Приведенные выше критерий требуют знания априорных вероятностей. На практике они часто неизвестны. В этом случае используют критерии максимального правдоподобия и Неймана-Пирсона.
Критерий максимального правдоподобия состоит в
принятии решения о передаче сигнала , для которого
отношение правдоподобия максимально:
. (5.4)
Очевидно, что и этот критерий является частным случаем критерия минимального среднего риска, когда все априорные вероятности и риски одинаковы.
Критерий Неймана-Пирсона используется при разработке
радиолокационных приемников, когда априорные вероятности неизвестны, а
последствия ошибок разного рода (ложной тревоги и пропуска цели) неодинаковы.
Суть его состоит в том, что решающая схема считается оптимальной, если при
заданной вероятности ложной тревоги обеспечивается
минимальная вероятность пропуска цели
:
5.3. Принцип оптимальной фильтрации и синтез оптимальных сигналов
Пусть для передачи символа используется
сигнал
. Предположим, что все искажения в
канале строго детерминированы. В результате этого сигнал
преобразуется в сигнал
. Случайной является только аддитивная
помеха
в виде белого гауссовского шума со
спектральной плотностью
. Будем считать
также, что все сигналы
имеют одинаковую
длительность Т. Это имеет место в синхронных системах, при отсутствии в
канале многолучевости и линейных искажений, либо при скорректированных
искажениях. Синхронизацию системы будем считать точной, что позволяет принять
момент начала посылки за нуль и наблюдать сигнал на интервале времени
. Вопросы синхронизации являются
весьма существенными при реализации оптимальных демодуляторов, но их
рассмотрение выходит за рамки данного курса.
Таким образом, входной сигнал
. (5.5)
Для определения алгоритма работы оптимального (в
смысле максимального правдоподобия) демодулятора необходимо найти отношение
правдоподобия для всех возможных сигналов
относительно нулевой гипотезы (на вход поступает только аддитивная помеха) и
выбрать из них максимальное.
Опуская эту громоздкую процедуру, приведем решающее правило
.
В пространстве Гильберта определяет
квадрат расстояния между сигналами
и
. Это позволяет придать решающему
правилу простую геометрическую интерпретацию – оптимальный демодулятор
регистрирует тот сигнал
, который ближе к
принятому колебанию. Схема, реализующая это правило содержит квадраторы, что
затрудняет ее реализацию. Раскрыв скобки под знаком интеграла и сократив
одинаковые слагаемые в обеих частях, получим
, (5.6)
где -
энергия сигнала
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.