3.13.1Виды аддитивных помех.

Помехи имеют разнообразный и сложный характер, что создает трудности при их классификации. Классификацию по ним производят по различным признакам, в частности по закону распределения, виду корреляции, характеру стационарности, механизму возникновения.

По закону распределения помехи делят на:

• гауссовские;

• негауссовские.

Такое разделение удобно, т.к. значит, часть наиболее характерных помех имеет нормальное гауссовское распределение, а многие другие помехи могут быть сведены к гауссовским. По характеру стационарности различают помехи стационарные и нестационарные. Другие помехи относятся к классификации случайных процессов. При обнаружении сигнала в помехах часто предполагают, что помехи имеют характер стационарного случайного процесса с нормальным законом распределения, такие помехи называют флуктуационными. Однако некоторые виды помех , например, импульсивные, имеют характер нестационарного процесса.

По механизму возникновения помехи делятся на:

• естественные;

• индустриальные;

• системные;

• искусственные.

Помехи могут быть активными и пассивными. Активные помехи всех этих видов могут создавать мешающее действие для самых различных систем. Пассивные помехи , как правило, возникают за счет отражения сигналов от каких-либо поверхностей.

Естественные активные помехи делятся на:

помехи от биообъекта ;

1. внутриприемные;

2. космические;

3. атмосферные.

1. могут характеризовать собой тремор мышц. и другие подобные явления нестационарности;

2. шумы, возникающие в приемном трате;

3. создаются произвольно, изменяются во времени излучениями метагалактики. На этот общий фон накладываются радиоизлучения мощных дискретных источников - планет, звезд;

4. возможны только при натуральном эксперименте и обусловлены грозовыми разрядами между разноименно заряженными массами воздуха, парами воды и земли.

Индустриальными помехами называют помехи, которые создаются электрическими и электронными устройствами. Они обычно имеют импульсивный характер.

Импульсивные помехи представляют собой отдельные импульсы или их последовательность, имеющие произвольную форму, амплитуду и значение интервалов между импульсами, причем длительность интервалов значительно превышает длительность самих импульсов.

Системные , создаваемые техническими средствами, называемыми также сосредоточенными помехами ,т.к. их энергия заключается в узком частотном диапазоне.

Искусственные помехи могут быть как активные так и пассивные. Активные искусственные помехи могут быть шумовыми или синусоидальными с применением различных видов модуляции. Искусственные пассивные помехи создают помеховый фон, затрудняющий выделение полезного сигнала, а также имитирует ложные цели. Данные виды помех используют для разведки или шпионской деятельности.

3.13.2Законы распределения помех.

Рассмотрим пример к выходу линейной части приемного тракта модели, определенной плотности вероятности следующих видов аддитивных помех: флуктуационных, импульсивных, квазиимпульсивных и сосредоточенных (системных).

Флуктуационные помехи являются стационарными и характеризуются нормальным законом распределения, при котором плотность вероятности помехи ω(x) зависит от a и σ.

ω(x)= (1),

где a- среднее значение, а σ- дисперсия. Величина дисперсии определяет мощность помехи. При x=a плотность вероятности имеет максимальное значение:

ω(a)= ω(x_max) = .

Внутриприемные и космические шумы имеют флуктуационный характер, поэтому равенство (1) можно рассматривать как модель для внутриприемных и космических шумов.

На практике а=0, т.е. рассматриваем ω(x) при нулевом среднем, тогда ω(x) будет функцией только одного параметра σ. Помехи с нормальным распределением при прохождении через линейный фильтр сохраняют тот же характер распределения. Импульсивные помехи имеют характер стационарного случайного процесса. В качестве модели для огибающей импульсивных помех принимают логарифмический нормальный закон распределения, для которого плотность вероятности:

ω(x)= ,

где - среднее значение логарифма; μ- log _x; σ_x²- дисперсия μ.

Квазиимпульсивные помехи рассматривают как совокупность флуктуационных и импульсивных помех. Характеристики квазиимпульсивных помех зависят от соотношения между уровнями импульсной и флуктуационной составляющей.

Среди статистических моделей квазиимпульсивных помех заслуживает внимание модель помехи на выходе линейного фильтра (приемник).

Y(t)=a(t)*n(t), где n(t)- узкополосный гауссовский процесс с нулевым средним и центральной частотой ω₀, a(t)- стационарный независимый от n(t) случайный негауссовский процесс.

Атмосферные помехи являются типичным видом квазиимпульсивных помех, они представляют собой временную реализацию последовательности импульсов случайного распределения по амплитуде и времени. Поэтому статистическая модель квазиимпульсивных помех и целесообразно рассматривается на примере атмосферной помехи.Эти помехи можно представить в виде двух составляющих: флуктуационная с гауссовским законом распределения и более мощной импульсной негауссовской.

Сосредоточенные помехи представляют собой совокупность независимых гармонических колебаний с различными амплитудами и частотами, фазами.

n(t)= ,

где k=1,2,…n, a U_k и θ_k - случайные величины.