على سبيل المثال في الشكل. ويبين الشكل 1 الرسوم البيانية لخليط من الإشارة والضوضاء A(t)+z(t)، والإشارة نفسها z(t) والضوضاء فقط A(t).

من المستحيل اكتشاف أي شيء آخر غير الضوضاء بالعين المجردة في الرسم البياني العلوي، خاصة إذا لم يكن لدينا أي معلومات مسبقة حول شكل الإشارة ومعلماتها - لحظة حدوثها ومدتها وسعةها وترددها. هذا الوضع نموذجي لبرنامج البحث عن إشارات من حضارات خارج كوكب الأرض.

لقد فهمت بالفعل أن المعلومات المسبقة هي أحد العوامل الرئيسية التي تحدد فعالية إجراءات التحكم والتعرف على الأنماط وتشخيصات تعريف النظام.

في ظل الغياب التام للمعلومات المسبقة، فإن جمع البيانات ومعالجتها لا معنى له - فمن المستحيل العثور على "هذا الشيء الذي لا أعرف ما هو". إذا كانت هناك جميع المعلومات المسبقة حول موضوع الدراسة، فإن استخدام أي تقنيات معلومات قياس لا معنى له على الإطلاق - فنحن نعرف كل شيء بالفعل. عند تشغيل أنظمة معلومات القياس لأي غرض، نواجه دائمًا نقصًا في المعلومات المسبقة. والهدف دائمًا تقريبًا هو الحصول على أكبر قدر ممكن من المعلومات اللاحقة، مع تحقيق أفضل استخدام ممكن لجميع المعلومات السابقة المتاحة.

في مشاكل الكشف عن الإشارة، المجهول هو حقيقة وجود الإشارة. المعلومات المسبقة هنا يمكن أن تكون معلومات حول شكل الإشارة، وتكرارات حدوثها، واحتمال وجودها، وما إلى ذلك.

في مشاكل تمييز الإشارة، يكون نوع الإشارة التي يتم استقبالها حاليًا من مجموعة معينة من أنواع الإشارات المحتملة غير معروف. يتم هنا استخدام المعلومات حول الأنواع المحتملة من الإشارات واحتمال حدوث أنواع مختلفة من الإشارات كمعلومات مسبقة.

في مشاكل تقدير الإشارة، المجهول هو قيمة الإشارة أو ناقل (مجموعة) معلمات الإشارة. بداهة، سيكون من الجيد الحصول على معلومات حول شكل الإشارة والتوزيع الاحتمالي لمعلماتها.

وتعتبر المكونات المتبقية لبيئة تداخل الإشارة، كقاعدة عامة، معروفة. الوصف الإحصائي للتداخل، وقيم معلمات الإشارة غير الإعلامية، والظروف التجريبية معروفة مسبقًا.

في أبسط الحالات، تتلخص مهمة اكتشاف الإشارات في استخدام مرشحات خاصة تعمل على زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء:

أين - قوة الإشارة خلال الفترة T من وجودها،

- قوة الضوضاء .

دعونا نفكر في إمكانية تطبيق أنواع مختلفة من المرشحات.

تصفية التردد.

لنفترض أن الإشارة المشفرة المرسلة لها شكل المقاطع الجيبية:

في التين. ويبين الشكل 2 مقطعاً من الإشارة x(t) في الأعلى، ونفس الإشارة في المنتصف، ولكنها ممزوجة بالضوضاء البيضاء n(t). هنا تحتاج إلى قدر كبير من الخيال لتلاحظ آثار الإشارة x(t) مقابل ضجيج الخلفية.

لعزل الإشارة، من الطبيعي استخدام مرشح تمرير النطاق ذو نطاق ترددي ضيق، متوسط ​​تردده يساوي تردد الإشارة .

في التين. يوضح الشكل 2 أدناه الإشارة y(t) عند خرج مرشح الرنين المضبوط على تردد الإشارة x(t) بدرجة تخميد قدرها 0.2. يتم عرض المعادلة التفاضلية للمرشح وإجراءات حلها في بيئة Math Cad في القائمة:

في الرسم البياني (الشكل 2) يمكنك بالفعل ملاحظة الإشارة المفيدة بوضوح، على الرغم من التشويه الذي يحدث بسبب الضوضاء المتبقية.

دع n(t) عبارة عن ضوضاء بيضاء ذات نطاق عريض مع قدرة في نطاق التردد تصل إلى . في هذه الحالة، ستكون قدرة الضوضاء عند خرج المرشح مع نطاق تمرير حول التردد:

.

يبدو أنه من خلال تقليل عرض نطاق المرشح بالنسبة لنطاق التردد الذي تشغله الضوضاء، يمكن زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء حسب الرغبة وبالتالي تحديد وجود إشارة بشكل أكثر وضوحًا مقابل ضوضاء الخلفية.

ومع ذلك، ينبغي أن يوضع في الاعتبار الظروف التالية هنا. يتركز طيف الإشارة الجيبية عند ترددها فقط إذا تم تحديد هذا الجيب خلال الفترة الزمنية بأكملها من إلى.

يحتوي جزء من الشكل الجيبي ذو الطول المحدود على طيف فص (الشكل 3)، الحد الأقصى الرئيسي له يحدث عند تردد الإشارة . يمتص مرشح تمرير النطاق بالضرورة جزءًا من طاقة الإشارة المفيدة إلى جانب طاقة الضوضاء، مما يؤدي إلى تشوهات السعة والطور للإشارة. وهذا واضح في الرسم البياني السفلي، الشكل. 2.

التصفية الزمنية

الإشارة المستقبلة عبارة عن خليط إضافي من الإشارة والضوضاء:

دعونا نحدد وظيفة الارتباط الذاتي لهذا الخليط:

إذا لم تكن الإشارة والضوضاء مرتبطتين، فإن وظيفة الارتباط المتبادل بينهما تساوي الصفر، وبالتالي فإن وظيفة الارتباط الذاتي للخليط الإضافي للإشارة والضوضاء تساوي مجموع وظائف الارتباط الذاتي الخاصة بهما:

إذا كانت x(t) إشارة جيبية ذات طور عشوائي، فإن وظيفة الارتباط الذاتي الخاصة بها هي جيب تمام لنفس التردد:

عادة ما تتناقص وظيفة الارتباط الذاتي للضوضاء بسرعة مع زيادة τ، وبالنسبة للضوضاء البيضاء فهي تأخذ شكل دالة δ عند τ=0. لذلك، فإن وظيفة الارتباط الذاتي للإشارة الجيبية على خلفية ضوضاء بيضاء تقريبًا ستبدو دائمًا كما هو موضح في الشكل. 4 من اليسار. في حالة عدم وجود الإشارة ()، فإن وظيفة الارتباط الذاتي سوف تتحلل بسرعة، كما في الشكل 1. 4 على اليمين. إن حساب قيمة دالة الارتباط الذاتي بعد مرور الوقت سيعطي القيمة في الحالة الأولى، والصفر في الحالة الثانية.

يشكل هذا الظرف الأساس لبناء مرشحات الوقت (الارتباط). يظهر مخطط بناء المرشح في الشكل. 5.

يتكون المرشح من خط تأخير زمني، ودائرة لضرب الإشارة المستقبلة والإشارة عند مخرج خط التأخير، وتكامل يدمج نتيجة الضرب مع مرور الوقت في النطاق من 0 إلى، وبعد ذلك تتم إعادة ضبط التكامل إلى الصفر ويتم تشغيله مرة أخرى في وقت الوصول المتوقع لنبضة راديوية جديدة. اسم هذا الجهاز كمرشح تعسفي إلى حد كبير، لأنه لا يقوم بتحويل الإشارة، ولكنه يحسب فقط القيم الثابتة لوظيفة الارتباط التلقائي الخاصة به.

كمثال في الشكل. ويبين الشكل 6 الرسوم البيانية للإشارة المتوقعة x(t, 1) والخليط الإضافي الإشارة والضوضاء n(t)، هما الوحيدان المتاحان للمراقبة. الرسم البياني السفلي في الشكل. يوضح الشكل 6 بوضوح كيف يتم فقدان الإشارة بالكامل تقريبًا مقابل ضوضاء الخلفية.

الحسابات التي يجريها المرشح تعطي القيم التالية لإشارة الخرج، على التوالي، في وجود وغياب الإشارة المراد اكتشافها:

في وجود الإشارة ()، تأخذ إشارة الخرج لمرشح الارتباط قيمة 0.445، أي قيمة تساوي تقريبًا نصف مربع السعة، وفي غياب الإشارة ()، تكون قيمة الإشارة هي -0.025 فقط.

في التين. يوضح الشكل 7 الرسوم البيانية للتغيرات في وظائف الارتباط للضوضاء (الخط الأزرق) وخليط الإشارة والضوضاء (الخط الأحمر)، المحسوبة وفقًا للبيانات الموضحة في الشكل 7. 6. تكرر المنحنيات المقدمة ما تم تقديمه في الشكل 6. 4، ولكنها لا تتوافق فقط مع الاستنتاجات النظرية، ولكن أيضًا مع نتائج الحسابات العملية.

تصفية متسقة

المرشح المطابق هو المرشح الذي تكون وظيفته النبضية العابرة بمثابة صورة طبق الأصل للنبض الذي تم تصميمه لاكتشافه. يتم "مطابقة" هذا المرشح مع الإشارة المتوقعة وهو مصمم لاكتشاف إشارة ذات شكل معروف مسبقًا فقط.

لنفترض أننا بحاجة إلى اكتشاف إشارة على خلفية التداخل:

تظهر الإشارة في الشكل. 8. لنمرر هذه الإشارة عبر مرشح مزود بوظيفة انتقال النبض:

الوظيفة عبارة عن صورة معكوسة للإشارة المراد اكتشافها بالنسبة لخط مستقيم مرسوم بالتوازي مع محور OX عبر نقطة الإحداثي السيني.

يتم تعريف خرج المرشح على أنه التفاف إشارة الدخل الصاخبة ووظيفة انتقال النبض:

يحدد التكاملان الأخيران، حتى عامل ثابت، قيم وظيفة الارتباط التلقائي للإشارة ووظيفة الارتباط المتبادل للإشارة والضوضاء، مفصولة بفترة زمنية:

ولكن إذا لم تكن هناك علاقة بين الإشارة والضوضاء، فيجب أن تصل إشارة الخرج الخاصة بالمرشح في الوقت الحالي إلى قيمتها القصوى، أي ما يعادل .

المشكلة الرئيسية في اكتشاف إشارات IFRNS هي تشويه شكل نبضات الراديو المستقبلة بسبب تراكب المكونات المنعكسة على الموجة السطحية. تنتقل مكونات الإشارة التي لا تنتشر على طول السطح إلى مسارات مختلفة في أوقات مختلفة. من المستحيل التنبؤ بشكل موثوق بوقت وصولهم. ومع ذلك، فمن الواضح أن المكونات المنعكسة للإشارة تنتشر بشكل أبطأ من المكون السطحي. كما أنها تؤثر على شكل الإشارة المستقبلة. قد يختلف شكل نبضة الراديو المستقبلة حسب الوقت من السنة والوقت من اليوم وكذلك الظروف الجوية والمنطقة الجغرافية. ولتنفيذ مهام الملاحة، هناك حاجة إلى خوارزمية لعزل بداية المكون السطحي للنبضة الراديوية.

إشارة مستلمة إكس تي (ر)في المجال الزمني يمكن تمثيلها بالمعادلة التالية:

(1)

أين س ز (ر)- يتم تحديد المكون السطحي والاتساع والتأخير للمكون المنعكس رقم n بواسطة المعاملات ك نو تينيسي، أ ه (ر)- مكون الضوضاء.
يوجد أدناه النبضة المرجعية IFRNS وطيفها بعد المرور عبر مرشح تمرير النطاق الخاص بالمستقبل. تردد أخذ العينات هو 5 ميغاهيرتز.

على سبيل المثال، فكر في محاكاة نبضة راديوية تتكون من مكونات سطحية ومنعكسة. توضح الأشكال أدناه رسومًا بيانية تصور نموذجًا نبضيًا يتكون من مكونين تم إزاحتهما عن بعضهما البعض بمقدار 130 μs. سعة المكون المنعكس أقل مرتين من سعة المكون السطحي.

يوصف تمثيل مجال التردد المكافئ للإشارة على النحو التالي:

(2)

أين إكس تي (و), زغ (و)و ه(و)- أطياف الإشارة إكس تي (ر), س ز (ر)و ه (ر).
لنفترض أن طيف الإشارة المعيارية المرجعية لنظام "Loran-S" أو "Chaika" يُشار إليه على أنه X0(و).
من الواضح أن
(3)

أين كلغ- سعة المكون السطحي. إذا كان التعبير ل زغ (و)من الصيغة (3) استبدل في الصيغة (2) وقسم جميع الحدود حدًا تلو الآخر إلى X0(و)، نحصل على التعبير

(4)

يوضح الشكل أدناه رسمًا بيانيًا لنتيجة قسمة طيف الإشارة على الطيف القياسي. يظهر الرسم البياني باللون الأحمر، وهو عبارة عن خط أفقي مسنن عبر نطاق التردد بأكمله.

تحويل فورييه العكسي على التعبير (4) يعطي الصيغة
(5)

المعنى الرياضي للتعبير (5) هو أنه في المجال الزمني نحصل على قمم في شكل وظائف دلتا في لحظات ظهور كل من السطح وجميع المكونات المنعكسة للإشارة، والتي تم تطبيعها بواسطة السعة.
يوضح الشكل أدناه رسمًا بيانيًا لاكتشاف بداية مكونات الإشارة. وكما يتبين من الرسم البياني، فإن نسبة اتساع مكونات الإشارة تساوي اثنين والمسافة بين القمم هي 130 ميكروثانية، وهو ما يتوافق مع معلمات النموذج المبني.

تعمل طريقة تقسيم الطيف التقليدية بشكل جيد مع الإشارات المثالية. عند إضافة مكون الضوضاء إلى الإشارة، تتدهور فعالية الطريقة بشكل حاد. توضح الأشكال أدناه رسمًا بيانيًا لاكتشاف بداية الإشارة عند نسبة إشارة إلى ضوضاء تبلغ 25 ديسيبل. وكما يتبين من الأشكال، فمن المستحيل تحديد بداية الإشارات.

على الرسم البياني للطيف، يمكنك أن ترى أنه ضمن نطاق يبلغ عرضه حوالي 30 كيلو هرتز ويتمركز عند 100 كيلو هرتز، فإن نتيجة تقسيم الطيف لها شكل مسنن أفقي، كما هو الحال عند استخدام طريقة تقسيم الطيف على إشارة مثالية خالية من الضوضاء. يؤدي استخدام نافذة مستطيلة بتردد 30 كيلو هرتز تتمركز عند 100 كيلو هرتز إلى إزالة الضوضاء قبل إجراء تحويل فورييه العكسي. يوضح الشكل أدناه رسمًا بيانيًا لاكتشاف بداية الإشارة عند استخدام تصفية النافذة لإشارة صاخبة. يسمح لنا الحدان الأقصىان للرسم البياني باكتشاف بداية كل مكون من مكونات الإشارة مقابل ضوضاء الخلفية وكذلك تقدير نسبة اتساعها.

تكون طريقة تقسيم الطيف باستخدام تجانس النافذة فعالة عندما تكون نسبة الإشارة إلى الضوضاء أعلى من 12 ديسيبل. النوع الأكثر فعالية من النوافذ هو النافذة المستطيلة ذات النطاق الترددي 30 كيلو هرتز. الصور أدناه توضح النبض الفعلي لسلسلة بحر الصين الشمالي والرسم البياني لرصد بدايتها.

يقع المقال الأصلي. أستخدم الخوارزمية حاليًا لمراقبة معلمات محطات IFRNS في منطقة الشرق الأقصى.

من كتاب أ.ن. جوسيف

على عكس الأساليب النفسية الفيزيائية الكلاسيكية، تولي الفيزياء النفسية الحديثة اهتمامًا خاصًا لكيفية وسبب إعطاء الشخص استجابة معينة، أو اكتشاف إشارة عتبة ضعيفة أو تقدير فروق العتبة بين إشارتين. لوصف سلوك مراقب بشري أثناء حل مشكلة العتبة الحسية، تم بناء نموذج خاص. تحتوي المنهجية الجديدة، التي تسمى النظرية النفسية الفيزيائية للكشف عن الإشارة، أو TOS، على فكرة المراقب ليس كمستقبل سلبي لمعلومات التحفيز، ولكن كموضوع نشط لاتخاذ القرار في حالة من عدم اليقين الحسي.

المخطط العام الذي اقترحته TOS لوصف عملية اكتشاف إشارة العتبة (أو تمييز العتبة بين إشارتين) بسيط: 1) يتم عرض سلسلة من تأثيرات التحفيز في الجهاز الحسي على شكل مجموعة من الأحاسيس، وهذا العملية لها طبيعة احتمالية، أي. يؤدي نفس المحفز في كل مرة إلى شدة مختلفة قليلاً من الإحساس بجودة حسية معينة؛

2) بسبب عدم اليقين الحسي العالي بسبب انخفاض شدة الإحساس من تأثير إشارة العتبة، لا يستطيع المراقب في كل مرة أن يحدد بثقة كافية ما إذا كانت هناك إشارة أم لا، ولكن مع ذلك، وفقًا للتعليمات، فهو كذلك يضطر إلى اتخاذ قرار معين، لا يعتمد فقط على معلومات حسية، ولكن مع مراعاة توقعاته أو تجاربه السابقة أو محاولة التخمين.

وهكذا، توصف العملية الحسية بأنها عملية من خطوتين: عملية رسم خريطة للطاقة الفيزيائية للمحفز في شدة الإحساس وعملية اتخاذ القرار. في TOS، لا يتم استخدام مفهوم العتبة الحسية، حيث يمكن للمراقب، بناءً على إحساس شديد بما فيه الكفاية، أن يقرر أنه لم يشعر بالإشارة (على سبيل المثال، عدم توقع إشارة في اختبار معين) أو، على العكس من ذلك، وجود إحساس ضعيف جدًا بالحافز، قل "نعم"، إذا كان هذا التأثير يبدو محتملًا جدًا بالنسبة له.

لتطوير طرق تقييم الحساسية الحسية في إطار TOS، تم بناء نموذج رسمي يصف سلوك المراقب الذي يحل مشكلة حسية. جزء النموذج الذي يمثل عملية رسم خريطة الطاقة التحفيزية في مجموعة من الأحاسيس مأخوذ من الفيزياء الإشعاعية الإحصائية؛ والجزء الآخر، الذي يأخذ في الاعتبار قواعد القرار، يأتي من نظرية القرار الرياضي.

لنعتبر طريقة "نعم-لا" إحدى أكثر الطرق شيوعًا لقياس الحساسية الحسية، والتي تم تطويرها في إطار TOC. على عكس الفيزياء النفسية الكلاسيكية، لم نعد نقيس العتبة المطلقة أو الاختلاف، بل نتحدث عن قياس الحساسية الحسية في مهمة كشف الإشارة أو في مهمة تمييز الإشارة. تستخدم هذه الطريقة اثنين فقط من المحفزات التي تختلف قليلاً في شدتها

بعض الصفات البدنية: واحدة "ذات معنى" - والآخر "فارغ" -<Ш>1. تتبع العروض عادة بعضها البعض على فترات زمنية منتظمة إلى حد ما، وبعد كل عرض يجيب الموضوع بـ "نعم" إذا بدا له أن هناك إشارة، أو "لا" إذا لم يكتشف إشارة. يتم عرض المحفزات عدة مرات بترتيب عشوائي.

دعونا الآن نفكر في المجموعات الممكنة<предъявление - ответ>التي قد تواجهها في التجربة. هناك أربعة منهم:<С - да>, <Ш - нет>, <С - нет>, <Ш - да>، والمجموعتان الأوليتان صحيحتان، والمجموعتان الأخيرتان نتائج غير صحيحة.

كل من هذه المجموعات لها اسم خاص بها (الجدول 1). سيتم الإشارة أيضًا إلى الضربة والإنذار الكاذب بواسطة H (من الضربة الإنجليزية) و.A (من الإنذار الكاذب باللغة الإنجليزية). رموز السهو هي O (الإغفال) والرفض الصحيح هو CR (الرفض الصحيح).

لتوصيف نشاط الموضوع في تجربة معينة، من المعتاد تقديم نتائج التجربة في شكل تقديرات للاحتمالات الشرطية - احتمالات أن يجيب الموضوع بشكل صحيح (خطأ) بشرط تقديم حافز معين - ذات معنى أو فارغة. يتم تحديد هذه الاحتمالات على النحو التالي: P (yes/С)، P (yes/Ш)، P (no/С)، P (no/Ш). على وجه الخصوص، أول هذه الاحتمالات هو احتمال الكشف الصحيح عن الإشارة، والثاني هو احتمال إنذار كاذب. إذا تم حساب هذين الاحتمالين الشرطيين، فإن حساب الاحتمالين الآخرين لم يعد مطلوبًا. أنها لا تحمل معلومات إضافية، منذ ذلك الحين

يميز هذا الزوج من الاحتمالات بشكل كامل نجاح الراصد في اكتشاف الإشارة.

وكما ذكرنا سابقاً فإن تأثيرات المنبهات ترتبط بتمثيلاتها الحسية بشكل عشوائي أو عشوائي.

في TOS، يتم تصوير هذه العلاقة في شكل وظيفتين متداخلتين لكثافة الاحتمال للتوزيع الطبيعي (الشكل 29)1. نؤكد بشكل خاص أن المحور السيني في هذه الصورة النموذجية هو المحور الافتراضي لشدة الأحاسيس التي ظهرت في التجربة تحت تأثير المحفزات ذات المعنى (التوزيع الأيمن) والفارغة (التوزيع الأيسر).

تداخلهم يعني أن التمثيلات الحسية<С>و<Ш>يتبين أنها متشابهة مع بعضها البعض، ولا يستطيع المراقب أن يقرر في كل مرة بيقين 100% أي التحفيز قدم له. علاوة على ذلك، يفترض النموذج أنه عند اتخاذ القرار، يضع المراقب قاعدة محددة بدقة للمراسلات بين أحاسيسه ونوعين من الإجابات ("نعم" و "لا") ويتبعها دائمًا: إذا كان الإحساس الحالي له شدة أعلى من مستوى حرج معين، فيقول "نعم"، وإذا كان أقل - "لا"1. وهكذا، تم إدخال مفهوم المعيار لاتخاذ قرار المراقب بشأن وجود/غياب حافز مهم في شروط الخدمة. في الواقع، المعيار هو صورة ذاكرة حسية معينة، أو معيار حسي، يتم مقارنة كل تمثيل حسي به (انظر النقطة C على المحور السيني في الشكل 29). قد يعتمد موضعه على المحور الحسي (محور الإحداثي السيني) على عدد من الأسباب: الأوزان الذاتية للأخطاء المختلفة (على سبيل المثال، قد يحاول المراقب تقليل عدد السهو ولا يهتم حقًا بتقليل عدد الإنذارات الكاذبة)، معرفة الاحتمالية الموضوعية لتقديم عينات مهمة وفارغة في التجربة، واستخدام المجرب لنظام "المدفوعات" و"الغرامات"، على التوالي، للإجابات الصحيحة والكاذبة، في شكل نقدي أو لعبة (ما يسمى بمصفوفة الدفع - بيإم)، الخ.

على سبيل المثال، دعونا نرى كيف سيغير موضوع نموذجي موضع معيار القرار الخاص به إذا تم استخدام خمس مصفوفات دفع مختلفة في تجربة للكشف عن إشارة العتبة، المقابلة لخمس طرق مختلفة للدفع للإجابات الصحيحة وعقوبات للإجابات غير الصحيحة

(الأرقام تمثل روبل - الجدول 2). دعه يُعرض عليه 100 عينة ذات معنى وفارغة في كل سلسلة من السلاسل الخمس.

من الواضح، في السلسلة الأولى، من المفيد للموضوع إعطاء الإجابة "نعم" في حالة الشك: إذا كانت الإجابة صحيحة، يتلقى 20 روبل، إذا كانت الإجابة غير صحيحة، يتم تغريمه 3 روبل فقط. مع مصفوفة المردود هذه، يقال إن الموضوع يطور معيارًا ليبراليًا، عند استخدامه في مهمة الكشف عن إشارة العتبة، سيكون هناك العديد من النتائج بين استجابات الموضوع، ولكن أيضًا العديد من الإنذارات الكاذبة.

شروط أخرى في السلسلة الخامسة: يتم فرض غرامة قدرها 20 روبل على كل إنذار كاذب، وللكشف الصحيح عن الإشارة يدفعون 3 روبل فقط. الإستراتيجية المثالية في هذه الحالة هي

يعني استخدام الإجابات بـ "نعم" بعناية شديدة فقط في تلك التجارب عندما يكون الشعور بوجود إشارة قويًا بدرجة كافية. عندما تكون في شك، فمن المربح أكثر إعطاء إجابات "لا": ستفوز قليلاً، ولكن حتى لو كنت تعرف النسبة الحقيقية للعينات المهمة والفارغة، فلن تخسر سوى القليل. مع مصفوفة الدفع هذه، يتحدثون عن استخدام معيار صارم (الشكل 31).

في التجارب، يتم تغيير شدة المعيار ليس فقط عن طريق مصفوفة المردود، ولكن أيضًا عن طريق تغيير الاحتمال المسبق لتقديم إشارة مهمة في كل سلسلة. تشكل هذه التقنية أيضًا نظامًا طبيعيًا للتوقعات في الموضوع: فهو يعلم أنه مع احتمال 90٪ من 100 عينة، ستحتوي 90 منها على حافز "ذو معنى" و10 فقط ستحتوي على حافز "فارغ"؛ مع احتمال 10%، والعكس هو الصحيح: 90 "فارغة" و10 فقط "مهمة".

من الطبيعي أن نتوقع أنه في الحالة الأولى، يطور الموضوع معيارًا ليبراليًا، وفي الحالة الثانية، معيارًا صارمًا لاتخاذ القرار. وبالتالي، من خلال تغيير قيمة الاحتمال المسبق لظهور إشارة مهمة في عدد من العينات من 0 إلى 100%، يمكن للمرء تغيير شدة معيار اتخاذ القرار بشكل مباشر.

من الواضح أن مثل هذا الموقف، الموصوف في TOS، لا ينشأ إلا في حالة وجود اختلافات مادية (عتبة) ضئيلة بين<С>و<Ш>وبالتالي مع تشابه كبير في الأحاسيس الناشئة استجابة لهذه المحفزات. من الواضح أن هذا الوضع يتوافق مع السلوك البشري في ظروف عدم اليقين الحسي العالي، عندما، على الرغم من النقص الواضح في المعلومات، لا يزال من الضروري اتخاذ قرار.

يحدد موضع معيار القرار بشكل فريد زوج الأرقام P(.A) وP(H)، الذي نحصل عليه نتيجة إجراء تجربة لاكتشاف فروق العتبة بين<С>و<Ш>. يمكن تعيين نقطة لكل زوج من الأرقام داخل مربع (الشكل 32)، على الجانب الرأسي الذي يتم رسم P(H) منه، وعلى الجانب الأفقي - P(.A)، وبالتالي يمثل نتيجة عمل المراقب باستخدام معايير مختلفة لاتخاذ القرار (على سبيل المثال، تقديم خمس مصفوفات دفع مختلفة - PM). يُطلق على المنحنى الذي تم الحصول عليه من هذه النقاط (يظهر في الشكل 32 على أنه يتكون من نقاط فردية تم الحصول عليها في سلسلة منفصلة من التجارب) خاصية تشغيل المراقب أو ببساطة PX.

تتغير الاحتمالات P(H) وP(.A) بطريقة ودية، أي. من المستحيل فقط عن طريق تغيير المعيار زيادة أحدهما وتقليل الآخر في نفس الوقت. ينطبق هذا الموضع المهم جدًا لـ TOC على أي أزواج f(X/С) وf(X/Ш). ويترتب على ذلك أن زوجًا فقط من هذه الاحتمالات، وليس كل على حدة، هو ما يميز القدرة الحسية للمراقب. ينتقل PX من النقطة (0,0) من المربع إلى النقطة (1,1) ويقع فوق قطره الرئيسي. وينبع هذا الأخير من حقيقة أن التوزيع f(X/С) قد تحول إلى اليمين بالنسبة إلى f(X/Ш)، أي. تتجاوز P(H) دائمًا P(.A) عندما يميز المراقب فعليًا بين الصور الحسية للإشارة ومحفزات الضوضاء. كلما زادت الحساسية الحسية للمراقب، كلما كان RH أكثر محدبًا وأقرب إلى الزاوية اليسرى العليا للمربع (الشكل 33). من الواضح أن هناك نقاطًا على القطر لها نفس قيم نسب الضربات والإنذارات الكاذبة، أي. المقابلة لمستوى الحساسية الصفر.

يتم إدخال مقياس خاص للحساسية الحسية في TOS - مؤشر dβ، كالمسافة على المحور الأفقي (الشكل 34) بين مركزي التوزيعتين f(X/С) وf(X/Ш). يتم حساب dعلى النحو التالي1:

دβ = ض(ح) - ض(.أ)، (15)

حيث z(H) وz(.A) هي القيم الاحتمالية للزيارات والإنذارات الكاذبة، ويتم تحويلها إلى وحدات الانحراف المعياري وفقًا لجدول التوزيع الطبيعي.

يتم أيضًا تقديم مقياس لخطورة معيار القرار، أو ما يسمى بنسبة الاحتمالية، أو β. يتم حساب هذا المؤشر باستخدام جداول خاصة كنسبة إحداثيات توزيع "الإشارة" f(X/С) إلى إحداثيات توزيع "الضوضاء" f(X/Ш) عند النقطة C. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك مباشرة احسب موضع النقطة C على محور الإحداثي السيني:

ج = .50.5. (16)

يعد هذان المؤشران (dū و β) تقديرات موثوقة للحساسية والمعيار الحسي فقط عند قبول افتراضين رياضيين أساسيين لـ TOC: الحالة الطبيعية والتكافؤ 2 لتوزيعات التأثيرات الحسية f (X / С) و f (X / Ш). في الممارسة التجريبية الحقيقية، من أجل عدم التحقق من صحة هذه الافتراضات، غالبا ما تستخدم الحساسية اللامعلمية ومؤشرات المعيار - A عم وYesRate، على التوالي:

Аз = 0.5 + (P(H) − P(.A))(1 + P(H) − P(.A))/

/4P(H)(1 - P(.A)). (17)

حيث P ("نعم") هو تكرار الإجابات "نعم".

طورت TOC طريقتين أخريين لقياس الحساسية الحسية: طريقة الاختيار القسري البديلين (2AFC) وطريقة تقييم الثقة. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في ممارسة البحث.

يتعلق الاختراع بمجال تحديد الموقع والاتصال باستخدام وسائل راديوية أو صوتية ويمكن استخدامه لاكتشاف الإشارات المنعكسة أو المتماسكة. والنتيجة التقنية المحققة هي تطوير طريقة لكشف الإشارات تزيد من حساسية أنظمة تحديد مواقع الأجسام المتحركة والتواصل معها مع زيادة سرعة حركة الأجسام بشكل كبير وتقليل الطول الموجي للإشارة المنبعثة. تتمثل الطريقة المطالب بها في اكتشاف إشارة من خلال وجود فائض فوق قيمة العتبة لوظيفة الارتباط القصوى للإشارة المستقبلة والإشارة المرجعية، والتي يتم الحصول عليها باستخدام نسخة من الإشارة المرسلة. قبل حساب وظيفة الارتباط المذكورة أعلاه للإشارات، يتم تحويل ترددها، وتعويض الاختلافات في تردد الإشارات عن طريق تحويل طيف تردد الإشارات بشكل مضاعف. 1 مريض.

رسومات لبراءة الاختراع RF 2326401

يتعلق الاختراع بمجال تحديد الموقع والاتصال باستخدام وسائل راديوية أو صوتية ويمكن استخدامه لاكتشاف الإشارات المنعكسة أو المتماسكة.

هناك طريقة معروفة لكشف الإشارة، تعتمد على ضرب جهد دخل جهاز الاستقبال بجهد مرجعي، وهو نسخة من الذبذبات المنبعثة من جهاز الإرسال، يليها دمج نتيجة الضرب ومقارنة جهد الخرج التكامل مع عتبة الجهد. يؤدي التناقض بين تردد الإشارات المستقبلة وتردد التذبذبات المنبعثة، على سبيل المثال، بسبب تأثير دوبلر، إلى تدهور نسبة الإشارة إلى الضوضاء أمام جهاز العتبة، وبالتالي، إلى تدهور الخصائص الاحتمالية عند اكتشاف الإشارة.

للكشف عن إشارة التحقيق، يمكن استخدام الطريقة الموضحة في، والتي لا تختلف جوهريا عن ما ورد أعلاه. يتم الحصول على الجهد المرجعي في هذه الطريقة عن طريق النقر على جزء صغير من إشعاع المرسل في خط التأخير. إذا كانت الإشارات المرجعية والمنعكسة لا تتطابق في التردد أو الوقت، فهي غير مرتبطة، ولا يصل الجهد عند خرج التكامل إلى قيمة العتبة. يتم التخلص من هذا العيب جزئيًا من خلال استخدام رابط متعدد القنوات. في هذه الحالة، يتم استخدام خط تأخير متعدد النقر، مصمم لتغطية النطاق المطلوب. هذه الطريقة لا تحل مشكلة اكتشاف الإشارة بإزاحة تردد دوبلر.

النموذج الأولي للاختراع المقترح عبارة عن طريقة للكشف عن الإشارة تعتمد على تحويل تردد دوبلر والحساب اللاحق لوظيفة الارتباط. يتضمن تنفيذ هذه الطريقة في حالة نظام النطاق العريض أيضًا ضغطًا أوليًا للإشارة في الوقت المناسب.

لا يمكن لضغط الإشارة المذكورة، مثل تحويل تردد دوبلر، أن يوفر تعويضًا دقيقًا لتحول تردد دوبلر، مما يجعل من الصعب تنفيذ الطريقة بمعلومات أولية غير كاملة حول الخصائص الاحتمالية لإشارة الصدى والتداخل. لا تسمح طرق تحويل الإشارة المعروفة من وصف النموذج الأولي بتجنب هذا العيب.

عيب آخر للطريقة المعروفة هو أن ضغط الإشارة في الوقت المناسب قبل إجراء معالجة الارتباط يجعل من الصعب اكتشاف الإشارة على خلفية من الضوضاء.

الهدف من الاختراع هو زيادة الكفاءة، ولا سيما زيادة نطاق أجهزة الراديو والصوت المثبتة على الأجسام المتحركة.

تم حل هذه المشكلة لأنه في طريقة كشف الإشارة تعتمد على المعالجة المشتركة، على سبيل المثال، عن طريق حساب وظيفة الارتباط للإشارة المستقبلة والإشارة المرجعية، التي يتم إنتاجها من نسخة من الإشارة المنبعثة، والمقارنة اللاحقة للإشارة الناتجة بجهد العتبة، قبل إجراء إشارات المعالجة المحددة، قم بتحويل ترددها، للتعويض عن الاختلافات في تردد الإشارات، والتي قد يكون سببها، على سبيل المثال، تحول تردد دوبلر، في حين أن التعويض المذكور عن الاختلافات في يتم تنفيذ تردد الإشارات عن طريق التحول المضاعف لطيف تردد الإشارة. ولتقليل الحسابات، يتم تشكيل الإشارة المرجعية كسلسلة من المقاطع المشابهة في الطول للإشارة المرسلة وتختلف في تخالف التردد. يمكن تمثيل التسلسل المحدد في شكل مقاطع متجاورة. إذا لزم الأمر، إذا تم استقبال الإشارة بتردد عالٍ، فسيتم تحويل تردد الإشارات المستقبلة والمرجعية عن طريق التغاير.

النتيجة الفنية للاختراع هي تنفيذ طريقة الكشف عن الإشارة التي توفر حساسية متزايدة للأنظمة لتحديد موقع الأجسام المتحركة والتواصل معها مع زيادة سرعة حركة الأجسام بشكل كبير وتقليل الطول الموجي للإشارة المنبعثة.

تمت مناقشة جوهر الاختراع باستخدام مثال اكتشاف الإشارة أثناء تحديد الموقع ويتم توضيحه من خلال رسم يوضح مخططًا مبسطًا لمحدد الموقع.

حسب الرسم تحتوي الدائرة على جهاز إرسال 1، يتصل به محول مضاعف (MPr) 2 من الطيف الترددي للإشارة، متصل بمحول تردد 3 متصل بجهاز تخزين (ذاكرة) 4 للإشارة المحولة ، الذي يتم توصيل مخرجاته بأحد مدخلات المترابط 5، المتصل بجهاز العتبة 6؛ جهاز استقبال 7 متصل بمحول تردد 8 ، متصل بجهاز تخزين (ذاكرة) 9 للإشارة المستقبلة ، ويتصل خرجها بالمدخل الثاني للارتباط 5 ؛ وحدة التحكم (CU) 10 متصلة بجهاز الإرسال 1، مع MPr 2، مع الذاكرة 4، مع الذاكرة 9 ومع الارتباط 5. بالإضافة إلى ذلك، يوضح الرسم هوائي الإرسال 11 المتصل بجهاز الإرسال 1، وهوائي الاستقبال 12 المرتبط بـ مدخلات جهاز الاستقبال 7. المحولات التناظرية إلى الرقمية (ADCs) ، والتي تستخدم لتحويل الإشارة المستمرة إلى رمز رقمي (لأخذ عينات الإشارة) ، بالإضافة إلى المذبذبات المحلية والخلاطات والمرشحات المستخدمة في محولات التردد 3 ، 8 ، هي لا يظهر في الرسم.

يتم اكتشاف الإشارة المنعكسة أثناء عملية تحديد الموقع على النحو التالي.

باستخدام جهاز الإرسال 1 والهوائي 11، بناءً على أمر وحدة التحكم 10، يتم بث إشارة فحص. في الحالة قيد النظر، من المفترض أن يتم التعويض عن الاختلافات في ترددات الإشارة عن طريق تغيير طيف تردد الإشارة المرجعية. لهذا الغرض، ولتكوين الإشارة المذكورة، يتم توفير الجهد من جهاز الإرسال 1 إلى MPR 2، حيث يتم إجراء تحول مضاعف لطيف الإشارة عن طريق تبديل التردد. إذا تم بناء MPR 2 على عناصر عمل منفصلة، ​​فسيتم تحويل الإشارة أولاً إلى شكل رقمي باستخدام ADC. يتم تحديد عامل التحويل المطلوب لطيف التردد وفقًا للتعبير

حيث r هي السرعة الشعاعية للحركة النسبية للكائن؛ ج هي سرعة انتشار الإشعاع (ص275). وفقا للتعبير أعلاه، فإن التغيير في تردد الإشارة المنعكسة بسبب إزاحة دوبلر سوف يتوافق مع نفس التغيير في تردد الإشارة المرجعية. بأمر CU 10، يتم توفير الإشارة من مخرج MPR 2 إلى محول التردد 3، حيث يتم تحويل الإشارة، ويتم تقليل ترددها عن طريق التغاير، ثم يتم توفير هذه الإشارة إلى الذاكرة 4، حيث يتم تسجيلها. يتم التقاط الإشارة المنعكسة من الكائن بواسطة هوائي الاستقبال 12 ويتم تغذيتها إلى دخل جهاز الاستقبال 7، حيث يتم تضخيمها. باستخدام محول التردد 8، يتم تقليل تردد الإشارة المستقبلة بطريقة مشابهة لتلك التي تمت مناقشتها أعلاه ويتم تسجيل الإشارة في الذاكرة 9. إذا لزم الأمر، يتم تقديم الإشارة أولاً في شكل رقمي. بعد ذلك، بأمر CU 10، يتم توفير الإشارة المرجعية من خرج الذاكرة 4 والإشارة المنعكسة من خرج الذاكرة 9 إلى مدخلات المترابط 5، حيث يتم حساب وظيفة الارتباط المتبادل لهذه الإشارات. يتم إرسال نتيجة الحساب من خرج الارتباط 5 إلى جهاز العتبة 6، وبمساعدته، إذا كان هناك حد أقصى (ذروة) لوظيفة الارتباط يتجاوز قيمة العتبة، يتم تسجيل حقيقة اكتشاف الإشارة بنفس الطريقة التي تتم بالطريقة المعروفة. يمكن إجراء التحويل المضاعف لطيف التردد (تحويل التردد) للإشارة عن طريق تغيير قيم التسلسل (الإشارة) بشكل رتيب في الوقت المناسب. تم وصف طريقة تحويل الإشارة هذه في. يناقش هذا المصدر تحويل تردد الإشارة الذي يتم بواسطة تبديل الطيف، مقارنة بالتحويل الذي يتم بواسطة التغاير. بالإضافة إلى ما سبق، هناك خيارات أخرى ممكنة لنقل طيف تردد الإشارات، المعروفة، على سبيل المثال، من المصدر.

من الواضح، إذا كانت المعلومات حول سرعة كائن ما غير دقيقة بما فيه الكفاية، يصبح من الضروري تكرار الإجراء الخاص بإنشاء إشارة مرجعية عدة مرات (لقيم سرعة مختلفة) ثم تكرار حساب دالة الارتباط. الأمر الذي قد يتطلب استثمارًا كبيرًا للوقت.

كقاعدة عامة، تكون مدة الفترة الزمنية التي يتم خلالها استقبال الإشارة المنعكسة، وبالتالي مدة التسلسل الذي يحتوي على الإشارة المنعكسة، أكبر بكثير (عادة عشرات المرات) من مدة الإشارة المرسلة. وبناء على ذلك يقترح تشكيل الإشارة المرجعية على شكل سلسلة من المقاطع تقع على فترات أو متجاورة، ومدة كل منها تساوي مدة الإشارة المرسلة وتختلف في حجم الضرب تحول الطيف. يتم اختيار خطوة الإزاحة بحيث يحتوي التسلسل على مقاطع تتوافق إزاحتها مع نطاق سرعات الكائن. عند الحساب، يتم الحصول على الحد الأقصى لوظيفة الارتباط للجزء الذي يتطابق طيف تردده بشكل وثيق مع طيف الإشارة المنعكسة. بالنسبة لقيم الوسيطات الأخرى (للقطاعات الأخرى)، بسبب عدم وجود ارتباط، ستكون قيمة الوظيفة المحددة عند مستوى الضوضاء.

يمكن إجراء التحويل المضاعف لطيف التردد عن طريق تبديل التردد لإشارة من أي بنية. بفضل هذا، لتوليد إشعاع مسبار، من الممكن، كما ثبت في الدراسة، استخدام ليس فقط إشارة تشبه الضوضاء، ولكن أيضًا عملية عشوائية ثابتة.

تم التأكد من جدوى الطريقة المقترحة في ظل وجود قاعدة عنصرية حديثة من خلال النمذجة والاختبارات شبه الطبيعية، بما في ذلك معالجة الإشارات الموضحة أعلاه.

مصدر المعلومات

1. أجهزة الرادار. / V. V. Vasin، O. V. فلاسوف، V. V. Grigorin-Ryabov، إلخ. في في جريجورينا ريابوف. - م: سوف. الإذاعة، 1970، ص 5-39.

2. بيلوتسيركوفسكي ج.ب. أساسيات الرادار وأجهزة الرادار. - م: سوف. الراديو، 1975، ص.8-54،

3. تطبيق معالجة الإشارات الرقمية. / إد. إي أوبنهايم. لكل. من الانجليزية م: مير، 1980، ص 416-422 (نموذج أولي).

4. القياسات في الإلكترونيات: مرجع. / ف.أ. كوزنتسوف وآخرون إد. كوزنتسوفا ف. م.: الطاقة، 1987. ص449-450.

5. أتناشيف إيه بي، أتناشيف دي إيه، فيليبوف دي في الطريقة المضاعفة في قياس طيف الإشارة. - مجلة سانت بطرسبورغ للإلكترونيات، 2002، العدد 2، الصفحات 40-43.

مطالبة

1. طريقة لكشف الإشارة عن طريق وجود زيادة عن قيمة العتبة لدالة الارتباط القصوى للإشارة المستقبلة والإشارة المرجعية، ويتم الحصول عليها باستخدام نسخة من الإشارة المرسلة، وتتميز بذلك قبل حساب القيمة المذكورة وظيفة الارتباط للإشارات، يتم تحويل ترددها، وتعويض الفرق في تردد الإشارات عن طريق الإزاحة المضاعفة لطيف تردد الإشارات.

2. تتميز الطريقة طبقاً للمطالبة 1 بأن الإشارة المرجعية تتشكل في شكل سلسلة من المقاطع قابلة للمقارنة في الطول مع الإشارة المرسلة وتختلف في تخالف التردد.

3. تتميز الطريقة حسب المطالبة 2 بأن الإشارة المرجعية تتشكل على شكل سلسلة من الأجزاء المتجاورة.

4. الطريقة وفقا للمطالبة 1، تتميز بأن تردد الإشارات المستقبلة والمرجعية يتم تحويله عن طريق التغاير.

يمكن ضمان التأثير الفعال للتداخل المنظم على خدمة الأبحاث الفضائية بتردد القفز (وكذلك على خدمة الأبحاث الفضائية مع أنواع أخرى من الإشارات) بشرط أن ينجح جهاز التشويش، باستخدام محطة RTR، في اعتراض الإشارات من القفز. يعني اعتراض الإشارة عمومًا اكتشاف وقياس المعلمات ذات الصلة بإشارات SRS، على سبيل المثال، قدرة الإشارة وتردد التشغيل وعرض الطيف ومدة القفز الترددي، بالإضافة إلى تحديد الاتجاه (أو تحديد الموقع) لـ SRS. يتم عادةً دمج المراحل المدرجة لعملية الاعتراض في محطات RTR الحالية. فيما يلي، سنتناول فقط مرحلة اكتشاف الإشارات من قواديس التردد، والتي تسمى أحيانًا بالاعتراض.

عند حل مشكلة الكشف نستخدم إشارة ذات قفزات ترددية وثنائية FM كنموذج، وهي عبارة عن سلسلة من نبضات راديوية ذات مرحلة أولية عشوائية، يتم ضبط تردداتها وفقًا لرمز شبه عشوائي معين في يتراوح . يمكن تقديم نموذج مثل هذه الإشارة خلال مدة قفزة التردد على النحو التالي:

أين قوة الإشارة؟ - عدد ترددات التشغيل (بما في ذلك FM)؛ - تردد التشكيل؛ ; - المرحلة الأولية لقفزة التردد؛ - وظيفة الوحدة،

الخصائص والمعلمات الرئيسية لنظام SRS مع التحكم في تردد التردد هي: قدرة المرسل؛ وقت إرسال الرسالة؛ عدد ترددات التشغيل (عدد قنوات التردد) الموزعة بالتساوي في النطاق ويتم اختيارها بواسطة مولد كود شبه عشوائي مرة واحدة على الأقل بمرور الوقت؛ - التردد المركزي لعنصر الإشارة المرسلة؛ عدد الفترات (قفزات التردد) المدة أثناء الإرسال ; معدل البت؛ سرعة التنقل الترددي؛ نطاق ترددي لحظي، يتم تحديده بشكل عام من خلال مدة بتة المعلومات أو قفزة التردد.

مع RTR، يكون اكتشاف الإشارة معقدًا بسبب حقيقة أن البنية وعدد من الخصائص والمعلمات لإشارات SRS، كقاعدة عامة، غير معروفة لجهاز التشويش. وهذا يجعل من المستحيل استخدام طرق منسقة لاستقبال الإشارات في محطات RTR. لذلك، تستخدم محطات RTR مثل هذه الخوارزميات لاستقبال ومعالجة الإشارات، والتي، من ناحية، يتطلب تنفيذها الحد الأدنى من المعلومات المسبقة حول إشارات SRS، من ناحية أخرى، يجب أن توفر احتمالية عالية للكشف واحتمال منخفض إنذار كاذب بسبب ضجيج الكاشف نفسه. دعونا نمثل ضوضاء الكاشف على شكل AWGN ذات كثافة طيفية أحادية الجانب وقيمتها معروفة. القيم النموذجية لاحتمالات الكشف والإنذار الكاذب عند اعتراض إشارات SRS هي: .

عند تصميم خدمة SRS للتشغيل في ظروف الإرسال الراديوي الإلكتروني، يسعى المطور إلى ضمان أمان طاقة عالٍ لإشارات SRS، أو احتمال منخفض لاعتراضها بواسطة محطة RTR خلال فترة زمنية معينة.

لحل المشكلة بشكل فعال، يجب أن يكون لدى مطور SRS بعض المعلومات المسبقة حول قدرات كاشف محطة RTR. وبالمثل، عند تطوير أجهزة الكشف لمحطات RTR، يلزم الحصول على معلومات مسبقة معينة حول خصائص ومعلمات إشارات خدمة الأبحاث الفضائية (SRS) الاستطلاعية. ومع ذلك، في حالة الصراع بين الطرفين المتحاربين "نظام الاتصالات الراديوية - نظام القمع الإلكتروني"، لا يمكن للمرء إلا أن يفترض مستوى معينًا من الوعي من أجل تحليل فعالية أجهزة الكشف في اعتراض إشارات SRS، وبالتالي اختيار الطرق الممكنة لمعالجة الإشارات في SRS، وزيادة سرية الطاقة، بشكل مشروط، يتم النظر في خمسة مستويات من الوعي المسبق، الموضحة في الجدول 8.1. يشير الجدول إلى احتمال أن يكون لدى RTR المعلومات المسبقة المقابلة حول خصائص ومعلمات SRS على المستوى الرابع من الوعي.

الجدول 8.1. مستويات الوعي بخصائص ومعايير SRS

مستويات الوعي RTR	حجم المعرفة حول خصائص ومعايير الذكاء الإلكتروني SRS
أصغر كمية من البيانات حول خصائص ومعلمات SRS.	لا يعرف RTR شيئًا عن إشارات SRS ولديه فقط افتراض حول التردد المركزي ونطاق التردد وأوقات بدء الإرسال وانتهائه.
	يحتوي RTR على معلومات حول التردد المركزي ونطاق التردد وأوقات بدء الإرسال وانتهائه. إلا أن قيم هذه الخصائص معروفة مع وجود أخطاء.
	يحتوي RTR على معلومات حول التردد المركزي ونطاق التردد وأوقات بدء الإرسال وانتهائه. تضمن محطة RTR التنسيق مع إشارة SRS في الوقت والتردد.
	يحتوي RTR على معلومات حول التردد المركزي ونطاق التردد وأوقات بدء الإرسال وانتهائه ونطاق التردد اللحظي للإشارة المرسلة. تضمن محطة RTR التنسيق مع إشارة SRS في الوقت والتردد.
أكبر كمية من البيانات حول خصائص ومعلمات SRS.	يحتوي RTR على معلومات حول جميع خصائص ومعلمات SRS تقريبًا. ومع ذلك، لا تعرف RTR مصفوفة التردد الزمني (FVM) للإشارة، أي لا توجد معلومات حول الموضع في FVM الذي ستشغله الإشارة أثناء قفزة التردد اللاحقة. تضمن محطة RTR التنسيق الأمثل مع إشارة SRS في الوقت والتردد.

إن الحالة المحدودة لعدم اليقين المسبق فيما يتعلق ببنية إشارات SRS المعترضة هي مشكلة اكتشاف الإشارات العشوائية على خلفية AWGN، عندما يكون للتطبيقات المرصودة الشكل:

على النحو التالي من تحليل الدائرة، فإن الخوارزمية المثالية للكشف عن الإشارات العشوائية معقدة للغاية في التنفيذ. أبسط من حيث التنفيذ الفني هي خوارزمية كاشف الطاقة Price-Urkowitz. تستخدم أجهزة كشف الطاقة على نطاق واسع في الممارسة العملية وتستخدم بشكل فعال في محطات RTR للكشف عن الإشارات غير المعروفة، بما في ذلك الإشارات الحتمية من قفز التردد.

يمكن تقسيم التنوع الهيكلي الحالي لكاشفات الطاقة إلى فئتين:

1. أجهزة الكشف ذات النطاق العريض أحادية القناة، والتي تتوافق معلماتها بدرجة أو بأخرى مع الرسالة المرسلة من حيث عرض النطاق الترددي ووقت إرسال الرسالة.

2. كاشفات متعددة القنوات، حيث يتم مطابقة عرض النطاق الترددي وزمن التكامل لكل قناة ضيقة النطاق، بدرجة أو بأخرى، مع نطاق التردد ومدة عنصر التردد (قفزة التردد) لإشارة التنقل.

تتضمن الفئة الثانية من أجهزة الكشف استخدام قنوات منفصلة لكل من الترددات المحتملة لإشارة محول التردد. ومن أجل تقليل عدد القنوات وسهولة التنفيذ، يتم استخدام المخططات الهيكلية المختلفة للكاشفات متعددة القنوات. والفرق الرئيسي بينهما هو إجراء اتخاذ القرار الذي يسمح بتحويل البيانات المتعلقة باكتشاف عناصر التردد الفردية للإشارة إلى قرار بشأن إرسال رسالة أم لا.

إن وجود معلومات مسبقة حول قيم معلمات معينة للإشارات من محول التردد يجعل من الممكن ضمان تنسيق كاشف الطاقة مع الإشارة المستقبلة في الوقت والتردد والحصول على خصائص أداء جيدة. توفر كاشفات الطاقة المطابقة لمعلمات الإشارة المستقبلة عند المستوى 5 أفضل أداء. وتسمى هذه الكاشفات أيضًا بشبه الأمثل.