ФІЛЬТРАЦІЯ ВУЗЬКОСМУГОВИХ СИГНАЛІВ МЕТОДОМ ЛОКАЛЬНОГО ВЕЙВЛЕТ–ТРЕШХОЛДІНГУ НА ОСНОВІ МЕТОДУ СТАЦІОНАРНОЇ ФАЗИ

Ключові слова: вейвлет, кутова модуляція, вузько–смугові сигнали, треш–холдинг, спектр сигналу

Анотація

В роботі розглядається метод вейвлет фільтрації вузькосмугових частотно–модульваних сигналів на основі нелінійного локального трешхолдінгу. Основою запропонованого методу є використання асимптотичного методу точок стаціонарної фази для формування функції трешхолдінгу вейвлет спектру. Показано, що застосування точок стаціонарної фази для локалізації функції трешхолдінгу і радіусів впливу для її масштабування дає змогу значно підвищити ефективність фільтрації і спростити процес вибору і масштабування материнського вейвлету. Визначаючи сферу застосування методів локально–базисної обробки слід зазначити їх підвищену інформативність, що дозволяє знаходити і відстежувати локальні зміни сигналу. Розглядається випадок виділення детермінованих сигналів на фоні перешкод в синхронній системі зв'язку, в якій використовуються вузькосмугові сигнали з полігармонічною частотною модуляцією з незначною девіацією частоти. В якості перешкод, розглядається білий шум, який має рівномірну спектральну щільність в межах частотного спектра сигналу і по всій його тривалості. Виходячи з цього, оптимальний, в енергетичному відношенні, фільтр повинен забезпечувати пропорційне посилення складових сигналу, які по модулю перевищують рівень шуму і пропорційно пригнічувати складові сигналу, які по модулю його не перевищують. В статті наведено застосування методу стаціонарної фази, а саме її оцінки за допомогою функції радіусів впливу, для завдання фільтрації з використанням вейвлет–перетворення.

Відмінною особливістю вейвлет–аналізу є те, що в ньому можна використовувати сімейства функцій, що реалізують різні варіанти співвідношення невизначеності. Відповідно, дослідник має можливість гнучкого вибору між ними і застосування тих вейвлетних функцій, які найбільш ефективно вирішують поставлені завдання.

Біографії авторів

Іван ЧЕСАНОВСЬКИЙ, Національна академія Державної прикордонної служби України ім. Б. Хмельницького

кандидат технічних наук, доцент, начальник кафедри телекомунікаційних та інформаційних систем

Денис ЛЕВЧУНЕЦЬ, ТОВ «Радіонікс–МЛТ»

провідний інженер–конструктор

Анна ПЛОЩИК, Національна академія Державної прикордонної служби України ім. Б. Хмельницького

викладач кафедри телекомунікаційних та  інформаційних систем

Посилання

Анализ сигналов на основе вейвлет-преобразования — Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана.

The telecommunications handbook : engineering guidelines for fixed, mobile, and satellite systems / edited by: Jyrki T.J. Penttinen.: John Wiley & Sons Ltd., 2015. 956 p.

Technical Handbook for Radio Monitoring VHF/UHF / edited by: R. Prösch. Norderstedt, Germany: Books on Demand GmbH, 2013. 379 p.

Вакман Д.Е. Асимптотические методы в линейной радиотехнике. М.: Сов. радио, 1962. 247 с.

Шинкарук О. М., Чесановський І. І., Левчунець Д. О. Оптимізація алгоритмів виявлення та розрізнення нестаціонарних вузькосмугових сигналів на основі нових підходів частотно–часової вагової обробки. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах (ВОТТП). Хмельницький, 2015. №4(53). С. 79–83.

Levchunets D., Chesanovskyi I. Some aspects of local–base transformation in non–stationary signals processing tasks. 2–nd International Scientific–Practical Conference PICS&T’2015. Kharkiv, Ukraine, 2015. P. 204–206.

Grinsted A., Moore J. C., Jevrejeva S. Application of the cross wavelet transform and wavelet coherence to geophysical time series. Nonlinear Processes in Geophysics. Nonlinear analysis of multivariate geoscientific data – advanced methods, theory and application. 2004. №11. P. 561–566.

Donoho D., Johnstone I. Ideal spatial adaptation by wavelet shrinkage. Biometrika. 1994. 81 (3). P. 425–455.


REFERENCES (TRANSLATED AND TRANSLITERATED)

Analiz signalov na osnove vejvlet-preobrazovaniya [Wavelet Transform Signal Analysis].

The telecommunications handbook : engineering guidelines for fixed, mobile, and satellite systems / edited by: Jyrki T.J. Penttinen.: John Wiley & Sons Ltd., 2015. 956 p.

Technical Handbook for Radio Monitoring VHF/UHF / edited by: R. Prösch. Norderstedt, Germany: Books on Demand GmbH, 2013. 379 p.

Vakman D.E. Asimptoticheskie metody v linejnoj radiotekhnike [ Asymptotic methods in linear radio engineering] M.: Sov. radio, 1962. 247 s. [in Ukrainian]

SHinkaruk O. M., CHesanovs'kij І. І., Levchunec' D. O. Optimіzacіya algoritmіv viyavlennya ta rozrіznennya nestacіonarnih vuz'kosmugovih signalіv na osnovі novih pіdhodіv chastotno–chasovoї vagovoї obrobki. Vimіryuval'na ta obchislyuval'na tekhnіka v tekhnologіchnih procesah (VOTTP) [ Optimization of algorithms for detection and differentiation of non-stationary narrowband signals based on new approaches of frequency-time weight processing] Hmel'nic'kij, 2015. №4(53). S. 79–83. [in Ukrainian]

Levchunets D., Chesanovskyi I. Some aspects of local–base transformation in non–stationary signals processing tasks. 2–nd International Scientific–Practical Conference PICS&T’2015. Kharkiv, Ukraine, 2015. P. 204–206.

Grinsted A., Moore J. C., Jevrejeva S. Application of the cross wavelet transform and wavelet coherence to geophysical time series. Nonlinear Processes in Geophysics. Nonlinear analysis of multivariate geoscientific data – advanced methods, theory and application. 2004. №11. P. 561–566.

Donoho D., Johnstone I. Ideal spatial adaptation by wavelet shrinkage. Biometrika. 1994. 81 (3). P. 425–455.

Опубліковано
2021-02-02
Як цитувати
ЧЕСАНОВСЬКИЙІ., ЛЕВЧУНЕЦЬД., & ПЛОЩИКА. (2021). ФІЛЬТРАЦІЯ ВУЗЬКОСМУГОВИХ СИГНАЛІВ МЕТОДОМ ЛОКАЛЬНОГО ВЕЙВЛЕТ–ТРЕШХОЛДІНГУ НА ОСНОВІ МЕТОДУ СТАЦІОНАРНОЇ ФАЗИ. Збірник наукових праць Національної академії Державної прикордонної служби України. Серія: військові та технічні науки, 82(1), 305-321. https://doi.org/10.32453/3.v82i1.546
Розділ
Технічні науки