Пеленгация источников шумовых излучений в процессе обнаружения на их фоне воздушных целей в РЛС с ФАР

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347017070032

Анотація

Рассмотрены два варианта комбинированных систем пространственной обработки сигналов в радиолокационных станциях (РЛС) с фазированной антенной решеткой (ФАР), в которых обнаружение нешумящих точечных целей на фоне шумовых излучений сопровождается пеленгацией их источников. В первом варианте пеленгация источников шумовых излучений базируется на анализе формы адаптивной диаграммы направленности ФАР, сформированной в процессе адаптивного обнаружения цели на их фоне. Во втором варианте пеленги определяются по положениям максимумов «спектральных функций» различных оценок корреляционной матрицы, формируемой по отчетам входных воздействий. Приведен пример построения комбинированной системы пространственной обработки на основе общего адаптивного решетчатого фильтра (АРФ). Показано, что эффект совместного обнаружения цели на фоне внешних помех и пеленгации их источников достигнут однократным использованием наиболее сложной операции настройки АРФ, общей для этих задач, что проще, чем при автономном решении каждой из них.

Посилання

Ширман, Я. Д.; Багдасарян, С. Т.; Маляренко, А. С.; Леховицкий, Д. И.; и др. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп., под ред. Я. Д. Ширмана. М.: Радиотехника, 2007. 512 с.

Справочник по радиолокации. Под ред. М. И. Сколника: Пер. с англ. под общей ред. В. С. Вербы. М.: Техносфера, 2014. 1352 с.

Chen, Z.; Gokeda, G.; Yu, Y. Introduction to Direction-of-Arrival Estimation. Artech House, 2010. 196 p.

Ширман, Я. Д.; Манжос, В. Н.; Леховицкий, Д. И. Некоторые этапы развития и проблемы теории и техники разрешения радиолокационных сигналов. Радиотехника, № 1, с. 31–42, 1997.

Рябуха, В. П.; Рачков, Д. С.; Семеняка, А. В.; Катюшин, Е. А. Оценка интервала фиксации пространственного весового вектора при последовательной пространственно-временной обработке сигналов на фоне комбинированных помех. Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 55, № 10, с. 13–25, 2012. URL: http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347012100020.

Stoica, P.; Moses, R. L. Introduction to Spectral Analysis. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1997.

Ашихмин, А. В.; Козьмин, В. А.; Негробов, В. В., Пастернак, Ю. Г.; Рембовский, Ю. А. Анализ перспективных направлений развития методов оценки угловых координат источников радиоизлучения. Вестник Воронежского государственного технического университета, Т. 5, № 9, 2009. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/analiz-perspektivnyh-napravleniy-razvitiya-metodov-otsenki-uglovyh-koordinat-istochnikov-radioizlucheniya.

Lekhovytskiy, D. I.; Shifrin, Y. S.; Atamanskiy, D. V. Rapidly convergent “superresolving” direction finders of noise radiation sources in adaptive arrays. Proc. of Int. Conf. on Antenna Theory and Techniques, ICATT, 16–20 Sept. 2013, Odessa, Ukraine. IEEE, 2013, pp. 28–33. DOI: https://doi.org/10.1109/ICATT.2013.6650679.

Lekhovytskiy, D. I.; Shifrin, Y. S. Statistical analysis of “superresolving” methods for direction-of-arrival estimation of noise radiation sources under finite size of training sample. Signal Processing, vol. 93, no. 12, pp. 3382–3399, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2013.03.008.

Gershman, A. B. Pseudo-randomly generated estimator banks: a new tool for improving the threshold performance of direction finding. IEEE Trans. Signal Process., vol. 46, no. 5, p. 1351–1364, May 1998. DOI: https://doi.org/10.1109/78.668797.

Зотов, С. А.; Макаров, Е. С.; Нечаев, Ю. Б. Методы сверхразрешения в задачах радиопеленгации. Информационные процессы и технологии в обществе и экономике, № 3, С. 12–26, 2006. URL: http://www.lerc.ru/informatics/0003/0002/.

Макаров, Е. С.; Нечаев, Ю. Б. Повышение точности пеленгации при использовании сверхразрешающих алгоритмов обработки. Вестник Воронежского государственного технического университета, Т. 4, № 2, С. 59–62, 2008.

Чудопалов, И. В. Сравнительный анализ методов сверхразрешения в антенных решетках. T-Comm — Телекоммуникации и Транспорт, № 6, 2008. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=12229925.

Василишин, В. И. Адаптивный вариант технологии суррогатных данных для повышения эффективности спектрального анализа сигналов собственноструктурными методами. Известия вузов. Радиоэлектроника, T. 58, № 3, С. 26–39, 2015. URL: http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347015030036.

Григорян, Д. С.; Семченков, С. М. Сверхразрешение по дальности при обработке радиолокационных сигналов с линейной частотной модуляцией когерентным методом линейного предсказания вперед-назад с прореживанием данных. Журнал радиоэлектроники, № 8, 2011. URL: http://jre.cplire.ru/koi/aug11/2/text.html.

Al-Azzo, M. F.; Al-Sabaawi, K. I. Comparison between classical and modern methods of direction of arrival (DOA) estimation. Int. J. Advances Engineering & Technology, vol. 7, no. 3, p. 1082–1090, 2014. URL: http://www.e-ijaet.org/media/53I21-IJAET0721311_v7_iss3_1091-1108.pdf.

Yu, Huaxin; Qiu, Xiaofeng; Zhang, Xiaofei; Wang, Chenghua; Yang, Gang. Two-dimensional direction of arrival (DOA) estimation for rectangular array via compressive sensing trilinear model. Int. J. Antennas Propag., vol. 2015, ID 297572, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2015/297572.

Hong, J.-G.; Park, C.-S., Seo, B.-S. Comparison of MUSIC and ESPRIT for direction of arrival estimation of jamming signal. Proc. of 2012 IEEE Int. Instrumentation and Measurement Technology Conf., I2MTC, 13–16 May 2012, Graz, Austria. IEEE, 2012, pp. 1741–1744. DOI: https://doi.org/10.1109/I2MTC.2012.6229509.

Gelius, Leiv-J.; Tygel, Martin; Takahata, André K.; Asgedom, Endrias G.; Serrano, Dany R. High-resolution imaging of diffractions—A window-steered MUSIC approach. Geophysics, vol. 78, no. 6, p. S255–S264, 2013. DOI: https://doi.org/10.1190/geo2013-0047.1.

Lee, J.-H.; Jeong, Y.-S.; Cho, S.-W.; Yeo, W.-Y.; Pister, K. S. J. Application of the Newton method to improve the accuracy of TOA estimation with the beamforming algorithm and the MUSIC algorithm. PIER, Vol. 116, P. 475–515, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.2528/PIER10112608.

Johnson, B. A.; Abramovich, Y. I.; Mestre, X. MUSIC, G-MUSIC, and maximum-likelihood performance breakdown. IEEE Trans. Signal Process., Vol. 56, No. 8, P. 3944–3958, 2008. DOI: https://doi.org/10.1109/TSP.2008.921729.

X. Huang, Y. Jay Guo, J. D. Bunton. Two decades of array signal processing research. IEEE Trans. Wireless Commun., Vol. 9, P. 1770–1779, 2010. DOI: https://doi.org/10.1109/79.526899.

Abramovich, Y. I.; Johnson, B. A. Detection-estimation of very close emitters: performance breakdown, ambiguity, and general statistical analysis of maximum-likelihood estimation. IEEE Trans. Signal Process., Vol. 58, No. 7, P. 3647–3660, 2010. DOI: https://doi.org/10.1109/TSP.2010.2047334.

Tidd, W. G. Sequential Beamspace Smart Antenna System. Master’s Thesis, Montana State University, 2011. 140 p.

Kritchman, S.; Nadler, B. Non-parametric detection of the number of signals: hypothesis testing and random matrix theory. IEEE Trans. Signal Process., Vol. 57, No. 10, P. 3930–3941, 2009. DOI: https://doi.org/10.1109/TSP.2009.2022897.

Foutz, J.; Spanias, A.; Banavar, M. K. Narrowband direction of arrival estimation for antenna arrays. Synthesis Lectures on Antennas, Vol. 3, No. 1, P. 1–76, 2008. DOI: https://doi.org/10.2200/S00118ED1V01Y200805ANT008.

Леховицкий, Д. И.; Рачков, Д. С.; Семеняка, А. В.; Рябуха, В. П.; Атаманский, Д. В. Адаптивные решетчатые фильтры. Часть I, II. Прикладная радиоэлектроника, Т. 10, № 4, С. 380–418, 2011.

Леховицкий, Д. И.; Атаманский, Д. В.; Кириллов, И. Г. Разновидности «сверхразрешающих» анализаторов пространственно-временного спектра случайных сигналов на основе обеляющих адаптивных решетчатых фильтров. Антенны, № 2, С. 19–32, 2000.

Леховицкий, Д. И.; Атаманский, Д. В.; Джус, В. В.; Жуга, Г. А. Комбинированные пеленгаторы точечных источников шумовых излучений на основе адаптивных решетчатых фильтров. Прикладная радиоэлектроника, Т. 5, № 3, С. 306–315, 2006.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-07-14

Як цитувати

Атаманский, Д. В. (2017). Пеленгация источников шумовых излучений в процессе обнаружения на их фоне воздушных целей в РЛС с ФАР. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 60(7), 392–402. https://doi.org/10.20535/S0021347017070032

Номер

Том 60 № 7 (2017)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2016 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.