Статистический анализ сверхширокополосных квазирадиосигналов с неизвестными параметрами

• Автор: Руднев, Павел Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Обнаружение сверхширокополосного квазирадиосигнала с
неизвестными амплитудой и фазой
1.1 Сверхширокополосные квазирадиосигналы и их параметры
1.2 Максимально правдоподобное обнаружение
1.3 Квазиоптимальное обнаружение
1.4 Выводы
Глава 2. Обнаружение сверхширокополосного квазирадиосигнала с
неизвестными временем прихода, амплитудой и фазой
2.1 Максимально правдоподобное обнаружение
2.2 Квазиоптимальное обнаружение
2.3 Результаты статистического моделирования алгоритмов
обнаружения
2.4 Выводы
Глава 3. Оценка параметров сверхширокополосного квазирадиосигнала
3.1 Оценка амплитуды
3.2 Оценка фазы
3.3 Оценка частоты
3.4 Выводы
Глава 4. Оценка времени прихода сверхширокополосного
квазирадиосигнала с неизвестными амплитудой и фазой
4.1 Максимально правдоподобная оценка
4.2 Квазиоптимальная оценка
4.3 Результаты статистического моделирования алгоритмов оценки
времени прихода
4.4 Выводы
Заключение
Литература

Введение
Большинство традиционных радиофизических систем работают в узкой полосе частот и используют в качестве несущего колебания для передачи информации гармонические сигналы. Частотная селекция остается основным способом разделения радиоканалов, а большинство радиофизических систем работает в полосе частот, которая много меньше, чем несущая частота сигналов. Вся теория и практика современной радиофизики опирается на эту особенность [3, 4, 8, 22, 26, 27].
Однако узкая полоса частот ограничивает информативность радиофизических систем, поскольку количество информации, передаваемой в единицу времени, прямо пропорционально этой полосе. Для повышения информационных возможностей системы необходимо расширять ее полосу частот. Особенно актуальна эта проблема для современного общества, в котором происходит стремительный рост информационных потоков. Обычные узкополосные радиосистемы практически исчерпали свои возможности по передаче информации. Поэтому одним из путей дальнейшего развития информационных систем является переход к сигналам с широкой и сверхширокой полосой частот [2, 6, 14, 15, 16, 18, 31].
Использование сверхширокополосного радиосигнала, ширина спектра которого соизмерима с его средней частотой, позволяет на более высоком уровне решать такие задачи радиолокационного наблюдения, как обнаружение и распознавание целей, построение их радиолокационных изображений [19, 28, 29, 36, 49]. При этом важную роль играет не только большая абсолютная ширина спектра сверхширокополосного сигнала, но и значительная относительная широкополосность. Одним из активно развивающихся направлений использования сверхширокополосных сигналов является сверхширокополосная локация [6, 35, 51, 55, 58-71].
Применение сверхширокополоных сигналов в локации позволяет [15, 16, 51]:

• Повысить точность измерения расстояния до цели и разрешающую способность по дальности;
• Повысить эффективность и упростить защиту от всех видов пассивных помех;
• Повысить устойчивость локатора к воздействию внешних узкополосных электромагнитных излучений и помех;
• Устранить интерференционные провалы в диаграмме направленности антенны при наблюдении за целью, которая находится под низким углом места;
• Устранить лепестковую структуру вторичных диаграмм направленности облучаемых целей;
• Изменить характеристики излучения, изменяя параметры излучаемого сигнала.
Внедрение сверхширокополосных сигналов в системы связи и телекоммуникаций позволяет повысить скорость передачи информации за счет большой ширины спектра. Одним из дополнительных преимуществ сверхширокополосных сигналов является высокая скрытность из-за малого значения удельной спектральной плотности мощности, что затрудняет обнаружение таких сигналов [2, 6].
Платой за получаемые преимущества является принципиальная неприменимость для сверхширокополосных сигналов как традиционных методов генерации, излучения, приема и обработки сигналов, так и соответствующих технических средств, основанных на преобразовании Фурье, использовании резонансных свойств элементов и устройств. Сверхширокополосные сигналы обладают существенным недостатком — поскольку ширина полосы частот такого сигнала большая, очень трудно подобрать подходящую по характеристикам антенну и рассчитать искажения, возникающие при передаче. Кроме того, на сверхширокополосные сигналы