Применение стохастических зондирующих сигналов для разрешения неопределенности “дальность-скорость” в допплеровских метеорологических радарах

Автор(и)

  • Анатолий Андреевич Могила Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна https://orcid.org/0000-0002-1726-6265

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347014120036

Ключові слова:

метеорологический радиолокатор, последовательность некогерентных стохастических радиоимпульсов, соотношение неопределенностей, функция неопределенности, площадь области однозначности, вобуляция частоты, доплеровский спектр, протяженная цель

Анотація

На основе соотношения неопределенностей рассмотрены методы расширения диапазона однозначного измерения дальности и радиальной скорости. Получена функция неопределенности и проанализированы свойства последовательности стохастических радиоимпульсов. Показано, что использование для зондирования последовательности стохастических радиоимпульсов позволяет решить задачу однозначного измерения дальности и оценки первых трех моментов доплеровского спектра протяженных целей в условиях наличия «мертвых» зон.

Біографія автора

Анатолий Андреевич Могила, Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины

кандидат физ.мат. наук

старший научный сотрудник

Посилання

Atlas D. Advances in Radar Meteorology / D. Atlas ; ed. by H. E. Landsberg, J. Van Mieghem // Advances in Geophysics : Vol. 10. — N.Y. : Academic Press, 1964. — P. 317–468.

Мельников В. М. Обработка информации в доплеровских МРЛ / В. М. Мельников // Зарубежная радиоэлектроника. — 1993. — № 4. — С. 35–42.

Remote measurement of water drop sizes by means of double frequency sensing / G. I. Khlopov, S. I. Khomenko, A. M. Linkova, O. A. Voitovych // Telecom. Radio Eng. — 2012. — Vol. 71, No. 4. — P. 337–348. — DOI : http://dx.doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v71.i4.40.

Довиак Р. Доплеровские радиолокаторы и метеорологические наблюдения / Р. Довиак, Д. Зрнич ; пер. с англ. под ред. А. А. Черникова. — Л. : Гидрометеоиздат, 1988. — 512 с.

Advanced Weather Radar Systems 1993–1997. Final Report // ESSEM COST Action 75. — 2001. — ISBN/ISSN : 978–92–828–6712–9. — URL : http://www.cost.eu/domains_actions/essem/Actions/75.

Mogyla A. A. Optimum reception of the stochastic probing signals under conditions of full a priori information / A. A. Mogyla // Telecom. Radio Eng. — 2012. — Vol. 71, No. 7. — P. 637–652. — DOI : http://dx.doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v71.i7.60.

Могила А. А. Обнаружение радиолокационных сигналов в условиях полной априорной информации при использовании в качестве зондирующих стохастических сигналов / А. А. Могила // Радиоэлектроника. — 2012. — Т. 55, № 7. — С. 14–23. — (Известия вузов). — Режим доступа : http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347012070023.

Могила А. А. Решающая статистика обнаружения сигналов с неизвестной начальной фазой при использовании стохастических зондирующих радиосигналов / А. А. Могила, Г. И. Хлопов // Радиотехника — 2013. — № 173. — С. 171–182. — (Всеукр. межведомственный научн.-техн. сб.).

Torres S. M. Design, implementation, and demonstration of a staggered PRT algorithm for the WSR-88D / Sebastian M. Torres, Yannick F. Dubel, Dusan S. Zrnic // J. Atmos. Oceanic Technol. — 2004. — Vol. 21, No. 9. — P. 1389–1399. — DOI : http://dx.doi.org/10.1175/1520-0426(2004)021%3C1389:DIADOA%3E2.0.CO.

Zrnic D. S. Two methods of ambiguity resolution in pulse Doppler weather radars / D. S. Zrnic, P. Mahapatra // IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. — July 1985. — Vol. 21, No. 4. — P. 470–483. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TAES.1985.310635.

Yanovsky F. J. Advanced algorithm of velocity measurement for modern meteorological radar / F. J. Yanovsky, D. I. Lekhovytskiy, D. V. Atamanskiy // Radar Conference : 9th European Conf. EuRAD, Oct. 31–Nov. 2, 2012, Amsterdam, Netherlands : proc. — IEEE, 2012. —P. 134–137. — INSPEC : 13290356.

Cho J. Y. N. Multi-PRI signal processing for the terminal Doppler weather radar. Part II: Range-velocity ambiguity mitigation / John Y. N. Cho // J. Atmos. Oceanic Technol. — 2005. — Vol. 22, No. 10. — P. 1507–1519. — DOI : http://dx.doi.org/10.1175/JTECH1805.1.

Морская радиолокация / В. И. Винокуров, В. А. Генкин, С. П. Калениченко, А. З. Киселев, В. И. Щербак ; под ред. В. И. Винокурова. — Л. : Судостроение, 1986. — 256 с.

Сколник М. Справочник по радиолокации : в 3 т. Т. 1 : Основы радиолокации / М. Сколник ; пер. с англ. под общей ред. К. Н. Трофимова ; под ред. Я. С. Ицхоки. — М. : Сов. радио, 1976. — 456 с.

Ширман Я. Д. Разрешение и сжатие сигналов / Я. Д. Ширман. — М. : Сов. радио, 1974. — 360 с.

Efremov V. The new generation of Russian C-band meteorological radars. Technical features, operation modes and algorithms / V. Efremov, I. Vylegzhanin, B. Vovshin // Radar Symposium : Int. Symp. IRS, 7–9 September 2011, Leipzig, Germany : proc. — IEEE, 0211. — P. 239–244. — INSPEC : 12305093.

Sedletsky R. Even polyphase Barker codes with large alphabet / R. Sedletsky // Radar Symposium : Int. Symp. IRS, 7–9 September 2011, Leipzig, Germany : proc. — IEEE, 2011. — P. 571–576. — INSPEC : 12305136.

Оценка характеристик шумового радара методом функции неопределенности / К. А. Лукин, А. А. Могила, Ю. А. Александров, Т. К. Лукина // Радиофизика и электроника. — 2001. — T. 6, № 3. — С. 327–337.

Могила А. А. Двухпараметрическое представление случайных сигналов: Модели и оценка статистических характеристик / А. А. Могила, К. А. Лукин — Saarbrücken : LAP Lambert Academic Publishing, 2012. — 200 с. — ISBN 978-3-8383-9622-4.

Драган Я. П. Структура и представления моделей стохастических сигналов / Я. П. Драган. — К. : Наукова думка, 1980. — 381 с.

Ван-Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции : в 3 т. Т. 3: Обработка сигналов в радио- и гидролокации и прием случайных гауссовых сигналов на фоне помех / Г. Ван-Трис ; пер. с англ. В. В. Линьяйнена, под ред. В. Т. Горяинова. — М. : Сов. радио, 1977. — 662 с.

Вудворд Ф. М. Теория вероятностей и теория информации с применениями в радиолокации / Ф. М. Вудворд ; пер. с англ. С. И. Боровицкого, под ред. Г. С. Горелика. — М. : Сов. радио, 1955. — 128 с.

Siebert W. A radar detection philosophy // IRE Trans. Inf. Theory. — Sept. 1956. — Vol. 2, No. 3. — P. 204–221. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TIT.1956.1056805.

Rihaczek A. W. Radar resolution properties of pulse trains // Proc. IEEE. — Feb. 1964. — Vol. 52, No. 2. — P.153–164. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/PROC.1964.2804 [Рихачек А. В. Разрешающие свойства импульсных последовательностей // ТИИЭР. — 1964. — № 2. С. 160–173].

Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б. Р. Левин. — 3-е изд. перераб. и доп. — М. : Сов. радио, 1989. — 656 с.

Rice J. R. The Approximation of Functions: Linear Theory : Vol. 1 / J. R. Rice. — Mass. : Addison-Wesley, 1964. — Ch. 5.3. — P. 124–131.

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-12-06

Як цитувати

Могила, А. А. (2014). Применение стохастических зондирующих сигналов для разрешения неопределенности “дальность-скорость” в допплеровских метеорологических радарах. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 57(12), 30–42. https://doi.org/10.20535/S0021347014120036

Номер

Том 57 № 12 (2014)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2014 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.