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

Алгоритм оброблення сигналів у багатоканальній рлс для рятувальників

Рубрика: 
СТАТИСТИЧНА РАДІОФІЗИКА
Ситнік, ОВ
Organization: 

 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: ssvp11@ire.kharkov.ua
https://doi.org/10.15407/rej2020.02.046
Мова: російська
Анотація: 

 

Предмет і мета роботи. Предметом дослідження є система когерентного цифрового оброблення сигналів радара, яка включає декілька просторово-рознесених приймальних пунктів і призначена для виявлення рухомих об'єктів, прихованих за оптично непрозорими перешкодами. Метою роботи є синтез оптимальної в сенсі мінімуму середнього байєсівського ризику структури системи оброблення сигналів, оцінка ефективності її роботи та вироблення рекомендацій щодо вибору параметрів системи попереднього оброблення сигналів.

Методи і методологія роботи засновані на аналізі ймовірнісних характеристик корисних сигналів і завад, синтезі алгоритму оброблення спостережуваних реалізацій сигналів за єдиним критерієм якості – мінімуму середнього значення втрат від неправильних рішень. Завдання виявлення, оцінювання числа і кутових координат рухомих об'єктів формулюється як статистична задача. Алгоритм кутового розділення точкових цілей будується за принципом перевірки статистичних гіпотез. Апріорна інформація про характеристики сигналів і завад при переміщенні цілі, а також про їх імовірнісні властивості дозволяє побудувати процедуру оброблення сигналів, що забезпечує роздільну здатність, яка перевищує енергетичну межу, шляхом просторового синтезування апертури системи спостереження.

Результати роботи. Отримано аналітичні співвідношення для процедури, що здійснює спільно операції виявлення і вимірювання кута надходження сигналу. Оцінки кутового положення цілей використовуються в алгоритмі синтезування апертури. Показано, що при відносно високих співвідношеннях сигнал/шум і лінійному односпрямованому переміщенні цілей можливе синтезування апертури в реальному масштабі часу.

Висновок. Розроблено двоканальний алгоритм спостереження за рухомими цілями. На основі апріорної інформації про характер руху цілей, оцінок їх кутового положення і числа побудовано процедуру пасивного синтезування апертури системи спостереження. Наведено рекомендації щодо реалізації алгоритмів для роботи в реальному часі.
Ключові слова: алгоритм, білий шум, байєсівський ризик, вибірка, дискретне оброблення, критерій, радіолокаційна станція, спектральна функція, частота дискретизації

Стаття надійшла до редакції 19.09.2019
PACS: 42.30.sy
УДК 621.396:621.391.82
Radiofiz. elektron. 2020, 25(2): 46-53
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Sytnik O.V. Methods and Algorithms of Signal Processing for Rescuer’s Radar. Riga: Palmarium Academic Publishing, 2018. 73 p. ISBN 978-3-659-72434-3.
  2.  Sytnik O.V. Invariant Transformation in Identification Theory. Telecommunications and Radio Engineering. 2003. Vol. 60, Iss. 10–12. P. 20‑32. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v60.i1012.30.
  3. Sytnik O.V. Adaptive Radar Techniques for Human Breathing Detection. J. Mechatron. 2015. Vol. 3, N 4. P. 1–6. DOI: 10.1166/jom.2015.1114.
  4. Sytnik O.V. Digital Signal Processing in Doppler Radar for Rescuers to Detection of Human Breathing. Radar Science and Technology. 2013. Vol. 11, Iss. 2. P. 111–117. ISSN 1672-2337 CN 34-1264/TN.
  5. Sytnik O.V., Vyzmitinov I.A., Myroshnychenko Ye.I., Kogut A.Ye. Rescue Radar’s Signal Processing Method Based On Doppler Features of Phase Structure An Echo-Signal. Proc. of 2011 IEEE CIE Int. Conf. on Radar [Oct. 24–27, 2011, Chengdu, China]. Vol. 1. P. 246–249. DOI: 10.1109/CIE-Radar.2011.6159522.
  6. Тартаковский А.Г. Последовательные методы в теории информационных систем: монография. Москва: Радио и связь, 1991. 280 с.
  7. Хармут Х.Ф. Несинусоидальные волны в радиолокации и радиосвязи: монография. Москва: Радио и связь, 1985. 376 с.
  8. Ахмед Н., Рао К.Р. Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов: монография. Москва: Связь, 1980. 248 с.
  9. Autrey S.W. Passive Synthetic Arrays. J. Acoustic. Soc. Am. 1988. Vol. 84, Iss. 2. P. 592–598.
  10. Harmuth H.F. Fundamental Limits for Radio Signal with Large Bandwidth. IEEE Trans. Electromagn. Compat. 1981. Vol. 23, Iss. 1. P.37–43. DOI: 10.1109/TEMC.1981.303919.
  11. Dixon W.G., Massey F.J. Introduction to Statistical Analysis. N.Y.: McGraw-Hill, 1968. 536 p.
  12. Biguesh M.; Gershman A. Training-based MIMO Channel Estimation: a Study of Estimator Tradeoffs and Optimal Training Signals. IEEE Trans. Signal Process. 2006. Vol. 54, Iss. 3. P. 884–893. DOI: 10.1109/TSP.2005.863008.
  13. Lo N., Falconer D.D., Sheikh, A.H. Adaptive Equalization and Diversity Combining for Mobile Radio Using Interpolated Channel Estimates. IEEE Trans. Veh. Technol. 2018. Vol. 40, Iss. 3. P. 636–645. DOI: 10.1109/25.97518.
  14. Otnes R.K., Enochson L. Applied Time Series Analysis. N.Y.: J. Willey, 1982. 428 p.
  15. Proakis J., Salehi M. Digital Communications. 5th ed. McGraw-Hill Higher Education, 2013. 118 p.
  16. Lathi B.P., Ding Z. Modern Digital and Analog Communication Systems. 4th ed. Oxford University Press, 2019. 325 p.