Анализ углового сверхразрешения источников электромагнитного поля в многоканальных системах с малой апертурой

• Автор: Макаров, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ УГЛОВЫХ КООРДИНАТ, ОСНОВАННЫЕ НА НЕЛИНЕЙНОМ СПЕКТРАЛЬНОМ
АНАЛИЗЕ

1.1 .Постановка задачи разрешения

1.2.Методы оценки угловых координат со сверхразрешением, основанные на сканировании по пространству
1.3.Методы параллельного обзора, основанные на разделении сигнального и шумового подпространств

1.4. Алгоритмы оценки числа источников электромагнитного поля

1.5.Сравнительный анализ современных сверхразрешающих методов оценки угловых координат
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ОЦЕНКИ УГЛОВЫХ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
КОЛЬЦЕВЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК
2.1.Влияние отношения сигнал/шум и времени накопления сигнала на
характеристики по точности и разрешающей способности
2.2.3ависимость точности оценки угловых координат и разрешающей способности от радиуса кольцевой антенной решетки
2.3.Сравнительный анализ кольцевых антенных решеток и кольцевых антенных решеток с центральным элементом
2.4.Исследование устойчивости собственноструктурных алгоритмов MUSIC и EV к ошибкам в оценивании размерности сигнального и шумового подпространств при наличии амплитудно-фазовых ошибок каналов приема
2.5.Точность оценки угловых координат при различных уровнях мощностей принимаемых сигналов

2.6.Оценка времени, требуемого на обработку сигнально-помеховой смеси
современными методами оценки угловых координат
2.7.Выбор антенной системы приемопередающей ФАР при использовании
методов высокого разрешения
Выводы к главе
3. ОЦЕНКА УГЛОВЫХ КООРДИНАТ В АПРИОРНО ИЗВЕСТНОМ СЕКТОРЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОЦЕДУРЫ РАСШИРЕНИЯ МАТРИЦЫ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КОРРЕЛЯЦИИ
3.1.Применение алгоритмов параллельного обзора для оценки угловых координат в априорно известном секторе с использованием линейных эквидистантных антенных решеток
3.2.Оценивание угловых координат сигнала при использовании процедуры построения расширенной корреляционной матрицы
3.3.Разрешающая способность систем оценки угловых координат, использующих расширение корреляционной матрицы
3.4.Локально-оптимальная оценка расширенной теплицевой матрицы для антенных решеток с минимальной избыточностью
Выводы к главе
4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В ЗАДАЧЕ РАЗРЕШЕНИЯ БЛИЗКОРАСПОЛОЖЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО
ПОЛЯ
4.1 .Процедуры декорреляции принимаемого поля
4.2.Исследование алгоритмов пространственного сглаживания и усреднения «вперед-назад»
4.3.Разработка и исследование комбинированной методики декорреляции сигнальной смеси
4.4.0ценка количества источников электромагнитного поля в случае когерентных сигналов

4.5.Способ выбора проектора в задаче разрешения при априорном знании угла прихода помехи, использующий регуляризацию пространственной корреляционной матрицы
4.6.Разработка и исследование двухэтапного метода оценки угловых координат, основанного на попарном объединении антенных элементов в подрешетки
Выводы к главе
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО РАЗРЕШЕНИЮ
БЛИЗКОРАСПОЛОЖЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО
ПОЛЯ
5.1.Методика коррекции амплитудно-фазового распределения поля, основанная на интерполяции отклика антенной системы на сигнал от выносного генератора, располагаемого в опорных точках
5.2.Инженерная методика коррекции амплитудно-фазового распределения
5.3.Двухэтапная методика устранения амплитудно-фазовых искажений
5.4. Результаты эксперимента по коррекции амплитудно-фазового распределения принимаемого поля в односигнальном случае
5.5.Результаты эксперимента по разрешению двух источников электромагнитного поля
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Описание программного продукта Pelengator
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Описание программного продукта Компенсатор
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Акты об использовании диссертационных материалов

сочетаются преимущества пятиэлементной кольцевой антенной решетки и линейной эквидистантной.
Основные результаты, представленные в настоящей главе, изложены в работах [127, 129, 131, 135-137, 139-148, 150].
2.1 Влияние отношения сигнал/шум и времени накопления сигнала на характеристики по точности и разрешающей способности
Исследуем влияние отношения сигнал/шум на точность оценки угловых координат и разрешающую способность системы. Число АЭ примем равным пяти, число временных выборок равно ста, радиус пятиэлементной кольцевой антенной решётки (КАР) R = 12 м, что составляет 0,27 А на средней частоте рабочего диапазона / - л/в ' fH > где fB — верхняя частота (30 МГц), fH
нижняя частота (1,5 МГц).
Из графиков на рис. 2.1, отражающих зависимости СКО оценки угла прихода одиночного сигнала от отношения сигнал шум (ОСШ), видно, что уже при ОСШ, равным 14 дБ, СКО не превышает 0,5°, какой бы метод ни использовался.
Рис. 2.1. Зависимость СКО оценки угла прихода одиночного сигнала от ОСШ (R = 0.27 А,
КАР-5, К = 100)