Смещение уровня значимости и мощности критерия при конечной крутизне переходной характеристики

Исследованы смещения уровня значимости и мощности критерия, когда при проверке статистических гипотез с использованием правила Неймана – Пирсона в качестве модели переходной характеристики логической схемы используется простая функция ошибок. Смещения рассчитаны для рэлеевских функций распределения. В качестве одного из варьируемых параметров используется обобщенное отношение сигнал-помеха. Нахмансон Г. С., Костенников В. С., Ницак Д. А. Смещение уровня значимости и мощности критерия при конечной крутизне переходной характеристики. Ural Radio Engineering Journal. 2022;6(4):378–389. DOI: 10.15826/urej.2022.6.4.002

Обнаружение траекторий движущихся прямолинейно воздушных целей при вторичной обработке радиолокационной информации

Introduction. The primary functions of secondary processing of radar information are to detect and maintain the trajectories of air targets (AT). The AT trajectory detection can be characterised by the probability of detecting trajectory and average autocapture time. When the target moves, its distance from the radar station changes, leading to a change in the signal/noise ratio and the probability of detecting AT.Aim. To assess the impact of a change in the probability of detection of a straight and evenly moving target at consecutive time intervals of radar observation upon the characteristics of trajectory detection during secondary processing of radar information.Methods and materials. The research aim was achieved using the methods of mathematical statistics, including verification of statistical hypotheses, assessment of distribution parameters and theory of perturbations by small parameters. The ratio of the distance travelled by the AT during the review period to the target range at the initial moment of its detection was chosen as a perturbation parameter.Results. Analytical expressions were established for the probability of detecting a straight-moving AT and the probability of detecting the trajectory of its movement at interval multiples during the study period. The study illustrated the probability of detecting AT moving away from radar by means of consistent radar observations with reduced signal/noise ratios and angles between the velocity vector and the AT vector radius relative to the radar. The increase in AT speed which causes the z parameter to change from 0.01 to 0.07 reduces the probability of AT detection from 0.727 to 0.52 and leads to a corresponding change in the probability of detecting the trajectory. If the observation time is reduced by one time interval, the probability of detecting the trajectory is from 0.03 to 0.04…0.07 for signal/noise 40 ratio and from 0.06 to 0.08…0.11 for signal/noise 25 ratio (with the probability of false alarm 10–4 ).Conclusion. The resulting expressions allow for the calculation of directly moving AT trajectory detection, considering changes in the probability of detecting targets in successive time intervals of radar observations.Введение. Основными задачами вторичной обработки радиолокационной информации являются обнаружение и сопровождение траекторий движения воздушных целей (ВЦ). При этом процесс обнаружения траекторий движения ВЦ принято характеризовать вероятностями их обнаружения и средним временем их автозахвата. При движении цели ее дальность от радиолокационной станции (РЛС) изменяется, что приводит к изменению отношения сигнал/шум и вероятности обнаружения ВЦ.Цель работы. Оценка влияния изменения вероятности обнаружения прямолинейно движущейся цели при радиолокационных наблюдениях на характеристики обнаружения траектории ее движения при вторичной обработке радиолокационной информации.Методы. Используются методы математической статистики: проверка статистических гипотез, оценка параметров распределений и теория возмущений по малому параметру. В качестве возмущающего параметра выбрано отношение расстояния, проходимого ВЦ за период обзора, к дальности цели в начальный момент ее обнаружения.Результаты. Получены аналитические выражения для вероятности обнаружения прямолинейно движущейся ВЦ и вероятности обнаружения траектории ее движения на интервалах, кратных периоду обзора. Проиллюстрировано уменьшение вероятности обнаружения ВЦ, удаляющейся от РЛС, при последовательных радиолокационных наблюдениях с уменьшением отношений сигнал/шум и угла между вектором скорости и радиусом-вектором ВЦ относительно РЛС. Увеличение скорости ВЦ, вызывающее изменение параметра z с 0.01 до 0.07, приводит к уменьшению вероятности обнаружения ВЦ с 0.727 до 0.52 и к соответствующему изменению вероятности обнаружения траектории. При сокращении времени наблюдения на один временной интервал уменьшение вероятности обнаружения траектории составляет от 0.03 до 0.04...0.07 для отношения сигнал/шум 40 и от 0.06 до 0.08...0.11 для отношения сигнал/шум 25 (при вероятности ложной тревоги 10–4 ).Заключение. Полученные выражения позволяют рассчитывать характеристики обнаружения траекторий воздушных целей, движущихся прямолинейно, с учетом изменений вероятностей обнаружения целей в последовательных временных интервалах обзора радиолокационных наблюдений

Эффективность приема фазоманипулированного широкополосного сигнала с квадратурной фазовой модуляцией в условиях взаимных помех и внутренних шумов аппаратуры

Receiving of the broadband phase modulated signal with quadrature phase-shift keying in case of multiple access in-terference and internal Gaussian noise has been considered. Bit error rate of broadband phase modulated signal with quadrature phase-shift keying has been obtained in case amplitudes of receiving signal and interferences have both regu-lar and fluctuating components. Broadband phase modulated signal bit error rate as a function of signal-to-noise ratio, signal-to-interference ratio, number of interferences and false positive probability has been analyzed.Рассмотрен прием фазоманипулированных широкополосных сигналов с квадратурной модуляцией фаз псевдослучайными последовательностями в условиях взаимных помех, обусловленных многостанционным доступом, и внутренних шумов аппаратуры. Получены аналитические выражения для средней вероятности ошибки оценивания значений информационных символов при приеме сигналов со случайными начальными фазами и амплитудами, содержащими регулярные и флуктуационные составляющие, с учетом фазовых флуктуаций канала синхронизации. Проанализированы зависимости вероятности ошибки от отношений "сигнал/шум" и "помеха/шум", числа помех и качества синхронизации

Эффективность обнаружения траекторий движения воздушных целей при вторичной обработке радиолокационной информации

The article considers statistical descriptions of time interval estimation for air target motion trajectory au-tomatic detection in radar information secondary processing. Analytical expressions for confidential proba-bilities of the air target motion trajectory automatic detection are obtained. It is supposed that the target loca-tion mark appearance is invariable within the whole observation time. The confidential probability dependences are analyzed from the signal noise ratio for the received signals with random amplitudes and elementary phases. It is shown that the target motion trajectory determination probability increases with the increase of signal noise ratio and decrease of radar observation period number.Рассматривается интервальная оценка временного интервала автозахвата траектории движения воздушных целей при вторичной обработке радиолокационной информации. Получены аналитические выражения для доверительных вероятностей, соответствующих заданным временным интервалам. Анализируются зависимости доверительных вероятностей от отношений "сигнал/шум" при приеме сигналов со случайными амплитудами и начальными фазами

Raman Study of Oxygen Reduced and Re-Oxidized Strontium Titanate

We report Raman study of oxygen-reduced single crystal strontium titanate. Oxygen reduction leads to the appearance of the forbidden first order Raman peaks, as well as new spectral features attributed to the local vibrational modes associated with oxygen vacancies. This assignment is supported by ab initio calculations of phonon modes in SrTiO3 with introduced oxygen vacancies. Raman studies of re-oxidized samples show the same spectra as the initial single crystals. Comparison of Raman spectra of SrTiO3 thin films and reduced SrTiO3 single crystals demonstrates the importance of other factors such as polar grain boundaries in the lattice dynamical behavior of thin films

Влияние энергетических потерь при обработке фазоманипулированных сигналов на максимальную дальность действия и точность измерения координат в радиолокационных системах

Deterioration maximum range and accuracy of measurement range and angular coordinates caused by energy losses during processing phase manipulated radio signals is considered. It has been shown that a decrease of energy losses is possible by using a phase-manipulated signals with smoothly changing phase between the elementary pulses.Рассмотрено ухудшение максимальной дальности действия и точности измерения дальности и уг-ловых координат целей за счет энергетических потерь, возникающих при обработке фазоманипулированных радиосигналов. Показана возможность уменьшения указанных потерь при использовании фазо-манипулированных сигналов с плавным изменением фазы между элементарными импульсами

Numerical study of anharmonic vibrational decay in amorphous and paracrystalline silicon

The anharmonic decay rates of atomic vibrations in amorphous silicon (a-Si) and paracrystalline silicon (p-Si), containing small crystalline grains embedded in a disordered matrix, are calculated using realistic structural models. The models are 1000-atom four-coordinated networks relaxed to a local minimum of the Stillinger-Weber interatomic potential. The vibrational decay rates are calculated numerically by perturbation theory, taking into account cubic anharmonicity as the perturbation. The vibrational lifetimes for a-Si are found to be on picosecond time scales, in agreement with the previous perturbative and classical molecular dynamics calculations on a 216-atom model. The calculated decay rates for p-Si are similar to those of a-Si. No modes in p-Si reside entirely on the crystalline cluster, decoupled from the amorphous matrix. The localized modes with the largest (up to 59%) weight on the cluster decay primarily to two diffusons. The numerical results are discussed in relation to a recent suggestion by van der Voort et al. [Phys. Rev. B {\bf 62}, 8072 (2000)] that long vibrational relaxation inferred experimentally may be due to possible crystalline nanostructures in some types of a-Si.Comment: 9 two-column pages, 13 figure

Significance Level and the Strength of Test Shift Through the Finite Rate of the Transient Response

Поступила: 12.10.2022. Принята в печать: 14.11.2022.Received: 12.10.2022. Accepted: 14.11.2022.Исследованы смещения уровня значимости и мощности критерия, когда при проверке статистических гипотез с использованием правила Неймана – Пирсона в качестве модели переходной характеристики логической схемы используется простая функция ошибок. Смещения рассчитаны для рэлеевских функций распределения. В качестве одного из варьируемых параметров используется обобщенное отношение сигнал-помеха.A significance level and the strength of test shifts are studied then the error function as a transient response model of logical gate is used for testing of statistical hypothesis with Neumann-Pearson criterion. Shifts are rated for Rayleigh accumulated distributions. The generalized signalto-noise ratio is used as one of the variable parameters. The paper reveals that the finite slope of the transient response curve of logical gate results in a type I error increase. The significance level lock leads to bottom of critical region increase and the strength of test decrease in return. The twofold increase of the slope of the transient response curve leads to both the type I error and the bottom of critical region and the strength of test shifts decrease about 12 dB. The twofold increase of generalized signal-to-noise ratio causes the rise of the maximum displacement of a test power functions more than 3 dB up. As this takes place the extremum abscissa is diminished