Sezione 14.4: Detezione di sinusoide nel rumore Su Capitolo 14: Prestazioni delle trasmissioni modulate Part III: Trasmissione dei Segnali 

14.5 Appendice

14.5.1 Approssimazione della d.d.p. di Rice per SNR elevato

Come già osservato a pag. 1, la funzione modificata di Bessel può essere approssimata come I0(ρA⁄σ2) ~ exp⎛⎝ρAσ2⎞⎠⁄√2πρAσ2 per  ρAσ2 ≫ 1, e quindi in tal caso la funzione integranda che compare al secondo termine di (14.107) diviene
(14.110)
pRICE(ρ) ≃ ρσ2 e − ρ2 + A22σ2 I0⎛⎝ρAσ2⎞⎠ = ρσ2 e − ρ22σ2 e − A22σ2 eρAσ2 σ√2πρA =         =  √ρ2πσ2A exp⎛⎝− (ρ − A)22σ2⎞⎠ < 1√2πσ exp⎛⎝− (ρ − A)22σ2⎞⎠
in cui l’ultimo passaggio tiene conto che nelle ipotesi poste risulta anche Aσ ≫ 1, permettendo di scrivere ρ ≃ A + ε con ε ≪ A, e dunque √ρ2πσ2A ≃ √A + ε2πσ2A < √A2πσ2A = 1√2πσ.
Dato che la (14.110) è a tutti gli effetti la d.d.p. di una gaussiana con media A e varianza σ2, l’integrale a secondo membro di (14.107) risulta inferiore a
(14.111) A2⌠⌡ −∞1√2πσ exp⎛⎝− (ρ − A)22σ2⎞⎠dρ = 12 erfc⎧⎩A⁄2√2σ⎫⎭
Considerando di nuovo il verificarsi di A⁄σ≫1, anche per l’argomento dell’erfc risulta z = A⁄2√2σ ≫ 1, ed in tal caso vale l’approssimazione [709]   [709] Vedi https://it.wikipedia.org/wiki/Funzione_degli_errori erfc(z) ≃ 1z√π e − z2. Sostituendo questa in (14.111) e quindi nella (14.107), il secondo membro di (14.107) si approssima come
12 ⋅ 12 ⋅ 1√π ⋅ √2σA⁄2 ⋅ exp⎛⎝− A24 ⋅ 2 ⋅σ2⎞⎠ = σ√2πA exp⎛⎝− A28σ2⎞⎠
che, essendo per ipotesi Aσ ≫ 1, risulta trascurabile rispetto al primo termine 12 exp⎛⎝ − A28σ2⎞⎠ della (14.107).
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