На сегодняшний день основным подходом к организации мониторинга радиочастотного спектра является полностью автоматический непрерывный анализ заданного диапазона частот. Подавляющее большинство программных продуктов мировых лидеров, специализирующихся на разработке средств радиомониторинга, имеет открытую архитектуру, что позволяет пользователям реализовывать собственные модули обработки сигналов. Поэтому совершенствование программно-алгоритмического обеспечения существующих анализаторов спектра позволит повысить эффективность обнаружения занятых участков частот и формирования приемных каналов. В данной работе для обнаружения частотных каналов предложено использовать динамический энергетический детектор в частотной области. Динамичность детектора заключается в последовательном формировании порога обнаружения в зависимости от значения тестовой статистики. В качестве тестовой статистики использовано коэффициент вариации частотных отсчетов. Сущность предлагаемого метода заключается в расчете коэффициента вариации с использованием отсчетов спектральной плотности мощности принимаемого сигнала, в сравнении с ее пороговым значением, при превышении которого рассчитывается порог для разделения частотных отсчетов на сигнальные и шумовые. В дальнейшем процедура повторяется, пока не будут обнаружены все сигнальные отсчеты. Для обеспечения работы алгоритма необходимо задать только параметры периодограммы Уэлча, вектор пороговых значений тестовой статистики и вероятность ложной тревоги. Программная реализация предложенного подхода позволит обнаруживать и определять частотные пределы сигналов в широком динамическом диапазоне, при неизвестных значениях загруженности полосы частот анализа и мощности шума. Рост быстродействия разработанного алгоритма, по сравнению с аналогами, зависит от уровня занятости радиочастотного спектра, динамического диапазона сигналов и длины быстрого преобразования Фурье и может составлять десятки раз.

Nowadays the main approach of organizing the radio frequency spectrum monitoring is fully automatic continuous analysis of a given frequency range. The overwhelming majority of software products of the world leaders specializing in the development of radio monitoring instruments have an open architecture, which allows users to implement their own signal processing modules. Therefore, improving the software and algorithms of existing spectrum analyzers will increase the efficiency of detecting occupied frequency regions and forming receiving channels. In this paper, it is proposed to use a dynamic energy detector in the frequency domain to detect frequency channels. The dynamism of the detector consists in the sequential calculating of the detection threshold depending on the value of the test statistics. The coefficient of variation of frequency samples is used as a test statistic. The essence of the proposed method is calculating the coefficient of variation using the samples of the power spectral density of the received signal and comparing it with the threshold for test statistic, calculating threshold in frequency domain for dividing samples into signal and noise. Then the procedure is repeated until all signal samples are detected. For operation of the algorithm, it is necessary to set only the parameters of the Welch periodogram, the vector of the threshold values for the test statistics, and the probability of a false alarm. The software implementation of the proposed approach will allow detecting and determining the frequency boundaries of signals in a wide dynamic range, with unknown values of the bandwidth occupancy and noise power. The increase in the speed of the developed algorithm in comparison with similar ones depends on the level of occupancy of the radio frequency spectrum, the dynamic range of signals and the length of the fast Fourier transform and can be tens of times.

На сьогоднішній день основним підходом до організації моніторингу радіочастотного спектра є повністю автоматичний безперервний аналіз заданого діапазону частот. Переважна більшість програмних продуктів світових лідерів, що спеціалізуються на розробленні засобів радіомоніторингу, має відкриту архітектуру, що дозволяє користувачам реалізовувати власні модулі оброблення сигналів. Тому вдосконалення програмно-алгоритмічного забезпечення існуючих аналізаторів спектра дозволить підвищити ефективність виявлення зайнятих ділянок частот та формування приймальних каналів. У роботі для виявлення частотних каналів запропоновано використовувати динамічний енергетичний детектор у частотній області. Динамічність детектора полягає у послідовному формуванні порогу виявлення залежно від значення тестової статистики. Як тестову статистику використано коефіцієнт варіації частотних відліків. Сутність запропонованого методу полягає у розрахунку коефіцієнта варіації із використанням відліків спектральної щільності потужності прийнятого сигналу, порівняно з її граничним значенням, у разі перевищення якого розраховується поріг для розділення частотних відліків на сигнальні та шумові. Надалі процедура повторюється, доки не будуть виявлені усі сигнальні відліки. Для забезпечення роботи алгоритму необхідно задати лише параметри періодограми Уелча, вектор порогових значень тестової статистики та ймовірність хибної тривоги. Програмна реалізація запропонованого підходу дозволить виявляти та визначати частотні межі сигналів у широкому динамічному діапазоні, за невідомих значень завантаженості смуги частот аналізу та потужності шуму. Зростання швидкодії розробленого алгоритму, порівняно з аналогічними, залежить від рівня зайнятості радіочастотного спектра, динамічного діапазону сигналів і довжини швидкого перетворення Фур’є та може становити десятки разів.