Захист когерентно-імпульсних РЛС від комбінованих завад. 4. Адаптивні системи сумісної просторово-часової обробки сигналів на фоні комбінованих завад на основі двовимірних АРФ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347022070019

Анотація

Четверта стаття циклу, присвяченого сучасним методам захисту когерентно-імпульсних РЛС від комбінованих завад (адитивна суміш внутрішнього шуму, маскуючих активних шумових і пасивних завад). Пропонуються структури адаптивної системи сумісної просторово-часової обробки сигналів (ПЧОС) на фоні маскуючих комбінованих завад на основі двовимірного адаптивного решітчастого фільтру з матричними елементарними решітчастими фільтрами. У них усуваються суттєві енергетичні втрати адаптивних систем роздільної ПЧОС, зумовлені некласифікованістю навчальних вибірок шумових і пасивних завад при оцінюванні вагових векторів просторової та міжперіодної обробки сигналів і необхідністю запам'ятовування просторового вагового вектора на час міжперіодної компенсації пасивних завад. Наводяться результати математичного моделювання розробленої паралельно-послідовної адаптивної системи сумісної ПЧОС із зменшеним числом операцій комплексного множення порівняно з прямим обертанням кореляційної матриці завад, що підтвердили її високу ефективність.

Посилання

Д. И. Леховицкий, В. П. Рябуха, А. В. Семеняка, Д. В. Атаманский, Е. А. Катюшин, “Защита когерентно-импульсных РЛС от комбинированных помех. 1. Разновидности систем ПВОС и их предельные возможности,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 62, no. 7, pp. 380–412, 2019, doi: https://doi.org/10.20535/S002134701907001X.

В. П. Рябуха, А. В. Семеняка, Е. А. Катюшин, Д. В. Атаманский, “Защита когерентно-импульсных РЛС от комбинированных помех. 2. Анализ влияния декоррелирующих факторов на эффективность адаптивной последовательной ПВОС,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 64, no. 11, pp. 659–672, 2021, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347021110017.

В. П. Рябуха, А. В. Семеняка, Е. А. Катюшин, Д. В. Атаманский, “Защита когерентно-импульсных РЛС от комбинированных помех. 3. Цифровая адаптивная система последовательной защиты РЛС программного обзора от комбинированных помех на основе АРФ,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 65, no. 2, pp. 84–94, 2022, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347022020029.

Я. Д. Ширман, С. Т. Багдасарян, А. С. Маляренко, Д. И. Леховицкий, Радиоэлектронные Системы. Основы Построения и Теория: Справочник. Москва: Радиотехника, 2007.

J. Ward, “Space-time adaptive processing for airborne radar: Technical Report No. 1015,” Massachusetts, 1994. uri: https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/ADA293032.pdf.

R. Klemm, Principles of Space-Time Adaptive Processing. Stevenage, UK: IET, 2006, doi: https://doi.org/10.1049/PBRA021E.

W.-D. Wirth, Radar Techniques Using Array Antennas. Stevenage, UK: IET, 2013, doi: https://doi.org/10.1049/PBRA026E.

J. R. Guerci, Space-Time Adaptive Processing for Radar, 2nd ed. Boston: Artech House, 2014.

W. L. Melvin, “Space-Time Adaptive Processing for Radar,” in Academic Press Library in Signal Processing: Volume 2: Communications and Radar Signal Processing, Amsterdam; New York: Elsevier, 2014, pp. 595–665.

M. Riedl, L. C. Potter, “Knowledge-aided Bayesian space-time adaptive processing,” IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 54, no. 4, pp. 1850–1861, 2018, doi: https://doi.org/10.1109/TAES.2018.2805141.

W. Feng, Y. Guo, Y. Zhang, J. Gong, “Airborne radar space time adaptive processing based on atomic norm minimization,” Signal Process., vol. 148, pp. 31–40, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2018.02.008.

H. Yuan, H. Xu, K. Duan, W. Xie, Y. Wang, “Cross-spectral metric smoothing-based GIP for space-time adaptive processing,” IEEE Geosci. Remote Sens. Lett., vol. 16, no. 9, pp. 1388–1392, 2019, doi: https://doi.org/10.1109/LGRS.2019.2897400.

Z. Li, T. Wang, “ADMM-based low-complexity off-grid space-time adaptive processing methods,” IEEE Access, vol. 8, pp. 206646–206658, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3037652.

L. Xie, Z. He, J. Tong, W. Zhang, “A recursive angle-Doppler channel selection method for reduced-dimension space-time adaptive processing,” IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 56, no. 5, pp. 3985–4000, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/TAES.2020.2983533.

Y. Su, T. Wang, F. Tao, Z. Li, “A grid-less total variation minimization-based space-time adaptive processing for airborne radar,” IEEE Access, vol. 8, pp. 29334–29343, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2972366.

X. Wang, Z. Yang, J. Huang, “Robust space-time adaptive processing for airborne radar with coprime arrays in presence of gain and phase errors,” IET Radar, Sonar Navig., vol. 15, no. 1, pp. 75–84, 2021, doi: https://doi.org/10.1049/rsn2.12015.

H. Xiao, T. Wang, S. Zhang, C. Wen, “A robust refined training sample reweighting space–time adaptive processing method for airborne radar in heterogeneous environment,” IET Radar, Sonar Navig., vol. 15, no. 3, pp. 310–322, 2021, doi: https://doi.org/10.1049/rsn2.12034.

C. Vijaykumar Mahamuni, “Space-time adaptive processing techniques (STAP) for mitigation of jammer interference and clutter suppression in airborne radar systems: A MATLAB implementation-based study,” in SSRN Electronic Journal, 2020, pp. 1–6, doi: https://doi.org/10.2139/SSRN.3697565.

B. Tang, J. Tuck, P. Stoica, “Polyphase waveform design for MIMO radar space time adaptive processing,” IEEE Trans. Signal Process., vol. 68, pp. 2143–2154, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/TSP.2020.2983833.

Д. М. Пиза, С. Н. Романенко, Д. С. Семенов, “Повышение эффективности компенсации активной составляющей комбинированной помехи,” Радиоэлектроника, информатика, управление, no. 3, pp. 7–14, 2019, doi: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2019-3-1.

Д. М. Пиза, Д. С. Семенов, С. В. Морщавка, “Оценка эффективности дискретных алгоритмов адаптации весовых коэффициентов при пространственно-временной обработке радиолокационных сигналов,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 62, no. 1, pp. 8–15, 2019, doi: https://doi.org/10.20535/s0021347019010023.

Д. М. Пиза, С. Н. Романенко, Д. С. Семенов, “Повышение эффективности пространственно-временной обработки радиолокационных сигналов в условиях воздействия комбинированных помех,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 63, no. 5, pp. 300–309, 2020, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347020050040.

В. П. Рябуха, Д. С. Рачков, А. В. Семеняка, Е. А. Катюшин, “Оценка интервала фиксации пространственного весового вектора при последовательной пространственно-временной обработке сигналов на фоне комбинированных помех,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 55, no. 10, pp. 13–25, 2012, doi: https://doi.org/10.20535/s0021347012100020.

Д. И. Леховицкий, А. В. Мезенцев, В. М. Ткаченко, “Эффективность системы последовательной защиты РЛС от комбинированных помех при введении смещенных по частоте каналов приема,” in Сб. Науч. Трудов ХВУ. Обработка Локационных Сигналов. Вып. 3, 1995, pp. 25–35.

Д. М. Пиза, В. Н. Лаврентьев, Д. С. Семенов, “Метод формирования классифицированной обучающей выборки для автокомпенсатора помех при время-пространственной фильтрации сигналов,” Радіоелектроніка та телекомунікації. Радіоелектроніка. Інформатика. Управління, no. 3, pp. 18–22, 2016, doi: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2016-3-2.

Д. М. Пиза, Г. В. Мороз, “Методы формирования классифицированной обучающей выборки для адаптации весового коэффициента автокомпенсатора помех,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 61, no. 1, pp. 47–54, 2018, doi: https://doi.org/10.20535/s0021347018010041.

Д. М. Пиза, Т. И. Бугрова, В. Н. Лаврентьев, Д. С. Семенов, “Формирователь классифицированной обучающей выборки при пространственной обработке радиолокационных сигналов в условиях воздействия комбинированной помехи,” Радіоелектроніка та телекомунікації. Радіоелектроніка. Інформатика. Управління, no. 4, pp. 26–32, 2018, doi: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2017-4-3.

Д. М. Пиза, С. Н. Романенко, Д. С. Семенов, “Корреляционный метод формирования обучающей выборки для адаптации пространственного фильтра,” Радиоэлектроника, информатика, управление, no. 3, pp. 34–39, 2018, doi: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2018-3-4.

Д. М. Пиза, Т. И. Бугрова, В. Н. Лаврентьев, Д. С. Семенов, “Метод формирования классифицированной обучающей выборки при пространственной обработке сигналов в условиях воздействия комбинированной помехи,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 61, no. 7, pp. 420–428, 2018, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347018070051.

В. Д. Анохин, С. Фаузи, В. Г. Кильдюшевская, “Обработка радиолокационных сигналов на фоне комбинированных помех,” Радиотехника, no. 5, pp. 133–135, 2009.

В. И. Самойленко, И. В. Грубрин, “Адаптивная пространственно-временная фильтрация помех в многоканальных системах,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 28, no. 9, pp. 13–20, 1985.

Р. С. Тихонов, “Алгоритмы пространственно-временной обработки сигналов для бортовых радиолокационных станций переднего обзора,” Радиотехника, no. 12, pp. 64–69, 2014.

Ю. И. Абрамович, В. Г. Качур, “Быстродействие поочередной адаптивной настройки раздельных систем защиты от комбинированных помех,” Радиотехника и электроника, vol. Вып. 1, pp. 52–58, 1989.

Д. Райс, Матричные Вычисления и Математическое Обеспечение: Пер. с Англ. Под Ред. В. В. Воеводина. М.: Мир, 1984.

В. В. Воеводин, Е. Е. Тыртышников, Вычислительные Процессы с Теплицевыми Матрицами. М.: Наука, 1987.

Ф. Гилл, У. Мюррей, Eds., Численные Методы Условной Оптимизации. М.: Мир, 1977.

Д. И. Леховицкий, “Обобщенный алгоритм Левинсона и универсальные решетчатые фильтры,” Известия Вузов. Радиофизика, vol. 35, no. 9–10, pp. 790–808, 1992.

D. I. Lekhovytskiy, V. P. Riabukha, D. V. Atamanskiy, A. V. Semeniaka, D. S. Rachkov, “Lattice filtration theory. Part I: One-dimensional lattice filters,” Telecommun. Radio Eng., vol. 80, no. 5, pp. 41–79, 2021, doi: https://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.2021039186.

I. S. Reed, J. D. Mallett, L. E. Brennan, “Rapid convergence rate in adaptive arrays,” IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. AES-10, no. 6, pp. 853–863, 1974, doi: https://doi.org/10.1109/TAES.1974.307893.

Ю. И. Абрамович, “Регуляризованный метод адаптивной оптимизации по критерию максимума отношения сигнал/помеха,” Радиотехника и электроника, vol. 26, no. 3, pp. 543–551, 1981.

В. П. Рябуха, А. В. Семеняка, Е. А. Катюшин, Д. В. Атаманский, “Выбор параметров ленточно-диагональной регуляризации оценок максимального правдоподобия корреляционныx матриц гауссовых помех и обратныx к ним,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 64, no. 5, pp. 263–274, 2021, doi: https://doi.org/10.20535/S0021347021050010.

Структурна схема обробки вхідних дій на основі АРФ

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-26 — Оновлено 2022-08-26

Як цитувати

Рябуха, В. П., Семеняка, А. В., Катюшин, Є. А., & Атаманський, Д. В. (2022). Захист когерентно-імпульсних РЛС від комбінованих завад. 4. Адаптивні системи сумісної просторово-часової обробки сигналів на фоні комбінованих завад на основі двовимірних АРФ. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 65(8), 474–485. https://doi.org/10.20535/S0021347022070019

Номер

Том 65 № 8 (2022)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

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.