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IGDM: An Information Geometric Difference Mapping Method for Signal Detection in Non-Gaussian Alpha-Stable Distributed Noise IGDM: um método de mapeamento de diferenças geométricas de informações para detecção de sinal em ruído distribuído não gaussiano alfa-estável

Jiansheng BAI, Jinjie YAO, Yating HOU, Zhiliang YANG, Liming WANG

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Resumo:

A detecção de sinal modulado tem avançado rapidamente em vários sistemas de comunicação sem fio, pois é uma tecnologia central de detecção de espectro. Para abordar a estatística não gaussiana de ruído em canais de rádio, especialmente suas características de pulso no domínio tempo/frequência, este artigo propõe um método baseado em Mapeamento de Diferença Geométrica de Informação (IGDM) para resolver o problema de detecção de sinal sob distribuição alfa-estável ( ruído α-estável) e melhora o desempenho sob baixa relação sinal-ruído generalizada (GSNR). Misturas de escala de gaussianas são usadas para aproximar a função de densidade de probabilidade (PDF) de sinais e modelar os momentos estatísticos dos dados observados. Com base nos princípios da geometria da informação, mapeamos o PDF de diferentes tipos de dados em um espaço múltiplo. Através da aplicação de modelos estatísticos de momento, o sinal é projetado como pontos coordenados dentro da estrutura múltipla. Em seguida, projetamos um mecanismo de limite duplo baseado na média geométrica e usamos a divergência de Kullback-Leibler (KLD) para medir a distância da informação entre as coordenadas. Simulações numéricas e experimentos foram realizados para comprovar a superioridade do IGDM na detecção de múltiplos sinais modulados em ruído não gaussiano. Os resultados mostram que o IGDM possui adaptabilidade e eficácia sob GSNR extremamente baixo.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E106-B No.12 pp.1392-1401
Data de publicação
2023/12/01
Publicitada
2023/08/25
ISSN online
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2023EBP3071
Tipo de Manuscrito
PAPER
Categoria
Teorias Fundamentais para Comunicações

autores

Jiansheng BAI
  North University of China
Jinjie YAO
  North University of China
Yating HOU
  North University of China
Zhiliang YANG
  North University of China
Liming WANG
  North University of China

Palavra-chave