Методы оценки параметров сигналов, устойчивые к помехам с неизвестными свойствами
Диссертация
Перейдем к более конкретным задачам. Как уже отмечалось выше, появление импульсной помехи наиболее сильно может сказаться при приеме слабых случайных сигналов, что имеет место в различных разновидностях пассивной локации: в радиоастрономии, в гидроакустике при определении характеристик слабых источников шума и т. д. Будем далее считать, что принимаемый сигнал представляет собой белый гауссов… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Оценка дисперсии гауссового процесса в присутствии импульсной помехи
- 1. 1. Модель импульсной помехи и оценка дисперсии гауссовой компоненты типа D-класса
- 1. 2. Сравнительный анализ точности оценок
- 1. 3. Применения метода к задаче определения уровня подводного шума
- 1. 4. Выводы
- Глава 2. Адаптивная обработка сигналов в антенных решетках с использованием метода максимума правдоподобия
- 2. 1. Модели принимаемых сигналов- формирование ВВК по критерию ОСП
- 2. 2. Известный вид временной зависимости полезного сигнала
- 2. 3. Произвольная временная зависимость полезного сигнала
- 2. 4. Выводы
- Глава 3. «Слепые» оценки параметров сигналов
- 3. 1. Случай независимых неравноточных отсчетов
- 3. 1. 1. Вывод выражения для функции правдоподобия
- 3. 1. 2. Регуляризованные оценки
- 3. 1. 3. Предельная регуляризация s '—>
- 3. 1. 4. Исследование робастных свойств «слепых» оценок с помощью модели Тьюки
- 3. 2. Временной сигнал, наблюдаемый на фоне стационарного шума
- 3. 3. Пространственно-временной сигнал со стационарным шумом
- 3. 4. Выводы
- 3. 1. Случай независимых неравноточных отсчетов
- Глава 4. Разработка и экспериментальная апробация помехоустойчивых методов обработки пространственно-временных сигналов для гидроакустических
Список литературы
- Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. Т. 1. Теория обнаружения, оценок и модуляции: Пер. с англ. М.: Сов. Радио, 1972. — 744 с.
- S.M. Kay. Foundamentals of Statistical Signal Processing. Vol. I. Estimation Theory. Prentice-Hall PTR, 1998.
- Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. M.: Радио и связь, 1982. 624 с.
- Бард Й. Нелинейное оценивание параметров.: Пер. с англ. М.: Статистика, 1979. — 349 с.
- Леман Э. Теория точечного оценивания: Пер. с англ. М.: Наука, 1991.- 448 с.
- Кендалл М., Стьюарт А. Статистические выводы и связи: Пер. с англ. М.: Наука, 1973.-900 с.
- Перов А.И. Стааистическая теория радиотехнических систем. М.: Радиотехника, 2003.-400 с.
- Турчин В. И, Введение в современную теорию оценки параметров сигналов. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2005. — 116 с.
- Караваев В.В., Сазонов В. В. Статистическая теория пассивной локации. М.: Радио и связь, 1987.-240 с.
- Симкин А.В., Светников О. Г., Маслеников Б. С., Гриць В. М. Статистический метод многопорогового определения интервалов существования импульсного сигнала на фоне низкочастотных и высокочастотных помех // Радиотехника, 1992, № 5−6. с. 3542.
- И. Tukey J. W. Exploratory Data Analysis, Reading Mass, 1977.
- Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. Кн. 2. — 480 с.
- Хьюбер Дж. Робастность в статистике: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. — 304 с.
- Хампель Ф., Рончетти Э., Рауссеу П., Штаэль В. Робастность в статистике. Подход па основе функций влияния: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 512 с.
- Монзинго Р.А., Миллер Т. У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986. — 448 с.
- Пистолькорс А.А., Литвинов О. С. Введение в теорию адаптивных антенн. М.: Наука, 1991.-200 с.
- Van Trees H.L. Detection, Estimation, and Modulation Theory, Part IV, Optimum Array Processing, New York, Wiley, 2002.
- Gershman A.B. Array signal processing: in Space-Time Wireless Systems From Array Processing to MIMO Communications, Bolcskei H., Papadias C., Gesbert D. and Van der Veen A.-J., Editors, Cambridge University Press, 2006, pp. 241−260.
- Reed I.S., Mallett J.D., and Brennan L.E. Rapid convergence rate in adaptive arrays // IEEE Trans. Aerospace and Electron. Syst., 1975, vol. 10, no. 6, pp. 853−863.
- Godara L.C. Application of antenna arrays to mobile communications. II. Beam-forming and direction-of-arrival considerations // Proc. IEEE, 1997, vol. 85, no. 8, pp. 1195−1245.
- Feldman D.D., Griffiths L.J. A projection approach to robust adaptive beamforming // IEEE Trans. Signal Processing, 1994, vol. 36, no. 4, pp. 867−876.
- Kelly E.J. Performance of an adaptive detection algorithm- rejection of unwanted signal // IEEE Trans. Aerospace and Electronic Systems, 1989, vol. 25, no. 2, pp. 122−133.
- Pesavento M., Gershman A.B. Maximum-likelihood direction of arrival estimation in the presence of unknown nonuniform noise // IEEE Trans. Signal Processing, 2001, vol. 49, no. 7, pp. 1310−1324.
- Agrawal M., Prasad S.A. A modified likelihood function approach to DOA estimation in the presence of unknown spatially correlated Gaussian noise using a uniform linear array // IEEE Trans. Signal Processing, 2000, vol. 48, no. 10, pp. 2743−2749.
- Yardimici Y., Cetin A.E., Cadzov J.A. Robust direction-of-arrival estimation in non-Gaussian noise // IEEE Trans. Signal Processing, 1998, vol. 46, no. 5, pp. 1443−1451.
- Andrews D.F., Mallows C.L. Scale mixtures of Normal distributions // Journal of the Royal Statistical Society, 1974, В 36, pp. 99−102.
- Марпл.-мл. С.JI. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. М.: Мир, 1990.-584 с.
- Kay S.M. Adaptive detection for unknown power spectral density // IEEE Trans. Signal Processing, 1999, vol. 47, no. l, pp. 10−21.
- Kay S.M. Asymptotically optimal detection in unknown colored noise via autoregressive modeling // IEEE Trans. Acoust. Speech Signal Processing, 1983, vol. 31, no. 8, pp. 927 939.
- Горская H.B., Горский C.M., Зверев B.A., Николаев Г. Н., Курин В. В., Хилько А. И. Коротковолновая дифракция в миогомодовом слоистом волноводе // Акустический журнал, 1988, т. 34, № 1, с. 55−59.
- Горский С.М., Зверев В. А., Матвеев A.JL, Митюгов В. В. Некогерентное накопление сигналов акустической дифракции // Акустический журнал, 1995, т. 41, № 2, с. 223— 231.
- Григорьев В.А., Кузькин В. М. Дифракция на сильно вытянутом сфероиде в подводном звуковом канале // Акустический журнал, 1995, т. 41, № 3, с. 410−414.
- Зверев В.А., Матвеев A.JI., Митюгов В. В. Согласованная фильтрация откликов акустической дифракции при некогерентном накоплении на вертикальной антенне // Акустический журнал, 1995, т. 41, № 4, с. 591−595.
- Турчин В.И. Исследование пространственно-временного обнаружителя слабых рассеянных сигналов. Препринт ИПФ РАН № 416. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 1996. — 24 с.
- Ding Li, Takao Y., Sawada К., Okumura Т., Miyanohana Y. Laboratory measurements of forward and bistatic scattering of fish at multiple frequencies // J. Acoust. Soc. Am., 1998, vol. 103 (6), pp. 3241−3244.
- Матвеев A.JI., Митюгов B.B. Комплексная согласованная фильтрация акустических дифракционных сигналов, принятых вертикальной антенной // Акустический журнал, 2000, 46, № 1, с. 94−101.
- Зверев В.А. Акустическое темное поле II Акустический журнал, 2000, т. 46, № 1, с. 103−111.
- Зверев В.А., Коротин П. И. Метод акустического темного поля // Системы наблюдения, измерения и контроля в вибро- и гидроакустике: Сборник научных трудов. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2002, с. 61−83.
- Зверев В.А., Коротин П. И., Матвеев А. Л., Митюгов В. В. Орлов Д.А., Салин Б. М., Турчин В. И. Экспериментальные исследования дифракции звука на движущихся не-одиородностях в мелководных условиях // Акустический журнал, 2001, т. 47, № 2, с. 227−237.
- Матвеев, А Л., Митюгов В. В., Потапов А. И. Пространственно-временная акустическая голография подвижных неоднородностей // Акустический журнал, 2001, т. 47, № 2, с. 246−252.
- Матвеев А.Л., Митюгов В. В. Определение параметров движения подводной неоднородности // Акустический журнал, 2002, т. 48, № 5, с. 653−660.
- Матвеев А.Л., Орлов Д. А., Родионов А. А., Салин М. М., Турчин В. И. Сравнительный анализ томографических методов наблюдения неоднородностей в условиях мелкого моря // Акустический журнал, 2005, т. 51, № 2, с. 268−279.44.47,48,49,50,51,52,53,54,55.56,57,58
- Урик Р.Дж. Основы гидроакустики: Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1978. 448 с. Tolstoy A. Matched-field processing for underwater acoustics. World Scientific, Singapore, 1993.
- Baggeroer A.B., Kuperman W.A., Miklialevsky P.N. An overview of matched field methodsin ocean acoustics // IEEE J. Ocean. Eng., 1996, vol. 21, pp. 393−401.
- Bucker H.P. Use of calculated sound fields and matched-field detection to locate soundsources in shallow water // J. Acoust. Soc. Am., 1976, vol. 59 (2), pp. 368−373.
- Baggeroer A.B., Kuperman W.A., Schmidt H. Matched field processing: Source localizationin correlated noise as an optimum parameter estimation problem // J. Acoust. Soc. Am., 1988, vol. 83 (2), pp. 571−587.
- Richardson A.M., Nolte L.W. A posteriori probability source localization in an uncertain sound speed, deep ocean environment // J. Acoust. Soc. Am., 1991, vol. 89 (5), pp. 22 802 284.
- Czenszak S.P., Krolik J.L. Robust wideband matched-field processing // J. Acoust. Soc. Am., 1997, vol. 101 (2), pp. 747−759.
- Heaney K.D., Kuperman W.A. Very long-range source localization with a small vertical array // J. Acoust. Soc. Am., 1998, vol. 104 (4), pp. 2149−2159.
- Zala C.A., Ozard J.M. Matched-field processing for a moving source // J. Acoust. Soc. Am., 1992, vol. 92(1), pp. 403—417.
- Collins D.M., Fialkowski L.T., Kuperman W.A., Perkins J.S. Environmental source tracking Hi. Acoust. Soc. Am., 1993, vol. 94 (6), pp. 2149−2159.
- Bucker H. Matched-field tracking in shallow water // J. Acoust. Soc. Am., 1994, vol. 96 (6), pp. 3809−3811.
- Tantum S.L., Nolte L.W. Tracking and localizing a moving source in an uncertain shallow water environment// J. Acoust. Soc. Am., 1998, vol. 103 (1), pp. 362−373.
- Wilmut M.J., Ozard J.M. Detection performance of two effective source tracking algorithms for matched-field processing//J. Acoust. Soc. Am., 1998, vol. 104 (6), pp. 2149−2159.
- Fialkowski L.T., Perkins J.S., Collins D.M., Nicholas M., Fawcett J.A., Kuperman W.A. Matched-field source tracking by ambiguity surface averaging // .T. Acoust. Soc. Am., 2001, vol. 110 (2), pp. 739−746.
- Орлов Д.А. Измерение траектории тональных источников в мелком море // Системы наблюдения, измерения и контроля в вибро- и гидроакустике: Сборник научных трудов. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2002, с. 118−135.
- Беляев B.C., Маслов В. К., Новиков В. В., Торопов В. Н. Применение время-частотных распределений для оценки параметров движения источника тональных сигналов // Изм. техника, 1997, № 3, с. 48−52.
- Quinn B.G. Doppler speed and range estimation usiug frequency and amplitude estimates // J. Acoust. Soc. Am, 1995, vol. 98, pp. 2560−2566.
- Орлов Д.А., Турчин В. И., Фикс Г. Е., Фикс И. Ш. Использование приемных антенных решеток для измерения уровней подводного шума // Сборник трудов XIX сессии Российского акустического общества, т. 2. М.: ГЕОС, 2007, с. 406−410.
- Родионов А.А. Модификация метода минимума хи-квадрат для пассивной локации в присутствии импульсной помехи // Труды X Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация и связь», Воронеж, 2004, т. 1, с. 14−22.
- Родионов А.А., Турчин В. И. Оценки дисперсии гауссового процесса, устойчивые к импульсной помехе // Изв. вузов. Радиофизика, 2005, т. 48, № 1, с. 76−85.
- Родионов А.А., Турчин В. И., Адаптивная обработка сигналов в антенных решетках с использованием метода максимума правдоподобия // Изв. вузов. Радиофизика, 2008 (принята в печать).
- Родионов A.A., Турчин В. И. Слепые оценки параметров сигналов // Труды X Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация и связь», Воронеж, 2004, т. 1, с. 23−32.
- Rodionov А.А., Turchin V.I. Blind estimation of target parameters in the presence of unknown Gaussian space-time interference // Proceedings of 5th International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT'05), Kyiv, 2005, pp. 351−354
- Benveniste A. and Goursat M. Blind equalizers // IEEE Trans. Commun., 1984, vol. 32, no. 8, pp. 871−883.
- Матвеев А.Л., Орлов Д. А., Родионов A.A., Салин Б. М., Турчин В. И. Сравнительный анализ томографических методов наблюдения неоднородностей в условиях мелкого моря // Акустический журнал, 2005, т. 51, № 2, с. 1−12.
- Родионов А.А. Определение траектории источника тонального сигнала с помощью антенной решетки в условиях мелкого моря // Труды научно-технической конференция «Проблемы метрологии гидрофизических измерений ПМГИ-2006», Москва, 2006, с. 53−58.
- Орлов Д.А., Родионов А. А. Построение траектории тонального источника с использованием гидроакустических антенных решеток // Сборник трудов XIX сессии Российского акустического общества, т. 2. М.: ГЕОС, 2007, с. 324−328.
- Колданов А.П. Построение устойчивых алгоритмов распознавания помех // Радиотехника, 2001, № 9. с. 17−20.
- Цыганков С.Г. Проблемы и перспективы измерения параметров акустического поля кораблей // Проблемы измерения параметров гидроакустических полей и обработки информации: Сб. научн. тр. М.: НПО ВНИИФТРИ, 2005, с. 5−17.
- Берг Дж.П., Люнбергер Д. Г., Венгер Д. Л. Оценивание ковариационных матриц с заданной структурой // ТИИЭР, 1982, т.70, № 9, с.63−76.
- McDonald K.F., Blum R.S. Exact performance of STAP algorithms with mismatched steering and clutter statistics // IEEE Trans. Signal Processing, 2000, vol. 48, no.10, pp. 27 502 763.
- Golub G.H., Van Loan C.F., Matrix Computations. John Hopkins University Press, Baltimore, MD, 3rd edition, 1996.
- Bilodeau M., Brenner D. Theory of Multivariate Statistics, New York, Springer, 1999.
- Мюнье Ж., Делиль Ю. Пространственный анализ в пассивных локационных системах с помощью адаптивных методов // ТИИЭР, 1987, т.75, № 11, с. 21−37.
- Carlson B.D. Covariance matrix estimation errors and diagonal loading in adaptive arrays // IEEE Trans. Aerosp. Electr. Syst, vol. 24, pp. 397−401, July 1988.
- Giovannelli J.-F., Idier J. Bayesian interpretation of periodograms // IEEE Trans. Signal Processing, vol. 49, no. 7, pp. 1988−1996, July 2001.
- Родионов A.A., Турчин В. И. Оценка параметров сигнала, наблюдаемого на фоне помехи с ограниченным пространственным спектром. Препринт ИПФ РАН № 615. Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2002. 16 с.
- Kay S.M. Foundamentals of Statistical Signal Processing. Vol. II. Detection Theory. Prentice-Hall PTR, 1998.
- Eckart C. The Scattering of sound from the sea surface // J. Acoust. Soc. Am., 1953, vol. 25 (3), pp. 566−570.
- Gershman А. В., Orlov D. A., Turchin V. I. On LLRT detection of deterministic signals in multiplicative noise // Signal Processing, 1999, vol. 76, pp. 323−326.