Обґрунтування ефективності перестановки часових сегментів при багаторівневому методі оптимізації ансамблів сигналів

Анотація

У статті запропоновано багаторівневий метод оптимізації тривалості часових сегментів ансамблів сигналів, який базується на поєднанні алгоритмів градієнтного спуску та Левенберга–Марквардта і забезпечує адаптивне налаштування параметрів обробки сигналів з урахуванням взаємокореляційної структури та енергетичних характеристик. В межах реалізації запропонованого методу експериментально проаналізовано два підходи до перестановки часових сегментів: метод випадкової перестановки (без урахування кореляційної структури) та метод «найкращого сусіда» (з орієнтацією на мінімізацію взаємної кореляції між сусідніми сегментами). Експериментальне моделювання проведено на п’яти типах квазіортогональних послідовностей (М-послідовності, Касамі, Голда, Фібоначчі, експоненціальні). У результаті доведено, що метод «найкращого сусіда» забезпечує кращі показники взаємної кореляції та ансамблевих властивостей сигналів порівняно з методом випадкових перестановок. Зокрема, досягнуто зниження дисперсії функції взаємної кореляції до 22 % та покращення ансамблевих характеристик в діапазоні 8–12 %. Візуалізація сигналів після перестановки підтверджує впорядковану структуру сигналів і зменшення локальних амплітудних флуктуацій. Отримані результати підтверджують доцільність застосування адаптивного механізму перестановки як одного з основних етапів формування сигнальних ансамблів з удосконаленими кореляційними властивостями. Перспективами подальших досліджень в цьому напрямку є розширення моделі оптимізації з урахуванням нелінійних спотворень каналу передачі та інтеграція алгоритму в системи когнітивного радіозв’язку з динамічним управлінням спектром