• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ШУМ И СИГНАЛ В РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЯХ ОБНАРУЖЕНИЯ ЛЮДЕЙ ПОД ЗАВАЛАМИ

Сытник, ОВ
Organization: 

 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: ssvp11@ire.kharkov.ua

https://doi.org/10.15407/rej2017.01.038
Язык: русский
Аннотация: 

Для решения актуальной задачи синтеза аппаратно-программных средств оперативного обнаружения людей, пострадавших в техногенных или природных катастрофах, разработаны адекватные модели информационных сигналов и помех. Показано, что в области низких частот, где сосредоточены спектральные компоненты информационного сигнала, порожденного дыханием и сердцебиением, адекватной моделью флуктуационной помехи является модель фликкер-шума, построенная на основе рекуррентных уравнений оператора Перрона–Фробениуса. Исследованы спектральные характеристики помехи и информационного сигнала. Модель информационного сигнала построена на базе теории периодически коррелированных случайных процессов и верифицирована на экспериментальных данных. Предложен алгоритм накопления сигнала, использующий череспериодные выборки процесса. В качестве критерия для оценки длительности периода наблюдаемого сигнала выбрана зависимость его дисперсии от периода решетчатой функции, по которой осуществляются мгновенные выборки сигнала. Статистические характеристики процесса вычисляются на эквидистантной решетке, период которой равен периоду корреляции процесса. Предложен стохастический критерий для оценки периода корреляции. Теоретически доказано и экспериментально подтверждено свойство эргодичности процесса на эквидистантной решетке. В силу полимодальности критерия, оптимальной оценкой предложено считать аргумент максимума глобального экстремума этой функции. Результаты моделирования подтверждены экспериментальными данными.

Ключевые слова: алгоритм, оператор ПерронаФробениуса, радиолокационная станция, стохастический критерий, фликкер-шум, череспериодные выборки, эргодический процесс

Статья поступила в редакцию 28.02.2017
УДК 621.396:621.391.82
Radiofiz. elektron. 2017, 22(1): 38-44
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Sytnik O. V. Adaptive Radar Techniques for Human Breathing Detection. Journal of Mechatronics. 2015. Vol. 3, N 4. P. 1–6.
  2. Бугаев А. С., Васильев И. А., Ивашев С. И., Разевиг В. В., Шейко А. П. Обнаружение и дистанционная диагностика состояния людей за препятствиями с помощью РЛС. Радиотехника. 2003. № 7. С. 42–47.
  3. Щербаков Г. Н. Обнаружение объектов в укрывающих средах. Москва: Арбат-Информ, 1998. 15 с.
  4. Бугаев А. С., Васильев И. А., Ивашов С. И., Чапурский В. В. Радиолокационные методы выделения сигналов дыхания и сердцебиения. Радиотехника и электроника. 2006. Т. 51, № 10. С. 1224–1239.
  5. Вязьмитинов И. А., Мирошниченко Е. И., Сытник О. В. Статистические свойства спектральных оценок информационных сигналов при зондировании малоподвижных объектов. Физические основы приборостроения. 2012. Т. 1, № 4. С. 78–85.
  6. Murao K., Kohda T. Intermittancy with 1/f Power Spectrum in One-Dimensional Discrete Dynamycal Systems. Proc. of the International Symposium on Noise and Clutter Rejection in Radars and Image Sensors. Japan, Tokyo, 1984. P. 94–99.
  7. Аникин В. М., Ремизов А. С., Аркадакский С. С. Собственные функции и числа оператора Перрона–Фробениуса кусочно-линейных хаотических отображений. Изв. вузoв. Прикладная нелинейная динамика. 2007. T. 15, № 2. С. 62–75.
  8. Малахов А. Н. Флуктуации в автоколебательных системах. Москва: Наука, 1967. 660 с.
  9. Renyi A. Representation for Real Numbers and their Ergodic Properties. Acta. Math. Acad. Sci. Hungar. 1957. N 8. P. 474–493.
  10. Sytnik O. V. Problems of Low Doppler Targets Identification.  Radar Science and Technology. 2011. Vol. 9, N 6. P. 387–398.
  11. Woodward P. M. Probability and Information Theory with Applications to Radar. New York: Pergamon Press, 1953.
  12. Wilson R., Richter J. Generation and Performans of Quadraphase Welty Codes for Radar and Synchronization of Coherent and Differentially Coherent PSK. IEEE Trans. Comm. 1979. Vol. 27, N 9. P. 641–647.
  13. Драґан Я. П. Енергетична теорія лінійних моделей стохастичних сигналів. Львів: Центр стратегічних досліджень еко-біо-технічних систем, 1997. – 333 с.
  14. Gardner W. A. Spectral Correlation of Modulated Signals. Part I. Analog Modulation. IEEE Transactions on Communications. 1987. Vol. 35, N 6. P. 584–594.