Дослідження питань оптимального вибору мірності дискретного перетворення фур’є при виявленні та розрізненні сигналів на фоні білого шуму
Вантажиться...
Файли
Дата
2018
Автори
Чесановський, І.І.
Ткачук, А.В.
Chesanovskyi, I.I.
Tkachuk, A.V.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Хмельницький національний університет
Анотація
Досліджуються питання оптимального вибору мірності дискретних систем, зокрема, алгоритму
дискретного перетворення Фур’є, при побудові пристроїв виявлення вузькосмугових сигналів та сигналів зі
штучним розширенням смуги частот. На прикладі полігармонічного та дискретно-частотно модульованого
сигналу показано, що існують межі мірності ДПФ, при яких досягається значний виграш у відношенні сигнал/шум.
При цьому встановлено, що в умовах виявлення сигналів на фоні шуму, правильний вибір мірності дискретної
системи дає змогу при незначній варіації досягти виграшу в 5 дБ і більше за значенням відношення сигнал/шум. Як
показало дослідження, цього можна досягти лише з урахуванням рівня шумів на вході системи при розрахунку
мірності основних алгоритмів цифрової обробки сигналів.
In order to detect signals embedded in noise often used the DFT’s processing gain, because the DFT can pull signals out of background noise. This is due to the inherent correlation gain that takes place in any point of DFT. The sampling rate optimal selection is investigated, in particular, a discrete Fourier transform algorithm, during detection of narrowband and wideband signals. The article covers the modelling results concerning the influence of sampling rate on the signal/noise ratio of cross-correlation function. The model includes two Costas sequences with frequency modulation embedded in white noise. Each Costas sequence consists of eight frequency slices. Signals have different amplitudes and some time shifting. Using this model, DFT filtering properties for wideband signals are investigated in order to improve sensitivity and resolution of the receiver system. The results of the research showed that signal/noise ratio increases whenever sampling rate is increased. But the magnification of signal/noise ratio in the output of the system also depends on the level of signal/noise ratio in the input of the system. If the signal overwhelmed by noise than the gain is less. The optimal sampling rate is a compromise between computationally large processing and the resolution of system. It was found, that correct selection of sampling rate makes it possible to achieve with little variation, winning 5 dB or more in signal/noise ratio. This is important for increasing the signal detection sensitivity.
In order to detect signals embedded in noise often used the DFT’s processing gain, because the DFT can pull signals out of background noise. This is due to the inherent correlation gain that takes place in any point of DFT. The sampling rate optimal selection is investigated, in particular, a discrete Fourier transform algorithm, during detection of narrowband and wideband signals. The article covers the modelling results concerning the influence of sampling rate on the signal/noise ratio of cross-correlation function. The model includes two Costas sequences with frequency modulation embedded in white noise. Each Costas sequence consists of eight frequency slices. Signals have different amplitudes and some time shifting. Using this model, DFT filtering properties for wideband signals are investigated in order to improve sensitivity and resolution of the receiver system. The results of the research showed that signal/noise ratio increases whenever sampling rate is increased. But the magnification of signal/noise ratio in the output of the system also depends on the level of signal/noise ratio in the input of the system. If the signal overwhelmed by noise than the gain is less. The optimal sampling rate is a compromise between computationally large processing and the resolution of system. It was found, that correct selection of sampling rate makes it possible to achieve with little variation, winning 5 dB or more in signal/noise ratio. This is important for increasing the signal detection sensitivity.
Опис
Ключові слова
дискретне перетворення Фур’є, частота дискретизації, сигнал Костаса, відношення сигнал/шум, кореляція, the discrete Fourier transform, sampling rate, Costas signal, signal-to-noise ratio, cross-correlation
Бібліографічний опис
Чесановський, І.І. Дослідження питань оптимального вибору мірності дискретного перетворення Фур'є при виявленні та розрізненні сигналів на фоні білого шуму [Текст] / І. І. Чесановський, А. В. Ткачук // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2018. – № 1. – С. 73-77.