Пространственная обработка радиолокационных сигналов малогабаритной РЛС в условиях множественных переотражений на фоне активных шумовых помех

• Автор: Душко, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СИНТЕЗ АВТОКОМПЕНСАТОРА АКТИВНЫХ ШУМОВЫХ ПОМЕХ НА БАЗЕ «МАЛОЭЛЕМЕНТНОЙ» АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ
1.1 Основные требования, предъявляемые к системе компенсации ШУМОВЫХ ПОМЕХ и модель сигнала, поступающего на антенну малогабаритной РЛС
1.2 Адаптивная пространственная обработка сигналов в многоканальном компенсаторе помех в условиях произвольной помеховой ОБСТАНОВКИ
1.2.1 Метод непосредственного обращения выборочной корреляционной матрицы помехи
1.3 Синтез схемы формирования приемных каналов автокомпенсатора
НА БАЗЕ «МАЛОЭЛЕМЕНТНОЙ» АНТЕННЫ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
1.3.1 Формирование основного и вспомогательных каналов автокомпенсатора
1.3.2 Схема формирования вспомогательных каналов автокомпенсатора с использованием трех приемников
1.3.3 Анализ работы автокомпенсатора, вспомогательные каналы которого сформированы по схеме с использованием трех приемников
1.3.4 Схема формирования вспомогательных каналов авто компенсатора с использованием четырех приемников
1.3.5 Анализ работы автокомпенсатора, вспомогательные каналы которого сформированы по схеме с использованием четырех приемников
1.3.6 Схема формирования вспомогательных каналов автокомпенсатора с использованием пяти приемников
1.3.7 Анализ работы автокомпенсатора, вспомогательные каналы которого сформированы по схеме с использованием пяти приемников
1.4 Исследование влияния случайных ошибок процессора управления на
эффективность автокомпенсатора
1.5 Выводы
2 МОДЕЛИРОВАНИЕ КАНАЛА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЕРЕОТРАЖЕННЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ
2.1 Трехкомпонентная модель сигнала на входе РПУ

2.1.1 Моделирование прямой компоненты сигнала
2.1.2 Моделирование квазизеркально отражённой компоненты сигнала
2.1.3 Моделирование диффузно рассеянного сигнала
2.2 Многокомпонентная модель сигнала в случае активной
радиолокации
2.3 Описание программного обеспечения для имитационного
МОДЕЛИРОВАНИЯ РАДИОКАНАЛА И РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
2.3.1 Возможности программного обеспечения
2.3.2 Параметры модели радиоканала
2.3.3 Результаты моделирования канала распространения переотраженных радиолокационных сигналов, излученных радиопередающей системой
2.3.4 Результаты моделирования канала распространения переотраженных радиолокационных сигналов в случае активной радиолокации
2.4 Выводы
3 МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НИЗКОЛЕТЯЩЕЙ ЦЕЛИ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕОТРАЖЕНИЙ
3.1 Метод режекции переотражённых сигналов
3.2 Метод прямого и обратного линейного предсказания
3.3 Метод максимального правдоподобия
3.4 Результаты натурного эксперимента
3.5 Использование особенностей переотражения излучения для распознавания и классификации летящих и зависших вертолетов
3.5.1 Алгоритм обнаружения сигнала, отраженного несущими винтами вертолета, на фоне сигнала, отраженного от корпуса
3.5.2 Анализ эффективности распознавания при различных темпах обзора РЛС
3. 6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
Одной из важнейших задач радиолокационной станции РЛС, как информационно-измерительной системы, является измерение угловых координат источника излучения (ИИ) полезного сигнала, которое основано на определении направления прихода электромагнитных волн, излученных или отраженных целыо. Однако характерное для радиолокации многолучевое распространение радиоволн и невозможность строгого учета влияния конкретного рельефа на зоны обнаружения делают поставленную задачу особо актуальной. Мощные отражённые земной поверхностью лучи приводят к искажениям оценок угла прихода полезного сигнала, а в ряде случаев и к обнаружению ложной цели при сканировании по углу места [1]. Сильнее всего этот нежелательный эффект проявляется при обнаружении низколетящих целей, т.е. целей с малыми углами места.
Для обеспечения высокой мобильности (возможности ручной переноски РЛС расчетом из трех-четырех человек) к современным станциям предъявляют жесткие ограничения по массе, габаритным размерам и энергопотреблению, которые исключают применение мощных передающих устройств и ограничивают размеры полотна антенной решетки (АР). Наложение на малогабаритные РЛС данных ограничений, а также исключительная сложность электромагнитной обстановки, приводят к новой, требующей детального исследования задаче синтеза на базе «малоэлементной» антенны алгоритмов цифровой обработки, обеспечивающих эффективные характеристики подавления различного рода помех и высокое качество обработки радиолокационных сигналов.
Состояние проблемы
Одним из наиболее перспективных направлений решения проблемы защиты каналов приема от помех является формирование глубоких провалов (нулей) в диаграмме направленности (ДН) антенны РЛС в направлении на

1.2.1 Метод непосредственного обращения выборочной корреляционной матрицы помехи
Структурная схема АК АТТТГТ для алгоритма НОМ в общем случае имеет вид (рис. 1.3). Автокомпенсатор, реализованный по данной схеме, осуществляет компенсацию помехи в азимутальной плоскости.
Рис. 1.3. Адаптивный алгоритм с прямым методом формирования весового вектора
Как было сказано выше, оценка весового вектора при реализации алгоритма НОМ связана с непосредственным обращением выборочной КМ помехи в приемных каналах компенсатора. На практике входной процесс наблюдается в дискретные моменты времени. Пусть имеется Ь выборок А?)(У) и Х(/) (/=1,2
Предположим, что ширина частотного спектра принимаемых колебаний существенно превышает полосу А/ приемника и в пределах этой полосы их спектр может считаться равномерным. В теории вероятностей показывается [74], что если временные отсчеты выбирать с интервалом А( > (А/)~1, то