Эффективность целевых функций при измерении временного сдвига радиоимпульса на основе стохастической адаптации

Abstract

Проведен сравнительный анализ эффективности использования ряда целевых функций качества при синтезе адаптивных стохастических алгоритмов измерения временного сдвига между оцифрованными нефильтрованными радиоимпульсами, принятыми, например, на пространственно разнесенные приёмники. Исследовано применение в качестве целевых функций разнородных по своим свойствам мер подобия сигналов: средний квадрат разности интенсивностей отсчетов, коэффициент корреляции и взаимная информация. При этом рассмотрено два подхода к оценке количественной меры взаимной информации, первый из которых основан на расчете энтропии интенсивности отсчетов по гистограммам, второй – на использовании окон Парзена. Разработанные алгоритмы апробированы на имитированных и реальных сигналах и показали высокую эффективность. The article presents a comparative analysis of the effectiveness of target functions in the synthesis of adaptive stochastic algorithms for measuring the time shift between digitized unfiltered radio pulses. Such radio pulses can be for example signals received from spatially spaced receivers. Signal similarity measures dissimilar in their properties were investigated. As such objective functions, the mean square of the difference in the sample intensities, the correlation coefficient, and mutual information were considered. Two approaches to the evaluation of a quantitative measure of mutual information were considered, the first is based on calculating the entropy of the intensity of counts by the histograms, the second on the use of Parzen Windows. The developed algorithms were tested on simulated and real signals and showed high efficiency.