Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке

Адаптивный вариант технологии суррогатных данных для повышения эффективности спектрального анализа сигналов собственноструктурными методами

Владимир Иванович Василишин

Аннотация


Рассмотрена задача повышения эффективности спектрального анализа сигналов, наблюдаемых на фоне шума, методом Root-MUSIC с использованием технологии суррогатных данных, реализованной адаптацией алгоритма рандомизации фаз отсчетов преобразования Фурье исходных данных к отношению сигнал–шум (ОСШ). Показана эффективность предложенного варианта технологии суррогатных данных при низких значениях ОСШ и малом числе выборок. При больших значениях ОСШ адаптивный вариант технологии суррогатных данных практически не приводит к появлению суррогатной помехи, характерной для неадаптивного варианта. Предложенный вариант технологии может быть применим с другими методами спектрального анализа.


Ключевые слова


суррогатные данные; собственноструктурный метод

Полный текст:

PDF

Литература


Trees H. L. V. Optimum array processing. Part IV of Detection, Estimation and modulation theory / H. L. V. Trees. — Wiley-Interscience, New York, 2002.

Brillinger D. R. Time Series. Data Analysis and Theory / D. R. Brillinger. — Holt, Rinehart and Winston, 1975.

Jolliffe I. T. Principal Component Analysis / I. T. Jolliffe. — Springer, 2002. — 487 p.

Гирко В. Л. Спектральная теория случайных матриц / В. Л. Гирко. — М. : Наука, 1988. — 376 с.

Леховицкий Д. И. Статистический анализ «сверхразрешающих» методов пеленгации источников шумовых излучений при конечном объеме обучающей выборки / Д. И. Леховицкий // Прикладная радиоэлектроника. — 2009. — Т. 8, № 4. — С. 526–540.

Василишин В. И. Оценивание числа гармонических компонент сигнала с использованием технологии суррогатных данных / В. И. Василишин // Прикладная радиоэлектроника. — 2013. — Т. 12, № 4. — C. 542–552.

Абрамович Ю. И. Регуляризованный метод адаптивной оптимизации по критерию максимума отношения сигнал/помеха / Ю. И. Абрамович // Радиотехника и электроника. — 1981. — Т. 26, № 3. — С. 543–551.

Gershman A. B. A pseudo-noise approach to direction finding / Alex B. Gershman, Johann F. Böhme // Signal Processing. — May 1998. — Vol. 71, No. 1. — P. 1–13. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/S0165-1684(98)00130-3.

Vasylyshyn V. Removing the outliers in root-MUSIC via pseudo-noise resampling and conventional beamformer / Volodymyr Vasylyshyn // Signal Processing. — Dec. 2013. — Vol. 93, No. 12. — P. 3423–3429. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/j.sigpro.2013.05.026.

Liou C. Y. Spatial pseudorandom array processing / Cheng-Yuan Liou, Ruey-Ming Liou // IEEE Trans. Signal Process. — Sep. 1989. — Vol. 37, No. 9. — P. 1445–1449. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/29.31300.

Theiler J. Testing for nonlinearity in time series: the method of surrogate data / James S. Theiler, Stephen Eubank, Andre Longtin, Bryan Galdrikian, J. Doyne Farmer // Physica D. — 1992. — Vol. 58, Nos. 1–4. — P. 77–94. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/0167-2789(92)90102-S.

Dahlhaus R. Mathematical Methods in Signal Processing and Digital Image Analysis / Rainer Dahlhaus, Jurgen Kurths, Peter Maass, Jens Timmer. — Berlin Heidelberg : Springer–Verlag, 2008. — DOI : http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-75632-3.

Borgnat P. Stationarization via surrogates / Pierre Borgnat, Patrick Flandrin // J. Stat. Mech. — 2009. — P. 1–14. — DOI : http://dx.doi.org/10.1088/1742-5468/2009/01/P01001.

Василишин В. И. Адаптивная коррекция предварительной обработки сигналов с использованием технологии суррогатных данных в задачах спектрального анализа / В. И. Василишин // Системи обробки інформації. — 2013. — № 2. — С. 15–20.

Костенко П. Ю. Коррекция обработки сигналов при их спектральном анализе с использованием суррогатных автоковариационных функций наблюдения, полученных ATS-алгоритмом / П. Ю. Костенко, В. И. Василишин // Радиоэлектроника. — 2014. — Т. 57, № 6. — С. 3–12. — (Известия вузов). — Режим доступа : http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347014060016.

Костенко П. Ю. Повышение эффективности спектрального анализа при низких отношениях сигнал/шум с использованием технологии суррогатных данных без сегментации наблюдения / П. Ю. Костенко, В. И. Василишин // Радиоэлектроника. — 2014. — Т. ??, № ?. — С. ?–?. — (Известия вузов). — Режим доступа : .

Gorokhov A. Y. Unified analysis of DOA estimation algorithms for covariance matrix transforms / A. Y. Gorokhov, Y. I. Abramovich, J. F. Bohme // Signal Processing. — Nov. 1996. — Vol. 55, No. 1. — P. 107–115. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/S0165-1684(96)00123-5.

Василишин В. И. Анализ методической ошибки спектрального анализа, использующего технологию суррогатных данных / В. И. Василишин // Системи обробки інформації. — 2014. — № 1. — С. 5–9.

Гершман А. Б. Анализ пространственного сглаживания корреляционной матрицы в задачах углового разрешения коррелированных сигналов / А. Б. Гершман, В. Т. Ермолаев // Радиоэлектроника. — 1990. — Т. 33, № 9. — С. 20–24. — (Известия вузов).

Леховицкий Д. И. Эффективность адаптивной пространственной обработки сигналов при временной корреляции обучающих выборок / Д. И. Леховицкий, И. Д. Раков // Радиотехника. — 1986. — № 9. — С. 60–63.

Василишин В. И. Предварительная обработка сигналов с использованием метода SSA в задачах спектрального анализа // Прикладная радиоэлектроника. — 2014. — Т. 13, № 1. — C. 42–49.

da Costa J. P. C. L. Enhanced model order estimation using higher-order arrays / J. P. C. L. da Costa, M. Haardt, F. Romer, G. Del Galdo // Signals, Systems, and Computers : 41st Asilomar Int.Conf. ACSSC 2007, 4–7 Nov. 2007, Pasific Grove, CA : proc. of conf. — IEEE, 2007. — P. 412–416. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ACSSC.2007.4487242.

Nadakuditi R. R. Sample eigenvalue based detection of high-dimensional signals in white noise using relatively few samples / R. R. Nadakuditi, A. Edelman // IEEE Trans. Signal Process. — July 2008. — Vol. 56, No. 7. — P. 2625–2638. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TSP.2008.917356.

Vasylyshyn V. I. Beamspace root estimator bank for DOA estimation with an improved threshold performance / V. I. Vasylyshyn // ICATT : IEEE Int. Conf., 16–20 Sept. 2013, Odessa, Ukraine : proc. of conf. — IEEE, 2013. — P. 280–282.

Василишин В. И. Повышение эффективности спектрального анализа методом ESPRIT с использованием технологии суррогатных данных / В. И. Василишин // Прикладная радиоэлектроника. — 2013. — Т. 12, № 3. — C. 406–412.




DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347015030036

Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2017
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта