|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Радиомониторинг низкоуровневых радиосигналов посредством анализа периодических спектральных выборокстатья Исследовательская статья
- Автор: Потапов А.А.
- Журнал: Нелинейный мир
- Том: 19
- Номер: 3
- Год издания: 2021
- Первая страница: 5
- Последняя страница: 17
- DOI: 10.18127/j20700970-202103-01
- Аннотация: Постановка проблемы. Обеспечение возможности обнаружения слабых радиосигналов, т.е. радиосигналов с низким или отрицательным отношением сигнал/шум (SNR) в контролируемых частотных диапазонах, является одним из путей повышения эффективности раннего выявления признаков нарушений правил использования радиочастотного спектра (РЧС), в том числе при ограниченной плотности сети пунктов радиомониторинга, а также в условиях протяженных и недостаточно урбанизированных территорий. Однако на практике при проведении профильных исследовательских работ используемые методы измерений направлены на обнаружение только достаточно сильных сигналов, явно превышающих уровень собственных шумов радиоизмерительного оборудования. Подход, получивший название «метод энергетического детектора (ЭД)» − один из универсальных методов мониторинга радиочастотного спектра, не требующий наличия системы взаимосвязанных технических средств мониторинга радиосигналов. В большинстве случаев предлагаемые реализации метода ЭД исходят из возможности обработки временных выборок искомого сигнала с частотой дискретизации, не ниже порога Найквиста. Предлагаемая в работе практическая реализация метода ЭД, основанного на применении непараметрических статистик, рассчитываемых на базе поступающих с используемого измерительного оборудования периодических спектральных выборок по искомому частотному диапазону, может преодолеть сложившиеся ограничения аналитических оценок эффективности метода ЭД в задачах определения минимального значения SNR, ниже которого уже невозможно обнаружение радиосигнала при данных параметрах измерения, а также учесть свойства конкретных аппаратных платформ, на которых проводится детектирование радиосигналов.Цель. Представить практическую реализацию метода ЭД, основанную на применении непараметрических статистик, рассчитываемых на базе поступающих с используемого измерительного оборудования периодических спектральных выборок. Результаты. Рассмотрен метод ЭД, обеспечивающий возможность обнаружения и мониторинга низкоуровневых радиосигналов, т.е. радиосигналов с низким или отрицательным отношением сигнал/шум. Показано, что чувствительность метода определяется дисперсией собственных шумов используемого измерительного оборудования и может быть заранее установлена для конкретных режимов измерения и используемых длин спектральных выборок. Проведена экспериментальная проверка метода ЭД, которая показала одинаковую эффективность предлагаемого метода для надежного обнаружения как немодулированного шумового сигнала от аналогового генератора, так и эфирных LTE-сигналов от базовых станций сотовой связи. Установлено, что данный метод обеспечивает надежное обнаружение радиосигналов при соотношении сигнал/шум от –11 дБ при длине выборки 30 000 спектров до +0,6 дБ при длине выборки в 470 спектров.Практическая значимость. Предложенная практическая реализация метода ЭД может быть эффективно использована при обнаружении слабых сигналов в задачах радиомониторинга, исследованиях в области электромагнитной совместимости технических средств и при оценках характеристик радиотрасс со значительным затуханием сигнала при изучении распространения радиоволн. Этот метод не налагает специальных требований на стабильность уровня, тип вероятностного распределения и на наличие характеристики применяемой сигнально-кодовой конструкции детектируемого радиосигнала.
- Добавил в систему: Потапов Александр Александрович