Гуткин Л.С. Теория оптимальных методов радиоприема при флуктуационных помехах

2-е изд., перераб. и доп. — М.: Советское радио, 1972. — 448 с.Излагается теория оптимальных методов приема сигналов на фоне флуктуационных помех, которая находит широкое применение при разработке любых радиоэлектронных систем и устройств, основанных на приеме и передаче информации (систем радиолокации и радиоуправления, радиосвязи, радиовещания, радиотелеметрии, радиоастрономии, телевизионных систем и др.), а также электроакустических систем и систем проводной связи.Рассматриваются оптимальная линейная и нелинейная фильтрация, бинарное и сложное обнаружение и распознавание сигналов, оценка параметров сигналов, синтез приемников при неполных априорных данных, особенности синтеза по нескольким показателям качества и другие вопросы.Книга рассчитана на широкий круг специалистов по радиоэлектронике и смежным отраслям науки и техники, а также на студентов старших курсов вузов.Предисловие.
Предварительные сведения.
Введение.
Постановка задачи. Краткий исторический очерк.
Общая характеристика сообщений, сигналов и помех.
Разложение функций времени в ряды по ортогональным функциям.
Оптимальные линейные фильтры.
Вводные замечания.
Линейные фильтры, обеспечивающие получение минимума среднеквадратичной ошибки.
Линейные фильтры, обеспечивающие максимальное отношение сигнала к шуму.
Квазиоптимальные линейные фильтры.
Замечания о связи и различиях между оптимальными фильтрами и оптимальными приемниками.
Метод приведения „небелого" шума к „белому".
Общие соотношения.
Применение к отысканию оптимального линейного фильтра.
Выводы.
Оптимальный прием сигналов, известных точно (теория потенциальной помехоустойчивости Котельникова).
Общие соотношения.
Постановка задачи.
Вычисление обратных вероятностей сообщений.
Структура оптимального приемника.
Прием дискретных сообщений.
Общий случай.
Бинарное обнаружение.
Распознавание двух ненулевых сигналов.
Распознавание m-ортогональных равновероятных сигналов, имеющих одинаковую энергию.
Случай m-канального приемного устройства.
Прием отдельных значений непрерывных сообщений.
Общие соотношения.
Сравнение различных видов модуляции и способов приема.
Геометрическое толкование результатов.
Прием колебаний.
Основные соотношения.
Влияние параметров модуляции сигнала.
Влияние формы частотных характеристик приемника.
Оптимальный прием сигналов со случайными параметрами.
(анализ методом обратных вероятностей).
Общие соотношения.
Постановка задачи.
Методика вычисления обратных вероятностей.
Бинарное обнаружение.
Вычисление обратной вероятности сигнала со случайной фазой.
Бинарное обнаружение сигнала со случайной начальной фазой.
Бинарное обнаружение флуктуирующего сигнала.
Влияние формы частотной характеристики и полосы пропускания приемника на качество обнаружения.
Бинарное фазовое обнаружение.
Сложное бинарное обнаружение.
Общие соотношения.
Обнаружение сигналов, известных точно.
Обнаружение сигналов со случайными фазами.
Обнаружение флуктуирующих сигналов.
Обнаружение m ортогональных сигналов.
Обнаружение и распознавание сигналов со многими возможными значениями.
Структура оптимального приемника.
Вероятности ошибок обнаружения и распознавания.
Случай малых вероятностей ошибок.
Сравнение обнаружения и распознавания сигналов со сложным бинарным обнаружением.
Особенности обнаружения и распознавания импульсных последовательностей («пачек»).
Общая характеристика импульсных последовательностей.
Обнаружение и распознавание пачек, известных точно.
Обратная вероятность пачки со случайными амплитудами и фазами.
Обнаружение и распознавание когерентных пачек со случайными начальными фазами.
Обнаружение и распознавание когерентных флуктуирующих пачек.
Обнаружение и распознавание некогерентных пачек с известными амплитудами и независимыми случайными фазами.
Обнаружение и распознавание некогерентных пачек с дружно флуктуирующими амплитудами импульсов.
Обнаружение и распознавание некогерентных пачек с независимо флуктуирующими амплитудами импульсов.
Особенности обнаружения и распознавания сигналов при небелом шуме.
Измерение непрерывных параметров сигнала.
Измерение амплитуды сигнала со случайной начальной фазой.
Измерение момента τ прихода импульсного сигнала со случайной фазой.
Измерение частоты сигнала со случайной фазой.
Одновременное обнаружение сигнала и измерение его параметров.
Исследование оптимального приема сигналов математическими методами статистики.
Анализ обнаружения и распознавания сигналов методами проверки статистических гипотез.
Общие замечания.
Обнаружение и распознавание сигналов как проверка статистических гипотез.
Бинарное обнаружение.
Характеристики обнаружения. Пороговый сигнал.
Сравнение метода проверки статистических гипотез с методом обратной вероятности.
Вычисление коэффициента правдоподобия для сигнала со случайными параметрами.
Последовательное обнаружение.
Общие замечания.
Принцип действия последовательного обнаружителя.
Основные соотношения при оптимальном последовательном обнаружении.
Последовательное обнаружение флуктуирующего импульсного сигнала.
Сравнение последовательного обнаружения с классическим.
Последовательный анализ квантованных выборок.
Анализ приема непрерывных сообщений методами оценки параметров распределений.
Постановка задачи в классической теории статистических оценок.
Основные соотношения при точечной оценке.
Метод максимального правдоподобия.
Применение метода максимального правдоподобия к приему непрерывных сообщений на фоне шума.
Одновременная оценка частоты и запаздывания сигнала.
Влияние формы сигнала при одновременном измерении частоты и запаздывания.
Обобщенные критерии оптимальности (применение теории статистических решений).
Постановка задачи.
Основные соотношения при критерии минимального среднего риска.
Минимаксный критерий оптимальности.
Некоторые общие результаты применения теории статистических решений к приему непрерывных сообщений.
Оптимальная нелинейная фильтрация).
Основные соотношения при оптимальной нелинейной фильтрации.
Синтез оптимального дискриминатора.
Синтез оптимального линейного фильтра Ф₁ (оптимальных сглаживающих цепей) и определение потенциальной точности воспроизведения сообщений.
Потенциальная точность при сложном воспроизведении сообщений и непрямых видах модуляции.
Случай многоканального приема.
Заключительные замечания.
Влияние критериев оптимальности и априорных распределений сообщений на структуру и свойства оптимальных приемников.
Общие замечания.
Некоторые свойства распределения Р_у(х) при приеме отдельных значений непрерывных сообщений.
Влияние априорных распределений сообщений и критериев оптимальности при приеме отдельных значений непрерывных сообщений.
Влияние априорных распределений сообщений и критериев оптимальности при приеме дискретных сообщений.
Заключение.
Некоторые ограничения, свойственные теории статистических решений и пути их преодоления.
Краткая характеристика методов синтеза приемников при неполной априорной информации.
Особенности синтеза радиоприемных устройств по нескольким показателям качества.
Постановка задачи синтеза по нескольким показателям качества
Случай двух показателей качества.
Случай синтеза по трем показателям качества.
Приложение. Таблица распределения x2_2n²(а).
Литература.
Алфавитный указатель.