Розглянуто задачу аналізу точності відновлення сигналів невідомої форми методами оцінювання аргумента біспектральної та нормованої біспектральної густини (БГ). Подано результати статистичного моделювання, які демонструють можливість покращання точності відновлення сигналів за використанням гладких функцій - оцінок нормованої БГ, що розраховані за наявності адитивних білого гаусова та імпульсного шумів.

Рассмотрена задача анализа точности восстановления сигналов неизвестной формы методами оценивания аргумента биспектральной и нормированной биспектральной плотности (БП). Приведены результаты статистического моделирования, демонстрирующие возможность улучшения точности восстановления формы сигналов с использованием гладких функций - оценок нормированной БП, вычисляемых в присутствии аддитивных белого гауссова и импульсного шумов.

The accuracy analysis of unknown signal shape reconstruction is considered for argument bispectrum estimation and normalized bispectrum estimation techniques. Results of computer simulations demonstrate a possibility of signal shape reconstruction accuracy improvement by using smooth functions as normalized bispectrum density estimates computed in the presence of additive Gaussian and impulse noise.

Предложен метод восстановления сигналов неизвестной формы по биспектральной плотности. Изложен новый подход, основанный на использовании гладких функций косинус и синус вместо традиционно используемой в фазовых измерениях разрывной функции арктангенс аргумента биспектра. С помощью моделирования оценена эффективность предложенного метода восстановления сигналов с разрывами первого рода при различных интервалах дискретизации.

Предложен новый метод помехоустойчивого кодирования, основанный на использовании свойств корреляционной функции третьего порядка и биспектра. Представлен алгоритм кодирования и декодирования дискретного сообщения в цифровой системе связи с частотной манипуляцией. С помощью статистического моделирования исследована помехоустойчивость предлагаемого метода при отношениях сигнал - помеха по мощности на входе демодулятора существенно меньших единицы.

Проанализирована изменчивость радиолокационных дальностных портретов, вызванная вариациями ракурса объекта наблюдения по отношению к линии визирования РЛС. Показана возможность уменьшения воздействия спекл-эффекта на изменчивость радиолокационных дальностных портретов летательных аппаратов. Предложен подход, основанный на восстановлении дальностных портретов с помощью биспектрального оценивания. Результаты компьютерного моделирования, полученные для разных типов воздушных радиолокационных целей, демонстрируют уменьшение чувствительности оценки дальностного профиля к изменениям ракурса объекта при использовании биспектрального оценивания.

Рассмотрена задача поиска оптимальных параметров аддитивной и мультипликативной функции предискажений строк, вводимых при восстановлении цифровых изображений, искаженных случайным взаимным сдвигом строк и смесью аддитивного гауссова и импульсного шума. Приведены результаты восстановления трех различных типов тестовых изображений с использованием оценивания моментных функций третьего порядка. Результаты компьютерного статистического моделирования дают возможность определить оптимальные параметры функций предискажений с точки зрения обеспечения максимального показателя качества реставрации изображений.

Рассмотрена задача обнаружения движущегося радиолокационного объекта на фоне помех с использованием метода биспектрального анализа нестационарного сигнала обратного рассеивания. Предложен подход к улучшению отношения сигнал-шум в радиолокационной системе обнаружения движущихся наземных объектов, основанный на выделении из широкополосного спектра сигнала и помехи только тех пар доплеровских частот, которые связаны по фазе. Представлены данные экспериментальных измерений сигналов обратного рассеяния шагающего и бегущего человека, полученные на радиолокаторе миллиметрового диапазона длин волн. Приведены результаты экспериментальных исследований, демонстрирующие выигрыш в отношении сигнал-шум при использовании предлагаемого подхода по сравнению с известным подходом, основанным на анализе доплеровского спектра Фурье.

На основании теории статистических решений рассмотрена задача обнаружения детерминированного сигнала, наблюдаемого на фоне аддитивного гауссова шума, с использованием тестовой статистики третьего порядка и критерия Неймана-Пирсона. Предложено формирование тестовой статистики обнаружения в виде пиковой оценки моментной функции третьего порядка выхода согласованного фильтра. Приведены результаты статистического моделирования, демонстрирующие преимущества использования статистик третьего порядка по сравнению с традиционными статистиками второго порядка.

На основании теории статистических решений рассмотрена задача обнаружения детерминированного сигнала, наблюдаемого на фоне помех, с использованием новых тестовых статистик третьего порядка. Предложены разные варианты формирования тестовых статистик обнаружения в виде пиковых значений моментных функций третьего порядка. Выполнен сравнительный анализ показателей обнаружения сигналов с использованием традиционных тестовых статистик второго порядка и предложенных тестовых статистик третьего порядка. Приведены результаты расчетов кривых обнаружения, демонстрирующие преимущества использования статистик третьего порядка по сравнению с традиционными статистиками второго порядка.

Рассмотрена задача радиолокационного распознавания движущихся наземных целей в миллиметровом диапазоне длин волн с использованием анализа в частотно-временной плоскости кратковременного спектра мощности нестационарного сигнала. Предложена процедура формирования информативных признаков на основании раздельной обработки огибающей и фазы отраженного от наземного объекта сигнала, а также приведены результаты экспериментального исследования, которые подтверждают эффективность рассмотренного алгоритма распознавания.

Предложен подход к частотно-временному анализу многокомпонентных ЛЧМ сигналов, основанный на выделении из нестационарного сигнала пар связанных по фазе спектральных компонент с помощью параметрического оценивания биспектральных плотностей последовательности кратковременных сегментов сигнала с использованием авторегрессионной модели. Представлены результаты обработки сигналов обратного рассеяния пешехода, полученные экспериментально на доплеровской РЛС миллиметрового диапазона длин волн.

Рассмотрена задача автоматического распознавания и классификации подвижных наземных радиолокационных целей с использованием частотно-временных распределений нестационарных сигналов. Представлены результаты экспериментальных исследований, выполненных с помощью когерентного радара миллиметрового диапазона радиоволн. Проведен сравнительный анализ показателей распознавания радиолокационных образов, использующих различные способы формирования информативных признаков и методы принятия решения о принадлежности целей к одному из классов. Показаны преимущества обработки данных радиолокационных измерений с помощью биспектрального оценивания тонкой структуры отраженных сигналов.

Предложен способ определения оптимальной длительности бита в системе связи с использованием биспектрально-организованной модуляции и процедурой демодуляции с тестовой статистикой обнаружения в виде пикового значения оценки амплитудного биспектра триплета. Приведены результаты расчетов вероятности появления ошибочного бита в широком диапазоне изменений отношения энергии бита к спектральной плотности мощности аддитивного гауссова шума, демонстрирующие улучшение показателей помехоустойчивости предложенного способа по сравнению с классической частотной манипуляцией и тестовой статистикой обнаружения в виде максимума корреляционного интеграла.

Предложен способ повышения помехоустойчивости цифровой системы связи на основе биспектрально-организованной модуляции и процедуры демодуляции с использованием тестовой статистики обнаружения и различения сигналов-триплет, рассчитываемой в виде пикового значения оценки амплитудного биспектра принятых сигналов. Приведены результаты расчетов вероятности появления ошибочного бита в широком диапазоне изменений отношения энергии бита к спектральной плотности мощности шума в радиоканале связи с аддитивным гауссовым шумом с замираниями и без них. Продемонстрировано улучшение показателей помехоустойчивости предложенного способа по сравнению с известными методами частотной манипуляции FSK и FSK-4, в которых принята тестовая статистика обнаружения и различения сигналов в виде оценки максимума корреляционного интеграла.

Описаны принципы работы SFCW георадаров и классические подходы к обработке их сигналов. Предложен альтернативный алгоритм обработки сигналов, позволяющий получить как зависимость коэффициента отражения, так и фазового спектра сигнала от глубины. Описан алгоритм спектрального оценивания RELAX, основанный на итерационных процедурах оценок параметров самых мощных спектральных компонент, и показана возможность его применения при обработке сигналов георадара для подавления помеховых отражений от антенны и границы раздела земля - воздух. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие эффективность разработанных алгоритмов обработки сигналов георадара.

Предложен способ выделения новых информативных признаков из частотно-временного распределения сигналов обратного рассеяния подвижными наземными объектами в задачах распознавания и классификации радиолокационных образов. Бикепстральные коэффициенты, рассчитываемые из наблюдений кратковременных оценок биспектров нестационарных сигналов обратного рассеяния, использованы в качестве информативных признаков в радиолокационной автоматической системе классификации (РАСК) подвижных наземных объектов. Исследованы показатели РАСК на основе модели гауссовой смеси и правила принятия решения по максимуму правдоподобия. Представлены результаты экспериментальных исследований, выполненных на доплеровском радиолокаторе миллиметрового диапазона длин волн. Приведены результаты расчетов вероятностей классификации одиночного пешехода и группы пешеходов, движущихся на фоне помех от растительности.

Предложен способ повышения помехоустойчивости цифровой системы связи, основанный на биспектрально-организованной модуляции и процедуре демодуляции с использованием новой тестовой статистики обнаружения сигнала в виде пикового значения оценки амплитудного биспектра наблюдения. Представлены результаты расчетов вероятности появления ошибочного бита в широких диапазонах изменений отношения энергии бита к спектральной плотности аддитивного гауссова шума и вероятности импульсного шума, демонстрирующие улучшение показателей помехоустойчивости предложенного способа по сравнению с классической частотной модуляцией и тестовой статистикой обнаружения сигнала в виде максимума корреляционного интеграла.

Рассмотрены методы формирования частотно-временных распределений нестационарных многокомпонентных сигналов, основанные на непараметрических и параметрических методах спектрального и биспектрального оценивания. Проанализированы преимущества и недостатки четырех подходов к формированию частотно-временных распределений. Представлены результаты расчетов частотно-временных распределений тестовых сигналов и экспериментальных записей радиолокационных сигналов обратного рассеяния, позволяющие оценить и сравнить частотное разрешение и помехоустойчивость исследуемых подходов.

Предложен новый подход к выделению информативных признаков при решении задачи классификации подвижных радиолокационных объектов на основе биспектрального оценивания параметров сигналов обратного рассеяния. Признаки классификации предложено выделять из кратковременных оценок биспектральной плотности нестационарных эхо-сигналов доплеровской радиолокационной системы наблюдения за подвижными наземными объектами. Представлены результаты экспериментальных исследований автоматической радиолокационной системы классификации подвижных объектов в условиях воздействия пассивных помех от растительности. Выполнен сравнительный анализ вероятности классификации радиолокационных объектов с использованием предложенных бикепстральных и известных кепстральных коэффициентов.

Рассмотрена задача распознавания летательных аппаратов (ЛА) по их радиолокационным дальностным профилям (РДП). Исследованы показатели автоматической системы распознавания радиолокационных образов на основе критерия минимума евклидовой нормы и принципа мажоритарного большинства. Выполнен сравнительный анализ результатов распознавания четырех различных типов ЛА с использованием известного метода некогерентного накопления РДП и предложенного метода биспектральной обработки данных. Приведенные результаты расчетов кривых распознавания демонстрируют преимущества биспектральной обработки радиолокационных данных в условиях флуктуаций времени задержки эхо-сигнала и неопределенности в системе оценки дальности.

Предложены варианты построения генераторов сигналов-триплет на основе кварцевых автогенераторов и цифровых синтезаторов для их использования в качестве модулирующих колебаний в системах цифровой беспроводной связи с биспектрально-организованной модуляцией. Рассмотрены две принципиальные схемы генерации сигналов-триплет, основанные на кварцевых автогенераторах и цифровых синтезаторах. Приведены принципиальные схемы предлагаемых многочастотных генераторов. Выполнены экспериментальные исследования предложенных схем и получены спектры реальных сигналов.