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

Автор(и)

  • Владимир Иванович Василишин Харьковский национальный университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Україна https://orcid.org/0000-0002-5461-0125

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347015030036

Ключові слова:

суррогатные данные, собственноструктурный метод

Анотація

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.

Посилання

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.

Опубліковано

2015-03-12

Як цитувати

Василишин, В. И. (2015). Адаптивный вариант технологии суррогатных данных для повышения эффективности спектрального анализа сигналов собственноструктурными методами. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 58(3), 26–39. https://doi.org/10.20535/S0021347015030036

Номер

Розділ

Оригінальні статті