ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 146
Скачиваний: 0
Хехр |
&К (V. |
*») |
(8.5.20) |
||
2[1 + ^ |
(М; Ml |
||||
|
|
|
|||
Вследствие монотонной зависимости |
Л [u(t; Я)] |
от |
|||
/С (Я^ Я3) структура оптимальной |
приемной |
системы |
при |
выполнении оговоренных допущений будет определяться выражением (8.5.19).
Таким образом, при различении двух квазидетерминированных ПМ сигналов приемная система должна формировать оптимальные выходные эффекты в соот ветствии с выражениями (8.5.10) или (8.5.19) в зависи мости от того, какой ожидается сигнал: с неизвестной фазой или неизвестными фазой и амплитудой. Эту операцию можно осуществить включением на парал лельную работу двух оптимальных приемных систем
обнаружения |
квазидетерминированных |
ПМ |
сигналов, |
|
согласованных |
—> |
—> |
—> |
—^ |
соответственно с S(/; |
М) и |
5((; |
Яг), |
выходы которых подключены к решающему устройству. Дальнейшим обобщением рассмотренных систем яв ляются системы различения т + 1 ПМ сигналов. В из вестных работах [18, 23] показано, что оптимальные
приемные |
системы, |
предназначенные для |
различения |
||
т + 1 детерминированных |
или квазидетерминированных |
||||
узкополосных сигналов |
на |
фоне аддитивных помех, |
|||
должны |
состоять |
из т + 1 |
согласованных |
фильтров, |
выходные сигналы которых поступают после стробиро вания или детектирования на схему сравнения, опреде ляющую наибольшее из т + 1 значений выходных эффек тов или их огибающих. На основании ранее сделанных выводов эти утверждения можно распространить и на различение т + 1 детерминированных и квазидетермини рованных узкополосных ПМ сигналов.
8.6. СТРУКТУРА ОПТИМАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЯРИЗАЦИИ ПМ СИГНАЛОВ
В соответствии с выводами, сделанными в § 7.3, оптимальная приемная система, предназначенная для оценки параметров поляризации ПМ сигнала, должна формировать на своем выходе функцию правдоподобия, которая представляет собой условную плотность вероят-
—У —V |
-> |
ности векторного процесса u(t\ Я), т. е. А(Я)=ср(ы/Я).
238
Часто в качестве критерия оптимальности используется требование получения эффективной оценки [18, 36], характеризуемой нулевым смещением и минимальным рассеянием. Однако эффективная оценка параметров сигнала существует только тогда, когда удовлетворяют ся условия
Л (Я) = ?[«(*; |
Я)]/(Я*/Я), |
|
|
|
In / (я*/Я) = k (x*i —Яг), |
(8.6. 1) |
|
|
|
||
где <р[u(t\ Я)] — произвольная |
функция |
от и (t\ Я); |
|
f (Я*/Я) — условная |
плотность вероятности; |
k — постоян |
|
ный коэффициент, |
не зависящий от Я*. |
|
Эти ограничения приводят к тому, что невозможно
аналитически представить апостериорное распределение
—>—>
f f kfu)’ на всем априорном интервале Л и произвести
необходимые усреднения, чтобы вычислить дисперсию оценки
з2(Яг) =;<*J (Яг - я*г)2/ ( if и) d l >. |
(8.6.2) |
л |
|
Сложными оказываются и решающие устройства при их практической реализации. Поэтому в настоящее время наиболее широко используются оценки по методу мак симума апостериорного распределения или функции правдоподобия. Оценка по максимуму функции правдо
подобия, если Л (Я) в среднем обладает свойством сим метрии, совпадает с оценкой по минимуму среднеквад ратической ошибки, а в теории оценок доказывается [22, 37] возможность определения эффективной оценки, если она существует, методом максимума правдоподо бия. К тому же инвариантность функции правдоподобия по отношению к произвольному взаимно-однозначному преобразованию позволяет значительно упростить реа лизацию структурных схем для получения оценки по методу максимума функции правдоподобия.
Для определения функции правдоподобия оценивае мых параметров поляризации найдем выражение функ ционала плотности вероятности нормального случайного
2 3 9
векторного процесса u(t; к). Пусть отсчеты при Дискрет-
ном наблюдении u(t\ к) берутся через равноотстоящие моменты времени A = /;+i—С (/=1, 2, .. ., п). При этом
число выборок Ui — u{ti\ X) равно целому числу дроби |
|
(Г+1)/Д , где |
Т — длительность реализации случайного |
■+ |
•+ |
процесса u(t\ к). В общем случае математическое ожи- |
|
•*> |
|
дание M[u(t\ А,)]=т^0, поэтому совокупность значений
математического ожидания M[u(t\ k)] = u»{t\ к) |
в выбо- |
—> |
—> |
рочные моменты времени можно обозначить uoi = uo{ti\k).
Совокупности значений корреляционных функций в вы
борочные моменты |
времени |
Ru{tu tj)=Ruij = Riiji, |
|||
Rzz(ti', |
tj) =Rmj = Rziji', |
Rll{ti\ |
tj) = 1^21(^; ti) — Rl2ij — |
||
—R i2ji |
образуют корреляционную |
блочную матрицу |
|||
R(ti\ |
tj) |
выборки порядка 2пХ2п. |
Многомерная плот |
ность вероятности 2«-го порядка стационарного нормаль
ного случайного процесса u{t\ к) |
определяется |
выра |
|
жением |
|
|
|
f (иг; «2; •••; ип) = |
------- |
„ ■ - = Х |
|
|
(2 я )» У |
det R {tt \ tj) |
|
X exp | — -- (“r — |
R ' 1 (k. |
(« — “o )|. |
(8.6.3) |
где |
|
|
|
ZT = || ит
И ц и« II; WJ2, .... j
II ,
II |
u |
ou |
uT ll; |
n |
|
02i 1,7 |
|
^2£ -- |
{^21> ^22» •** »^211} J |
' ^012» • • • >^Qin}j « „ = K l . И022» i ^огп}"
Для нахождения функционала плотности вероятности необходимо вычислить предел показателя экспоненты
(8.6.3) при
Д= 77(п— 1) = ti+i—U— ^0. п— МХ1-
Определив элементы Cuij, С22ц, Cm-j, C2lij блоков ма
трицы R ~1{ti, tj) из уравнений вида
2 — 0, 2 Ct1iiRtljh — О,
/=i |
з=i |
(8.6.3) записать как |
мы можем показатель |
экспоненты |
|
{ип — Чоп)— — |
Аг ( « . з ~ И о , з ) + |
|
/=1 |
|
|
+( « .г — « 0 1 <) - % Г - Д2 («23 — «огз) +
ifT=l
п
+S l«2i ~ |
«огг) ^ J T - A2 (M,j — H0ij) + |
|
|||||||||
|
i:/=i |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
+ |
2 |
|
(«гг — |
«огг) |
А 2 (И, J — |
И02з) |
|
||||
|
<./=! |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
J ] |
“u°‘«jU!jA2+ |
2 |
uu ^ a ul A 2+ |
|||||
|
|
|
г./=1 |
|
|
|
г. /=1 |
|
|
||
+ |
|
S |
“ ” A |
' « |
“ > |
! + |
£ |
|
, |
(8.6.5) |
|
i, |
|
|
|
||||||||
|
/=1 |
|
|
i,/=l |
|
|
|
|
|||
где |
о |
|
_ |
ш |
|
о |
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
^02*! |
|
||||||
|
|
|
---Mil |
|
^OUj |
1-- ^2*’ |
|
||||
|
n |
C-nij |
д2 __ |
n |
|
|
|
5,-fe |
|
||
|
|
» „ Л « Д = |
|
||||||||
|
f=l |
|
|
|
|
Л * |
|||||
|
|
|
|
|
/=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
|
|
|
2 ] - % ^ Д * = |
2 » 111Й/гиЛД = |
0; |
|
|||||||
|
/=1 |
|
|
|
|
/=1 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J=1 |
|
|
|
i=l |
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
J ] -% A A2 = J ) »« « * ..* * = |
|
|
||||||||
|
/=1 |
|
|
|
|
/=1 |
|
|
|
|
|
a m-j = |
C • - |
|
|
|
|
|
|
^ |
1 |
|| C ,„j ||; |
|
- j r - — элементы матрицы 0n = |
16-667 |
241 |