Развитие методов обработки информации в системах импульсной локации

• Автор: Власова, Ксения Валерьевна
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Основы теории оптимального приема в приложении к системам импульсной локации.
§1.1 Обзор методов обработки сигналов в локации
§ 1.2. Общие представления об импульсном методе локации.
Оценка эффективности обработки
§ 1.3. Основные положения теории оптимального приема.
Краткое изложение
§ 1.4. Решение задачи выделения сигнала из шума в теории оптимального приема
§ 1.5. Решение задачи оценки параметров сигнала в теории оптимального приема
§ 1.6. Сверхразрешение в теории оптимального приема
§ 1.7. Методы повышения разрешающей способности по дальности в локации
§ 1.8. Общее решение задачи разрешения сигналов методом максимального правдоподобия
§ 1.9. Оценка эффективности решения задачи разрешения подобных сигналов
§ 1.10. Оценка эффективности при применении в локации методов с внутриимпульсной модуляцией
Глава 2. Результаты модельных исследований методов обработки локационных сигналов (задача оценки параметров).
§ 2.1. Оценка параметров радиоимпульса и их дисперсий методом максимального правдоподобия
§ 2.2. Развитие методов корреляционного анализа
§ 2.3. Совместная оценка частоты и времени приема радиоимпульса. (Решение уравнений правдоподобия.)
§ 2.4. Применение разностного уравнения для оценки

параметров радиосигнала Глава 3. Результаты модельных исследований вопросов

повышения разрешения по дальности в локации.
§ 3.1. Разрешение двух радиоимпульсов с частичным
наложением во времени на основе разностного уравнения § 3.2. Результаты экспериментальных измерений

§ 3.3. Разрешение Двух радиоимпульсов с частичным
наложением во времени методом максимального правдоподобия
§ 3.4. Анализ предельных возможностей систем импульсной
локации на основании положений теории оптимального приема
§ 3.5. Результаты модельных расчетов возможностей
алгоритма обработки при различных дальностях до цели
Заключение
Литература

Введение.
Основной задачей локации является получение информации об окружающей среде с помощью зондирования волнами различной природы. В настоящее время системы локации представляют собой сложные многоцелевые технические устройства, использующие основные достижения микроэлектроники. Однако с усложнением техники все большее значение приобретает блок обработки информации. На первых этапах развития локации обработка информации производилась, в основном, аналоговыми методами. Однако, вследствие нестабильности параметров элементной базы и ограниченности в реализации методов обработки, интенсивное развитие получили цифровые методы обработки информации. Это, в свою очередь, привело к развитию теории обработки информации и к созданию специализированных микроплат, сверхбольших микросхем, реализующих в ряде случаев уникальные методы обработки информации.
Не смотря на многообразие локационных систем /1-Н5/, отличающихся своим назначением, частотным диапазоном, формой излучаемого сигнала (импульсные, непрерывные, шумоподобные, широкополосные, модулированные по фазе, частоте), они, в принципе, с точки зрения обработки информации, решают следующие основные задачи:
1. Выделение сигнала из шума, помех;
2. Разрешение целей по азимуту, углу места, дальности;
3. Оценка параметров сигнала.
4. Оценка скорости движения цели в радиальном и касательном направлениях.
5. Различение целей.
Для решения этих задач используются в основном одни и те же физические принципы. Создаются узкие диаграммы направленности за счет больших апертур антенных систем /7, 8/. Взаимосвязь апертуры антенной системы Д с шириной диаграммы направленности Ак определяется функцией неопределенности Ак Ь = 2п. Используются короткие по времени зондирующие импульсы для получения высокого разрешения по дальности /9, 10/. Широко применяются сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ - сигналы), или коды Баркера /11, 12, 13, 14/, с помо-
Будем считать, что сигнал присутствует в принятом сообщении, если выполняется условие
1,И>12(0). (1.4.2.)
Учитывая (1.4.1.), вместо (1.4.2.) можно получить неравенство
(1.4.3.)
п=1 Л

= =|-=Л. (1-4.4.)
п~1
Выражение (1.4.4.) определяет структуру оптимального приемника для выделения сигнала из шума. Это корреляционный приемник, в котором перемножаются и складываются отсчеты у„ и рл). На выходе корреляционного приемника будет
функция (£). Правая сторона неравенства (1.5.4.) определяет пороговое значение /г,,. Оно равно половине псевдоэнергии Е' сигнала. Псевдоэнергия превращается в энергию, если ее умножить на интервал между отсчетами А/. Итак, в процессе обработки принятого дискретного сообщения создается выходная функция др) и, если она больше порогового значения 1%, принимается решение о наличии сигнала в данном сообщении. При нормальном законе распределения шумовой составляющей, вследствие линейности преобразований, входная функция д р) также имеет
нормальное распределение. Определим среднее значение др) и дисперсию этой случайной величины Оч. Математическое ожидание
М (д (X)) = М рЛ = {|£р,/„ )|2 + М (йш(ип )} = ±ЦК!п | = Е'.
(1.4.5.)
Дисперсия случайной величины ?р) определяется математическим ожиданием