Стохастические сигналы

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про стохастические сигналы, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое стохастические сигналы , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Радиотехнические системы.

 R(τ) Сигнал может быть стохастическим. Даже в том случае, если изначально передатчик РТС генерирует детерминированный сигнал u(t), но радиоволна проходит некую среду. Тогда на сигнал налагается модулирующая функция среды А(t), как показано на рис. 4. И если среда имеет стохастическую составляющую, то принимаемый сигнал уже не будетдетерминированным.

Рис. 4. Образование стохастического приращения

 П – передатчик, Пр – приемник

 На рисунке даны 2 варианта воздействия среды: при работе системы радиосвязи и радиолокационного канала (в среде появляется цель с хаотически изменяющемся свойством отражать радиоволны). Такие явления известны в тропосферной радиосвязи (фединг, мерцания) и радиолокации («изрезанность» диаграммы эффективной поверхности рассеяния цели).  При этом может потеряться признак формы сигнала и вычислять спектр прямым преобразованием Фурье  по типу (1) станет невозможно.

Здесь выручит понятие АКФ - автокорреляционной функции R(τ).

Пара преобразований Фурье связывают спектр G(f) и АКФ R(τ) в масштабе мощностей Вт/Гц – для спектра и взаимную мощность сигнала в Вт при расстройке τ. Представляет интерес понятие интервала корреляции τ_к. Оно характеризует скорость процесса и в определенной степени заменяет понятие длительности сигнала. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Ширина спектра тоже имеет свою специфику. Форма огибающей может быть монотонно и асимтотически приближающейся к нулю. В этом случае хорошо использовать понятие эффективной ширины спектра σ_f. Ее можно рассчитать и по ней определить базу стохастического сигнала

                                     ∞

                 σ_f  =[ ∫ G(f)df] / G(0) ;  B = σ_f  T_c

                               -∞

 

РТС на первом этапе связи или радиолокации должны обнаружить сигнал. Эффективность обнаружения может оцениваться как вероятность обнаружения. Амплитуда же случайна. Поэтому здесь нужна стохастическая характеристика поведения амплитуды. Это не что иное как плотность вероятностей амплитуды или законы распределения w(u).

 РТС имеют, в основном, два типа детекторов сигналов: амплитудный и фазовый (разновидность – частотный). Виды стохастического сигнала на выходе отличаются. На рис. 5 показаны виды сигналов и распределений амплитуд: Релея и Гаусса соответственно.

Рис.5. Сигналы на выходе детекторов

                       w(u) =[u / σ_u²]exp [- (u-u)² / 2 σ_u²] - Релей

                       w(u) =[1 / (σ_u √2π)]exp [- (u-u)² / 2 σ_u²] - Гаусс

Статью про стохастические сигналы я написал специально для тебя. Если ты хотел бы внести свой вклад в развитие теории и практики, ты можешь написать коммент или статью отправив на мою почту в разделе контакты. Этим ты поможешь другим читателям, ведь ты хочешь это сделать? Надеюсь, что теперь ты понял что такое стохастические сигналы и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Радиотехнические системы