Recognition of reference signals and determination of their weighting coefficients if an additive interference presents

Abstract

EN: Context. The subject matter of the article is the recognition of a reference signal in the presence of additive interference. Objective. The recognition of the reference signal by the obtained value of its weighting factor in conditions where additive interference is imposed on the spectrum of the reference signal at unknown random frequencies. The task is the development of a method for recognizing a reference signal for the case when the interference consists of an unknown periodic signal that can be represented by a finite sum of basis functions. In addition, interference may also include deterministic signals from a given set with unknown weighting coefficients, which are simultaneously transmitted over the communication channel with the reference signal. Method. The method of approximating the unknown periodic component of the interference by the sum of basis functions is used. The current number of values of the signal that enters the recognition system depends on the number of basis functions. This signal is the sum of the basis functions and the reference signal with unknown weighting coefficients. To obtain the values of these coefficients, the method based on the properties of the disproportion functions is used. The recognition process is reduced to the calculation of the weight coefficient of the reference signal. If it is zero, it indicates that the reference signal is not part of the signal being analyzed. The recognition system is multi-level. The number of levels depends on the number of basis functions. Results. The obtained results show that, provided that the reference signal differs by at least one component from the given set of basis functions, the recognition is successful. The given examples show that the system recognizes the reference signal even in conditions where the weighting coefficient of the interference is almost 1000 times greater than the coefficient for the reference signal. The recognition system also works successfully in conditions where the interference includes the sum of deterministic signals from a given set, which are simultaneously transmitted over the communication channel. Conclusions. The scientific novelty of the obtained results is that a method for recognizing the reference signal has been developed in conditions where only an upper estimate of its maximum frequency is known for the periodic component of the interference. Also, recognition occurs when, in addition to unknown periodic interference, the signals from a given set with unknown weighting coefficients are superimposed on the reference signal. In the process of recognition, in addition to the weighting factor for the reference signal, the factors for the interference components are also obtained. UK: Актуальність. Розв’язана актуальна задача є розпізнавання еталонного сигналу при наявності адитивної завади. Мета. Розпізнавання еталонного сигналу по отриманому значенню його вагового коефіцієнту, коли адитивна завада накладається на спектр еталонного сигналу на невідомих випадкових частотах. Завдання: розробити метод розпізнавання еталонного сигналу для випадку, коли завада складається із невідомого періодичного сигналу, який може бути представлений кінцевою сумою базисних функцій. В заваду можуть також входити детерміновані сигнали із заданої множини з невідомими ваговими коефіцієнтами, які одночасно із еталонним передаються по каналу зв’язку. Для розв’язання задачі застосовується метод апроксимації невідомої періодичної складової завади сумою базисних функцій. Поточна кількість значень сигналу, що поступає на систему розпізнавання залежить від кількості базисних функцій. Цей сигнал є сумою базисних функцій і еталонного сигналу із невідомими ваговими коефіцієнтами. Метод. Для отримання їх значень вагових коефіціентів використовується метод, що базується на властивостях функцій непропорційності. Процес розпізнавання зводиться до обчислення вагового коефіцієнта еталонного сигналу і порівняння його з нулем. Система розпізнавання багаторівнева. Кількість рівнів залежить від кількості базисних функцій. Результати. Отримані результати свідчать, що якщо еталонний сигнал відрізнятися хоча б на одну складову від заданої множини базисних функцій, розпізнавання відбувається успішно. Приведені приклади свідчать, що система розпізнає еталонний сигнал навіть в умовах, коли ваговий коефіцієнт завади майже в 1000 раз перевершує коефіцієнт при еталонному сигналові. Система розпізнавання працює успішно також в умовах, коли завада включає суму детермінованих сигналів із заданої множини, які одночасно передаються по каналу зв’язку. Висновки. Наукова новизна отриманих результатів в тому, що розроблено метод розпізнавання еталонного сигналу в умовах, коли для періодичної складової завади відома лише оцінка зверху її максимальної частоти. Також розпізнавання відбувається, коли крім невідомої періодичної завади на корисний еталонний сигнал накладаються сигнали із заданої множини з невідомими ваговими коефіцієнтами. В процесі розпізнавання крім вагового коефіцієнту для корисного еталонного сигналу також отримуються коефіцієнти для складових завади.