Szybki algorytm Wignera-Hougha w detekcji sygnałów z liniową modulacją częstotliwości

• Autorzy: Świercz E.

Warianty tytułu

EN

Fast Wigner-Ville algorithm in detection of signals with linear fequency modulation

• Konferencja: Urządzenia i systemy radioelektroniczne (UiSR) ; (2 ; 13-15.06.2007 ; Soczewka k. Płocka, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule został przedstawiony algorytm Wignera-Hougha (WHT) wykorzystywany do detekcji sygnałów z liniową modulacją częstotliwości (LFM) i pozwalający na znaczne przyspieszenie obliczeń. Modyfikacja algorytmu w stosunku do algorytmu standardowego WHT polega na wprowadzeniu detekcji hierarchicznej z dwoma progami detekcji. Duża liczba punktów płaszczyzny obrazu powstającego w wyniku transformacji Wignera-Ville'a ma małą wartość transformaty i nie ma dużego wpływu na transformację Hougha. Oszczędności obliczeniowe przy wyznaczaniu transformaty Hougha są osiągane po wprowadzeniu wstępnego progu selekcji w płaszczyźnie obrazu, wyznaczanej w transformacji Wignera-Ville’a. Właściwa transformacja Hougha jest obliczana z próbek powyżej tego progu. W artykule zostały rozważone charakterystyki detekcji sygnału z zakłóceniem gaussowskim, przy założeniu właściwych modeli prawdopodobieństwa w płaszczyźnie obrazu po transformacji Wignera-Ville’a i w płaszczyźnie parametrów po transformacji Hougha. Zamieszczono również wyniki badań eksperymentalnych potwierdzające poprawność przyjętych modeli probabilistycznych wykorzystywanych do oszacowania progów detekcji oraz wyniki badań potwierdzające spodziewane oszczędności obliczeniowe.

EN

The fast Wigner-Hough detection algorithm (WHT) with two thresholds, applied to the signals with linear frequency modulation, has been presented in this paper. The considered algorithm is a two-stage method. In the first stage, the Wigner-Ville transform is performed and the image space is created. In the second stage, the Hough transform is computed and the parameter space is determined. A lot of points in the image space have small amplitude and small influence on the Hough transform. The points exceeding the selected primary threshold have the amplitude high enough and are used in the Hough transform stage. The secondary threshold is set in the parameter space to complete the final detection process. The models of probability distribution in the image and the parameter spaces are introduced to make selection of two thresholds. The proposed formula of probability distributions is used in extensive simulation experiments. Applying suitable thresholds for the WHT, computation speed can be increased while preserving the performance. The quality of the algorithm also strongly depends on discretisation of the image space and the parameter space. Too small discretisation can bring missing of the detected line in the image space, corresponding to the signal with linear frequency modulation. In the simulation part, signals corrupted with qaussian noise are examined and the ROC curve has been determined. There is also shown, that the Wigner-Hough transform with two thresholds can afford to highly reduce the computational effort.

Słowa kluczowe

PL

detekcja sygnałów niestacjonarnych; transformata Wignera-Ville'a; transformata Wignera-Hougha

EN

detection of nonstationary signals; Wigner-Ville transform; Wigner-Hough transform

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 56, nr sp.2
• Strony: 427--432
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Świercz E.

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, 15-351 Białystok, Wiejska 45D

Bibliografia

• [1] S. Barbarossa, Analysis of Multicomponent LFM Signals by a Combined Wigner-Hough Transform, IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 43, no. 6, June 1995, 1511-1515.
• [2] B. D. Carlson, E. D Evans, S. I Wilson, Search Radar Detection and Track with the Hough Transform Part II: Detection Statistics, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. AES-30, no. 1, January 1994, 109-115.
• [3] J. Sun, J. P. Willett, Hough Transform for Long Chirp Detection, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol. AES-38, no. 2, April 2002, 553-568.
• [4] E. Świercz, Wybrane zagadnienia statystyk detekcji detektora Hougha-Wignera dla sygnałów z liniową modulacją częstotliwości, XI Konferencja Naukowa "Sterowanie w radiolokacji i obiektach latających", Jelenia Góra, 14-16 czerwca 2000, 267-276.