Технология формирования суррогатных данных с использованием метода SSA для повышения эффективности спектрального анализа сигналов

Автор(и)

  • Павел Юрьевич Костенко Харьковский национальный университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-3382-0684
  • Владимир Иванович Василишин Харьковский национальный университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5461-0125

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347015080038

Ключові слова:

суррогатные данные, суррогатный шум, сингулярный спектральный анализ, метод Root-MUSIC

Анотація

Рассмотрена задача повышения эффективности спектрального анализа сигналов, наблюдаемых на фоне шума, методом Root-MUSIC с использованием свободной от суррогатного шума технологии суррогатных данных, полученных применением метода сингулярного спектрального анализа SSA (Singular Spectra Analysis). Показана эффективность применения этой технологии в диапазоне малых и больших отношений сигнал-шум.

Посилання

Stoica P. Introduction to spectral analysis / P. Stoica, R. L. Moses. — Prentice-Hall, 1997.

Vasylyshyn V. I. High-resolution phased array signal processing via DFT beamspace TLS-ESPRIT with structure weighting / V. I. Vasylyshyn // Phased Array Systems and Technology : IEEE Int. Symp. PAST, 14–17 Oct. 2003, Boston, Massachusetts (USA). — IEEE, 2003. — P. 605–610. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/PAST.2003.1257049.

Леховицкий Д. И. Эффективность адаптивной пространственной обработки сигналов при временной корреляции обучающих выборок / Д. И. Леховицкий, И. Д. Раков // Радиотехника. — 1986. — № 9. — С. 60–63.

Василишин В. И. Адаптивный вариант технологии суррогатных данных для повышения эффективности спектрального анализа сигналов собственноструктурными методами / В. И. Василишин // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2015. — Т. 58, № 3. — С. 26–39. — Режим доступа : http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347015030036.

Эфрон Б. Нетрадиционные методы многомерного статистического анализа / Б. Эфрон : пер. с англ. — М. : Финансы и статистика, 1988. — 263 с.

Vasylyshyn V. Removing the outliers in root-MUSIC via pseudo-noise resampling and conventional beamformer / Volodymyr Vasylyshyn // Signal Processing. — 2013. — Vol. 93, No. 12. — P. 3423–3429. — DOI : http://dx.doi.org/10.1016/j.sigpro.2013.05.026.

Theiler J. Testing for nonlinearity in time series: the method of surrogate data / James S. Theiler, Stephen Eubank, Andre Longtin, Bryan Galdrikian, J. Doyne Farmer // Physica D. — Sept. 1992. — Vol. 58, Nos. 1–4. — P. 77–94. — PII : 016727899290102S.

Костенко П. Ю. Повышение эффективности спектрального анализа сигналов методом Root-MUSIC с использованием суррогатных данных / П. Ю. Костенко, В. И. Василишин // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2014. — Т. 57, № 1. — С. 31–39. — Режим доступа : http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347014010026.

Костенко П. Ю. Коррекция обработки сигналов при их спектральном анализе с использованием суррогатных автоковариационных функций наблюдения, полученных ATS-алгоритмом / П. Ю. Костенко, В. И. Василишин // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2014. — Т. 57, № 6. — С. 3–12. — Режим доступа : http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347014060016.

Василишин В. И. Повышение эффективности спектрального анализа собственноструктурными методами с использованием технологии суррогатных данных для собственных векторов ковариационной матрицы наблюдения / В. И. Василишин // Радиотехника. — 2013. — № 174. — С. 66–72. — (Всеукр. межвед. научн.-техн. сб.).

Костенко П. Ю. Повышение эффективности спектрального анализа при низких отношениях сигнал/шум с использованием технологии суррогатных данных без сегментации наблюдения / П. Ю. Костенко, В. И. Василишин // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2015. — Т. 58, № 2. — С. 36–47. — Режим доступа : http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347015020041.

Александров Ф. И. Автоматизация выделения трендовых и периодических составляющих временного ряда в рамках метода «Гусеница»-SSA / Ф. И. Александров, Н. Э. Голяндина // Exponenta Pro. — 2004. — № 3–4. — C. 54–61.

Dergunov A. V. Modern time-series analysis conceptions / A. V. Dergunov, Y. V. Kuts, L. M. Shcherbak // Third Microwaves, Radar and Remote Sensing Symp., Kyiv, Ukraine : proc. — 2011. — P. 378–381.

Василишин В. И. Предварительная обработка сигналов с использованием метода SSA в задачах спектрального анализа // Прикладная радиоэлектроника. — 2014. — Т. 13, № 1. — C. 42–49.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-08-18

Як цитувати

Костенко, П. Ю., & Василишин, В. И. (2015). Технология формирования суррогатных данных с использованием метода SSA для повышения эффективности спектрального анализа сигналов. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 58(8), 25–32. https://doi.org/10.20535/S0021347015080038

Номер

Том 58 № 8 (2015)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2015 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.