دانلود مقاله ترجمه شده حساسیت نویز اپراتورهای انرژی Teager-Kaiser و نسبت آن ها – 2015 IEEE

حساسیت نویز اپراتورهای انرژی Teager-Kaiser و نسبت های آن ها

Noise Sensitivity of Teager-Kaiser Energy Operators and Their Ratios

چکیده

1. مقدمه

2. خصوصیات TKO در رابطه با تمایز فرکانس

4. توزیع آماری خروجی های TKO و نسبت های آنها

A. توابع چگالی احتمال خروجی های TKO

B. توابع چگالی احتمال دو خروجی TKO

5. نتایج و بحث

چکیده

عملگر انرژی Teager-Kaiser (TKO) به کلاس خودهمبسته سازها و ترکیب خطی آنها تعلق دارد که قادر به ردیابی انرژی لحظه ای منبع سیگنال سینوسی غیر ایستا هستند. الگوریتم های دمدولاسیون AM-FM تک مولفه ای مبتنی بر TKO ،طبق این فرض پایه کار می کنند که خروجی های عملگر، همیشه مثبت هستند. در نبود نویز، این مسئله برای ورودیهای سینوسی و همچنین خصوصیت لحظه ای تضمین می شود. نویز، هر دوی اینها را به ویژه تحت شرایط سیگنال کوچک، بی اعتبار می نماید. از فیلترینگ و آستانه سازی پس تشخیص، برای تعیین مجدد اینها با صرف مقداری وقت استفاده می شود. سئوالات کلیدی به شرح ذیل می باشد: (1) از چه تعداد نمونه بایستی استفاده نمود و (2) چه مقدار توان نویز در ورودی آشکارساز (دتکتور) قابل تحمل است. در اینجا نتایج مطالعه نقش تاخیر و محدودیت های تحمیل شده با نویز گاوسی جمعی و محاسبه کومولانت ها و توابع چگالی احتمال اشکال درجه دوم فردی و نسبتهای آنها مطرح شده است.

1. مقدمه

در اپلیکیشن های زیادی از ارتباطات و کنترل، تصمیمات بر اساس نسبت های کمیت های اندازه گیری یا محاسبه شده، و مقایسه شده با آستانه ها، اخذ می گردد. کار فعلی با موقعیتهایی سرو کار دارد، که متغیرها، خروجی های ترکیب خطی اشکال درجه دوم متغیرهای تصادفی گاوسی همبسته و نسبتهای آنها هستند. چنین کمیت هایی در زمینه های گوناگون من جمله دمدولاسیون AM-FM تک مولفه ای با استفاده از کلاس خاصی از کلکتورهای درجه دوم معروف به TKO، طرح های ترکیبی تنوع نسبت حداکثر یا ماکزیمم برای مبارزه با فیدینگ و محوشدگی، بهینه سازی جهت داری آرایه های آنتن، محاسبات SINR و احتمالات خطا و قطعی مختلف و غیره دیده می شوند. این کار ابتدا با مطالعه توزیع آماری خروجی های عملگر و نسبت های آنها، به بررسی حساسیت نویز TKO می پردازد.

Abstract

The Teager-Kaiser energy operator (TKO) belongs to a class of autocorrelators and their linear combination that can track the instantaneous energy of a nonstationary sinusoidal signal source. TKO-based monocomponent AM-FM demodulation algorithms work under the basic assumption that the operator outputs are always positive. In the absence of noise, this is assured for pure sinusoidal inputs and the instantaneous property is also guaranteed. Noise invalidates both of these, particularly under small signal conditions. Post-detection filtering and thresholding are of use to reestablish these at the cost of some time to acquire. Key questions are: (a) how many samples must one use and (b) how much noise power at the detector input can one tolerate. Results of study of the role of delay and the limits imposed by additive Gaussian noise are presented along with the computation of the cumulants and probability density functions of the individual quadratic forms and their ratios.

I. INTRODUCTION

There are many applications in communication and control where decisions are made on the basis of the ratios of quantities, measured or computed, which are compared with thresholds. The present work is concerned with situations, where variables are outputs of a linear combination of quadratic forms in correlated Gaussian random variables and their ratios. Such quantities arise in a variety of contexts including, for example, monocomponent AM-FM demodulation using a special class of quadratic detectors called the Teager-Kaiser Energy Operator (TKO), maximum ratio diversity combining schemes to combat fading, directivity optimization of antenna arrays, calculations of SINR and various error and outage probabilities, etc. This work primarily examines the noise sensitivity of the TKO by studying the statistical distribution of the operator outputs and their ratios.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

حساسیت نویز اپراتورهای انرژی Teager-Kaiser و نسبت های آن ها

Noise Sensitivity of Teager-Kaiser Energy Operators and Their Ratios