Обнаружение и селекция векторных сигналов наземных РЛС Х-диапазона в космических системах пассивного радиомониторинга

• Автор: Громов, Вячеслав Александрович
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

РЕФЕРАТ

Диссертация содержит 139 страниц, 3 главы, 72 рисунка, 7 таблиц, 54 источника.

ИСТОЧНИК РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ, ПОЛЯРИЗАЦИЯ

РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ, ВЕКТОРНЫЙ СИГНАЛ, УГОЛ ЭЛЛИПТИЧНОСТИ, ОБНАРУЖЕНИЕ, ОТНОШЕНИЕ СИГНАЛ/ШУМ, ВЕРОЯТНОСТЬ ПРАВИЛЬНОГО ОБНАРУЖЕНИЯ, ВЕРОЯНОСТЬ ЛОЖНОЙ ТРЕВОГИ, КРИТЕРИЙ НЕЙМАНА-ПИРСОНА.
Объектом исследования в диссертации является пассивная космическая радиоэлектронная система обнаружения сигналов наземных радиолокационных станций (РЛС).
Цель работы - разработать и исследовать способ обнаружения и селекции векторных сигналов с использованием их поляризационных свойств в космических системах пассивного радиомониторинга наземных источников излучения с учетом особенностей, возникающих в типичном случае приема бокового излучения направленных антенн.
Показано, что для большинства случаев при приеме бокового излучения направленных антенн, значения угла эллиптичности сохраняют свое номинальное значение.
Проведен анализ поляризационных свойств сигналов наземных РЛС, регистрируемых на борту космического аппарата. Выполнена обработка и анализ экспериментальных данных поляризационных свойств сигналов наземной РЛС при различной ориентации передающей антенны. Выявлено, что поляризационной параметр принимаемого радиосигнала - угол эллиптичности - может быть использован для обнаружения и селекции полезного сигнала.
Разработан и исследован способ обнаружения и селекции радиолокационных сигналов по неэнергитическому поляризационному параметру - углу эллиптичности - с использованием критерия Неймана-Пирсона.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СИГНАЛОВ РЛС ПРИ ИХ ПРИЕМЕ
НА КОСМИЧЕСКОМ АППАРАТЕ
1.1 Структура пассивной космической системы радиомониторинга
1.2 Поляризационные свойства сигналов РЛС при их приеме на космическом аппарате
1.2.1 Модель сигнала
1.2.2 Анализ факторов, влияющих на поляризационную структуру радиосигнала
1.3 Поляризационные характеристики радиосигнала, излученного антенной РЛС
1.3.1 Поляризационные характеристики электромагнитного поля (основные понятия и определения)
1.3.2 Поляризационная диаграмма параболической зеркальной антенны
1.4 Влияние атмосферы Земли
1.4.1 Ионосфера
1.4.2 Тропосфера
1.5 Влияние местных предметов и подстилающей поверхности
1.6 Выводы
2 ОЦЕНКА МГНОВЕННЫХ ЗНАЧЕНИЙ УГЛА ЭЛЛИПТИЧНОСТИ СИГНАЛОВ РЛС ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ
2.1 Описание эксперимента и аппаратуры
2.2 Описание экспериментальных данных
2.3 Оценка мгновенных значений угла эллиптичности
2.4 Выводы
3 ОБНАРУЖЕНИЕ И РАЗЛИЧЕНИЕ ВЕКТОРНЫХ СИГНАЛОВ
3.1 Обнаружение векторных сигналов

3.2 Различение векторных сигналов
3.2.1 Различение детерминированных векторных сигналов
3.2.2 Различение векторных сигналов по поляризационному
коэффициенту
3.3 Обнаружение и различение сигналов по углу эллиптичности
3.3.1 Выбор параметра для обнаружения и различения сигналов
3.3.2 Принцип обнаружения и различения сигналов по углу
эллиптичности
3.3.3 Алгоритм обнаружения и различения сигналов по углу
эллиптичности
3.3.4 Обнаружение по нескольким значениям угла эллиптичности
3.3.5 Выбор оптимальной полосы пропускания приемника
3.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Напряжение, дБ

Рисунок 1.7 - Фрагмент расчетной сетки
Угол места, градусы
Рисунок 1.8 - ДН для основной и для кроссовой поляризации (азимут - 0°)