркера, рассмотрены в научной литературе. Последовательности, которые можно синтезировать в рамках этих математических выражений, обобщают структурные особенности известных бинарных последовательностей Баркера. Системы мультипликативно комплементарных обобщенных бинарных последовательностей Баркера позволяют получить малое эквивалентное абсолютное значение максимального уровня боковых лепестков сигнала после совместной обработки сигналов, равное 1/Nmax, где Nmax – максимальная длина последовательности в системе последовательностей. Одной из особенностей рассматриваемых последовательностей является то, что умножение результатов согласованной фильтрации компонентов сигнала формирует нестационарный шум на выходе системы обработки сигналов в случае воздействия на ее входе стационарного шума. Этот факт влияет на помехоустойчивость, характеристики обнаружения и другие характеристики, связанные с системой обработки сигналов. Целью статьи является статистический анализ выходного сигнала в системе обработки сигналов на основе мультипликативно комплементарных обобщенных бинарных последовательностей Баркера. Результаты анализа показывают, что значение дисперсии шума на выходе системы обработки сигналов больше в главном лепестке выходного сигнала по сравнению со значениями дисперсии в его боковых лепестках. Структура сигнала на выходе системы обработки сигналов в случае обработки обобщенных бинарных последовательностей Баркера может быть представлена определенным количеством выделенных частных лепестков, каждый из которых характеризуется постоянными значениями математического ожидания и дисперсии сигнала. В статье также представлены и проанализированы статистические характеристики (плотности распределения вероятностей, математические ожидания и дисперсии) выходного сигнала с использованием примера обработки сигналов. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2019-07-11
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ESU/article/view/13802
10.18372/1990-5548.60.13802 |
|
| Source |
Electronics and Control Systems; Том 2, № 60 (2019); 9-15
Электроника и системы управления; Том 2, № 60 (2019); 9-15 Електроніка та системи управління; Том 2, № 60 (2019); 9-15 |
|
| Language |
en
|
|
| Rights |
Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
|
|