Использование вейвлет-преобразования в радиолокационных технических средствах охраны

• Автор: Борисова, Светлана Николаевна
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В РЛ ТСО И ВЫБОР ВЕЙВЛЕТ-ФУНКЦИИ
1.1 Общие сведения по техническим средствам охраны
1.1.1 Периметровые технические средства охраны
1.1.2 Классификация и описание периметровых ТСО
1.1.3 Функциональные характеристики периметровых ТСО
1.1.4 Существующие периметровые ТСО
1.2 Вейвлет-преобразование в РЛ ТСО
1.3 Вейвлет-анализ bpemei шых сигналов
1.3.1 Непрерывный вейвлет-анализ
1.3.2 Дискретный вейвлет-анализ
1.3.3 Основные свойства вейвлет-функции
1.4 Сип 1 алообразование в РЛ ТСО
1.5 Вейвлет Френеля
1.6 Преимущества использования вейвлет-преобразования при анализе
сигналов РЛ ТСО
1.7 Необходимость приближенной модели вейвлет-преобразования при
анализе влияния параметров сигнала на масштаб ВП
1.8 Поведение огибающей свертки при изменении масштаба вейвлет-преобразования
1.9 Поведение осцилляций вейвлета при изменении масштаба вейвлет-преобразовапия
1.10 Объединение результатов поведения свертки огибающих и свертки осцилляций вейвлета при вейвлет-преобразовании
1.11 Выводы ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
2.1 Разрешающая способность вейвлет-преобразования по масштабу
2.2 Разрешающая способность вейвлет-преобразования по масштабу
для колоколообразной огибающей
2.3 Разрешающая способность вейвлет-преобразования по масштабу
для прямоугольной огибающей

2.4 Разрешающая способность ВП по времени
2.5 Измерение масштаба л при вейвлет-преобразованиии
2.6 Выводы по главе
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ОБЪЕКТА В РАДИОЛУЧЕВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВАХ ОХРАНЫ
3.1 Структурная схема РЛ ТСО с вейвлет-преобразованием
3.2 Однолучевая двухпозиционная модель РЛ ТСО
3.3 ДвУхлучевая двухпозиционная модель РЛ ТСО
3.4 Использование диаграммы направленности излучателя для
определения параметров движения нарушителя в РЛ ТСО
3.5 Алгоритм измерения временных параметров отклика после ВП
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И ВЕЙВЛЕТ-ФУНКЦИИ
4.1 Моделирование сигнала РЛ ГСО и определение параметров вейвлет-функции
4.2 Определение разрешающей способности вейвлет-преобразования
4.2.1 Определение разрешающей способности по масштабу
4.2.2 Определеі ІИЕ разрешающей способности по времени
4.3 Измерение скорости движения нарушителя и местоположения трассы нарушения
4.4 Помехозащищенность РЛ ТСО с вейвлет-преобразованием
4.5 Алгоритм РЛ ТСО с вейвлет-преобразованием
4.6 Способы реализации алгоритма свертки
4.6.1 Программная реализация
4.6.2 Реализация на жесткой логике
4.7 выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность темы. Начало XXI в. как для России, так и для всего мира характеризуется всплеском терроризма и насилия над личностыо. Видимо, глобальные войны ушли в прошлое, но зло невозможно искоренить полностью. Насилию и терроризму в настоящее время все чаще подвергаются конкретные объекты, предприятия, организации и мирные граждане. В этой связи для их защиты от подобных посягательств в современном мире все большее внимание уделяется техническим средствам охраны, заключающимся в сигнализационном блокировании периметров охраняемых объектов.
Надежность сигнализационного блокирования протяженного рубежа или периметра охраняемого объекта - важнейшее свойство комплекса безопасности объекта как источника первичной информации о факте физического вторжения нарушителя на его территорию. Фактически - это передовой край обороны, обеспечивающий важнейшую функцию противодействия и раннего предупреждения о проникновении нарушителей на объект. Системы сигнализационного блокирования периметра позволяют выиграть время на подготовку адекватных мер защиты от вторжения. Блокирование осуществляется с использованием периметровых технических средств охраны (ТСО), которые являются наиболее важной и наукоемкой частью комплексов ТСО [б].
За многолетнюю историю эксплуатации в конструкциях периметровых ТСО практически испробованы все известные физические способы обнаружения, создано много оригинальных образцов, однако не все они нашли широкое применение в системах периметровых ТСО в основном из-за низкой надежности при работе в жестких климатических условиях различных регионов России.
Сегодня на российском рынке ТСО представлено большое разнообразие изделий отечественных и зарубежных производителей, основанных на различных принципах действия и используемых для решения разнообразных тактических задач [9- 11]. Наиболее распространенными видами ТСО являются радиолучевые, радиоволновые, емкостные, вибрационно-чувствительные, контактные, сейсмические, волоконно-оптические системы и инфракрасные средства.
1 т'1'12 І 2 1 '2
/2=— J cos(2gr-t-gr Vit = Jcos(z)dz,
4grzt

2_т и
1 y/ ’ *■
(1.33)
где использована замена переменной 2 п
г[=-2§т7^-§т2, г2 = 28т7^--8т2.
В результате выражение (1.33) примет вид
пределов интегрирования:
Ту si n{gTTv) 2 g ТІ],
h=^r ^-J^-cos(grz)
(1.34)
Из (1.34) следует, что при а = 1 выражение для свертки осцилляций состоит из двух слагаемых //, /2, причем первое слагаемое (1.31) примет вид

2 V 2g

/ 2 ^ g£_

v у
(1.35)
что дает повторение осцилляции с квадратичным изменением фазы и с уменьшенной амплитудой.
Второе слагаемое (1.34) состоит из трех сомножителей, наибольший интерес среди которых представляет функция типа sin(x)/x (рисунок 1.18). Эта функция даст мощный всплеск результата свертки для осцилляций.
Оценим параметры второго сомножителя в (1.34), который является определяющим в результате свертки: