СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СМЕСИ СИГНАЛА И ШУМА НА ВЫХОДЕ ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО ПРИЁМНИКА
Аннотация
Проведено экспериментальное исследование статистических параметров смеси сигнала и шума на выходе логарифмического приёмника: среднего, среднеквадратического отклонения, мо- ды, медианы, коэффициентов асимметрии и эксцесса. Наличие этих параметров распределения позволяет аппроксимировать функцию распределения вероятностей смеси сигнала и шума рядом Эджворта из четырёх членов. Логарифмические приёмники являются важной составной частью систем радиосвязи, радионавигации, радиолокации и радиоэлектронной борьбы. Они определяют такие важные характеристики, как частотный и динамический диапазон, чувствительность и помехоустойчивость. Целью данной работы является уточнение модели смеси сигнала и шума на выходе логарифмического приёмника. В большинстве известных публикаций использовано предпо- ложение о нормальном законе распределения смеси сигнала и шума на выходе логарифмического приёмника. Уточнение модели смеси сигнала и шума заключается в том, что данное распределе- ние описывается аналитически рядом Эджворта, а коэффициенты ряда Эджворта измерены экспериментально с помощью макета логарифмического приёмника и цифрового осциллографа. При этом среднее значение и среднеквадратическое отклонение измерены непосредственно и ин- дицируются на экране осциллографа, а коэффициенты асимметрии и эксцесса получены путём обработки массива данных, записанных из осциллографа. В качестве средства обработки массива данных использована программа MATLAB. Для иллюстрации результатов проведённых экспери- ментов приведены скриншоты с экрана осциллографа, на которых изображены осциллограммы и гистограммы смеси сигнала и шума. Получены следующие параметры распределения: – среднее значение меняется от 671 до 1938 мВ; – среднеквадратическое значение меняется от 23,51 мВ до 0,553 мВ; – коэффициент асимметрии меняется от минус 0,078 до 0,313; – коэффициент эксцесса меняется от 2,394 до 3,471. Полученные результаты позволяют построить характеристики об- наружения логарифмического приёмника и оценить вероятность ложной тревоги.
Список литературы
1. Функциональные усилители с большим динамическим диапазоном. Основы теории и практики
/ под ред. В.М. Волкова. – М.: Сов. радио, 1976. – 394 с.
2. Крылов Г.М., Какунин А.С., Панов В.И. Расчёт логарифмических усилителей с нелинейными
элементами в цепях нагрузки. – М.: Энергия, 1969. – 104 с.
3. Крылов Г.М., Вишневская А.В. Проектирование логарифмических усилителей с непрерывным
детектированием сигнала. – М.: Энергия, 1970. – 144 с.
4. Евсиков Ю.А., Чапурский В.В. Преобразование случайных процессов в радиотехнических уст-
ройствах: учеб. пособие. – М.: Высшая школа, 1977. – 264 с.
5. Зикий А.Н., Помазанов А.В. Детектирование радиосигналов в телекоммуникационных системах:
учеб. пособие. – Ростов-на-Дону – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2021. – 173 с.
6. Гилберт Б. Коэффициент шума и логарифмические усилители // Компоненты и технологии.
– 2008. – № 10. – С. 23-26.
7. Беляев Д.В., Зикий А.Н., Бурлаченко А.А. Искажение формы импульсов в логарифмическом при-
ёмнике // Вопросы специальной радиоэлектроники. Серия ОВР. – 2008. – № 1.
8. Михалев П. Микросхемы логарифмических усилителей традиционной схемотехники // Компо-
ненты и технологии. – 2017. – № 8. – С. 51-58.
9. Михалев П. Микросхемы современных логарифмических усилителей для радиочастотных при-
ложений // Компоненты и технологии. – 2008. – № 10. – С. 23-26.
10. Михалев П. Обзор основных схем логарифмических усилителей для радиочастотных приложений
производства фирмы Analog Devices // Компоненты и технологии. – 2008. – № 11. – С. 43-52.
11. Самков И. Основы теории демодулирующих логарифмических усилителей // Электронные
компоненты. – 2009. – № 3. – С. 84-90.
12. Беляев Д.В., Зикий А.Н., Пономаренко А.А. Динамический диапазон приёмника прямого усиле-
ния с логарифмическим видеоусилителем // Матер. МНТК «Информационный подход в естест-
венных, гуманитарных и технических науках». Ч. 4. – Таганрог, ТРТУ, 2004. – С. 8-9.
13. Беляев Д.В., Зикий А.Н., Помазанов А.В. Динамический диапазон и пропускная способность
приёмника прямого усиления с логарифмическим видеоусилителем // Вопросы специальной
радиоэлектроники. Серия ОВР. – 2004. – № 2. – С. 188-122.
14. Беляев Д.В., Зикий А.Н., Румянцев К.Е. Аппроксимация амплитудной характеристики детектор-
ного приёмника // Информационное противодействие угрозам терроризма. – 2005. – № 6.
– С. 201-205.
15. Кен Янг. Логарифмические усилители для комплексных измерений РЧ–сигналов // Электрон-
ные компоненты. – 2006. – № 8. – С. 121-124.
16. Беляев Д.В., Бурлаченко А.А., Зикий А.Н., Румянцев К.Е. Логарифмические детекторы (обзор) //
Информационное противодействие угрозам терроризма. – 2008. – № 12, Часть 2. – С. 241-249.
17. Андрианов А.В., Бабаев А.А., Зикий А.Н., Пустовалов А.И. Экспериментальное исследование
пеленгационного приёмника сантиметрового диапазона // Инженерный вестник Дона. – 2021.
– № 5. – URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n5y2021/6987.
18. Дьяконов В.П. MATLAB и Simulink для радиоинженеров. – М.: ДМК – Пресс, 2016. – 976 с.
19. Лихарев В.А. Цифровые методы и устройства в радиолокации. – М.: Сов. радио, 1973. – 456 с.
20. Андре Анго. Математика для электро- и радиоинженеров. – М.: Наука, 1967. – 780 с.
