Bu çalışmada, kanaldaki gürültünün dağılımı önceden bilinmiyorken gerçek zamanlı dikdörtgensel darbe algılama problemi ele alınmaktadır. Gürültü parametreleri hakkında bilgi olmadığından, sadece alınan gürültülü örnekleri kullanan yumuşak kırpıcı, işaret ilintileyici ve önerilen işaretli güç sezicisi gibi alt-optimal algılayıcılardan gerçek zamanlı darbe sezim problemi için faydalanılır. Bilinmeyen kanal gürültüsünün Gauss olmasının gerekmediğini dikkate alarak, simetrik α-kararlı (SαS) dağılım Gauss olmayan gürültü modeli olarak verilmektedir. Ana amaçlardan birisi mevcut darbenin minimum gözlem aralığında sezilmesi olduğundan, sezim ve yanlış alarm olasılığı ile tanımlanan sezici başarımı Gauss ve dürtüsel davranış gösteren SαS dağılım altında darbe uzunluğuna göre analiz edilmektedir. Verilen alt-optimal sezicilerin, Gauss dağılım altında optimal doğrusal seziciye yakın başarım sergilemekle kalmayıp SαS dağılım altında üstün başarım sağladığı gösterilmektedir. Kanal gürültüsü kuvvetli dürtüselliğe sahip olduğunda işaret ilintileyici ve bu çalışmada tanıtılan işaretli güç sezicisinin yumuşak kırpıcı seziciye kıyasla daha iyi sezim başarımı sergilediği gözlenmektedir. Sonuç olarak, yüksek olasılıkla Gauss olmayan kanal gürültüsü hakkında ön bilgi olmadığında, bu seziciler belirli bir gözlem aralığı içinde darbenin varlığına karar vermek için pratik olarak uygulanabilir. Diğer alt-optimal seziciler arasında, önerilen işaretli güç sezicisinin değişen dürtüsellik sergileyen kanal gürültüsü altında daha kararlı bir sezim başarımı sergilediği gözlenmektedir.
İkili hipotez testi İşaret ilinti sezici Yumuşak kırpıcı sezici İşaretli güç sezicisi Gauss olmayan gürültü Sezim olasılığı Yanlış alarm olasılığı.
In this study, real time rectangular pulse detection problem is addressed when the channel noise distribution is not known in advance. Since there is no information about the noise parameters, sub-optimal detectors such as soft limiter, sign correlator and the proposed signed power are utilized for real time pulse detection problem using only received noisy samples. Noting that the unknown channel noise is not necessarily to be Gaussian, symmetric α-stable (SαS) distribution is given as non-Gaussian noise model. Since one of the main objectives is to detect the existent pulse within minimum observation interval, detector performances characterized by detection and false alarm probabilities are analyzed with respect to pulse length under both Gaussian and SαS noise. It is shown that not only the given sub-optimal detectors can exhibit performance close to optimal linear detector under Gaussian noise, but also they provide superior performance under SαS distribution. When the channel has strong impulsiveness, it is observed that the sign correlator and signed power detector introduced in this study exhibit better detection performance compared with soft limiter detector. Consequently, these detectors can be practically implemented to determine existence of pulse within a certain observation interval when there is no prior information about channel noise which is most likely non-Gaussian. Among the other sub-optimal detectors, the proposed signed-power detector is observed to exhibit more stable detection performance under channel noise having varying impulsiveness.
Binary hypothesis testing Sign correlator detector Soft limiter detector Signed power detector Non-Gaussian noise Probability of detection Probability of false alarm
Authors would like to thank Tuğçe Toprak for her technical support in preparation of graphical tools in this paper.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Publication Date | December 24, 2022 |
Published in Issue | Year 2022 Volume: 12 Issue: 2 |