ВИКОРИСТАННЯ МЕТРИК ПОДІБНОСТІ ПРИ СТІЙКОМУ ОЦІНЮВАННІ ЗАТРИМКИ ЧАСУ

Анотація

У цій статті розглядається задача визначення часу затримки та напрямку приходу випромінювання від джерела широкосмугового сигналу за допомогою двох датчиків із фіксованою відстанню між ними. Особливістю постановки завдання є те, що вводяться припущення про обмеженого часу спостереження сигналу, а адитивний шум припускається негаусовим та таким, що має розподілом із важким хвостом. Це призводить до високої ймовірності аномальних оцінок для традиційного методу обробки сигналу на основі взаємної кореляції. Щоб зменшити цю ймовірність, пропонується переформулювати задачу взаємно-кореляційної обробки як задачу оцінки подібності між двома масивами даних. Це дозволяє використовувати різні метрики подібності, зокрема, ті, які мають меншу чутливість до викидів у даних (імпульсного шуму) і, таким чином, забезпечують кращу стійкість для негаусових середовищ, які є типовими для кількох застосувань оцінки часової затримки. Для моделі симетричного α-стабільного розподілу, що описує властивості шуму, розглянуто більше десяти різних метрик подібності. Показано, що деякі метрики, включаючи косинусну відстань, відстань Хеллінгера та деякі інші, здатні забезпечити суттєво кращу точність оцінки часової затримки як у сенсі меншого середнього квадратичного значення нормальних оцінок, так і ймовірності аномальних оцінок для типових значень α та широкого діапазону значень γ для симетричного α-стабільного розподілу.