RU2190236C2 - Способ обнаружения и определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения - Google Patents
Способ обнаружения и определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190236C2 RU2190236C2 RU2000123589A RU2000123589A RU2190236C2 RU 2190236 C2 RU2190236 C2 RU 2190236C2 RU 2000123589 A RU2000123589 A RU 2000123589A RU 2000123589 A RU2000123589 A RU 2000123589A RU 2190236 C2 RU2190236 C2 RU 2190236C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- signals
- signal
- reception band
- spectral
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract description 19
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 24
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 9
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- 101000797092 Mesorhizobium japonicum (strain LMG 29417 / CECT 9101 / MAFF 303099) Probable acetoacetate decarboxylase 3 Proteins 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для совмещенного поиска и пеленгования по азимуту и углу места с высокой точностью множества передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема и использующих широкополосные одночастотные и многочастотные сигналы с малой спектральной плотностью мощности. Техническим результатом являются повышение эффективности и точности определения азимутальных и угломестных пеленгов на источник сигналов, повышение скорости обнаружения и определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения. Это достигается за счет использования при корреляционном поиске и обнаружении элементов адаптации, основанных на статистических особенностях спектральных плотностей энергии сигнала и шума и позволяющих начинать поиск с наиболее вероятных частот полосы приема вместо последовательного перебора всех возможных пар частот. При этом повышение эффективности и точности определения двумерного пеленга по широкополосным многочастотным сигналам достигается за счет распознавания разнесенных по частоте спектральных составляющих многочастотного сигнала одного передатчика. 1 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для совмещенного поиска и пеленгования по азимуту и углу места с высокой точностью множества передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема.
С появлением и совершенствованием систем связи, локации, опознавания и других использующих сложные широкополосные сигналы с малой спектральной плотностью мощности (одночастотный псевдослучайный и многочастотный псевдослучайный со скачкообразным изменением частоты), возникают проблемы их обнаружения и пеленгования с высокой точностью.
Известен способ широкополосного обнаружения и пеленгации [1], при котором из выходных сигналов каждого элемента антенной решетки выделяются цифровые сигналы, характеризующие спектры принятых сигналов, и для каждой выбранной частоты в полосе приема, используя фазу сигналов, производится прямое вычисление пространственного ряда Фурье, дискретно описывающего угловой спектр мощности на выбранной частоте. После восстановления углового спектра на всех частотах определяется пеленг любого источника, излучающею сигналы на любой из частот в пределах текущей полосы приема. Этот способ из максимально возможной амплитудно-фазовой информации использует только фазу сигнала.
Известен способ [2], использующий максимально возможную амплитудно-фазовую информацию и обеспечивающий обнаружение и определение пеленга и частоты сигналов множества передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема, и принятый за прототип.
Согласно этому способу
1. Когерентно принимают, когерентно переносят на более низкую частоту многочастотные временные сигналы хn(t), где n - номер антенного элемента, для всех баз, образованных опорной n=0 и всеми входящими в решетку антеннами n=1...N, в полосе приема, во много раз превышающей ширину спектра одиночного сигнала передатчика;
2. Синхронно преобразуют сигналы хn(t) в цифровые сигналы хn(z), где z - номер временного отсчета сигнала, которые синхронно регистрируют;
3. Восстанавливают комплексные временные спектры синхронно зарегистрированных сигналов каждой антенны
где Ft{ . ..} - оператор прямого Фурье-преобразования но времени, а f - номер частотного отсчета, то есть входные сигналы разбиваются на элементарные частотные каналы;
4. Используя комплексные временные спектры сигналов
в каждом частотном канале с номером f определяют азимутальную комплексную синтезированную диаграмму но следующей формуле
где dn(m) - диаграмма направленности n-й антенны, m=0...M-1 - текущий номер узла сетки по азимуту, M - число узлов по азимуту, а
- модельная фазирующая функция, зависящая от конфигурации антенной решетки;
5. По максимумам квадрата модуля комплексной синтезированной диаграммы
определяют азимутальные αmo пеленги и посредством сравнения с энергетическим порогом принимают решение об обнаружении сигналов в каждом частотном канале с номером f. После этого объединением каналов с совпадающими пеленгами определяют полосу частот сигнала каждого передатчика, одновременно попадающего в текущую полосу приема.
1. Когерентно принимают, когерентно переносят на более низкую частоту многочастотные временные сигналы хn(t), где n - номер антенного элемента, для всех баз, образованных опорной n=0 и всеми входящими в решетку антеннами n=1...N, в полосе приема, во много раз превышающей ширину спектра одиночного сигнала передатчика;
2. Синхронно преобразуют сигналы хn(t) в цифровые сигналы хn(z), где z - номер временного отсчета сигнала, которые синхронно регистрируют;
3. Восстанавливают комплексные временные спектры синхронно зарегистрированных сигналов каждой антенны
где Ft{ . ..} - оператор прямого Фурье-преобразования но времени, а f - номер частотного отсчета, то есть входные сигналы разбиваются на элементарные частотные каналы;
4. Используя комплексные временные спектры сигналов
где dn(m) - диаграмма направленности n-й антенны, m=0...M-1 - текущий номер узла сетки по азимуту, M - число узлов по азимуту, а
5. По максимумам квадрата модуля комплексной синтезированной диаграммы
Из приведенного описания следует, что способ-прототип выполняет обнаружение и определение пеленгов независимо в каждом частотном канале полосы приема. Учитывая, что в условиях априорной неопределенности относительно ширины полосы частот обнаруживаемых сигналов ширина элементарных частотных каналов выбирается в несколько раз уже самого узкополосного сигнала, подлежащего обнаружению, способу-прототипу присущ ряд недостатков:
- широкополосные одночастотные псевдослучайные сигналы с малой спектральной плотностью мощности в непрерывной полосе частот не обнаруживаются и не пеленгуются, что снижает эффективность обнаружения и пеленгования;
- широкополосный многочастотный сигнал, имеющий несколько разнесенных по частоте максимумов, то есть дискретно-непрерывную полосу частот, обнаруживается как несколько сигналов, что приводит к необходимости нахождения нескольких пеленгов вместо одного, их идентификации и усреднения, то есть также снижает эффективность обнаружения и пеленгования.
- широкополосные одночастотные псевдослучайные сигналы с малой спектральной плотностью мощности в непрерывной полосе частот не обнаруживаются и не пеленгуются, что снижает эффективность обнаружения и пеленгования;
- широкополосный многочастотный сигнал, имеющий несколько разнесенных по частоте максимумов, то есть дискретно-непрерывную полосу частот, обнаруживается как несколько сигналов, что приводит к необходимости нахождения нескольких пеленгов вместо одного, их идентификации и усреднения, то есть также снижает эффективность обнаружения и пеленгования.
Кроме того, применение в способе-прототипе энергетического порога обнаружения сигнала в каждом частотном канале приводит к ряду недостатков:
- при увеличении порога измеренная ширина полосы спектра обнаруженного сигнала оказывается уже реально существующей, что приводит к потере части энергии и, следовательно, к снижению точности пеленгования узкополосных и широкополосных многочастотных сигналов,
- при уменьшении порога возможно ложное обнаружение и пеленгование шумовых компонент, приводящее к увеличению непроизводительных вычислительных затрат, то есть к снижению эффективности обнаружения и пеленгования.
- при увеличении порога измеренная ширина полосы спектра обнаруженного сигнала оказывается уже реально существующей, что приводит к потере части энергии и, следовательно, к снижению точности пеленгования узкополосных и широкополосных многочастотных сигналов,
- при уменьшении порога возможно ложное обнаружение и пеленгование шумовых компонент, приводящее к увеличению непроизводительных вычислительных затрат, то есть к снижению эффективности обнаружения и пеленгования.
Таким образом, способ-прототип не обеспечивает эффективного обнаружения и точного определения двумерного пеленга и частоты по широкополосным сигналам с малой спектральной плотностью мощности, использующим три основных вида широкополосной модуляции [3, стр. 10]:
- модуляция несущей частоты цифровой кодовой последовательностью с частотой следования символов, во много раз превосходящей ширину полосы информационного сигнала;
- модуляция путем сдвига, скачков несущей частоты в дискретные моменты времени на величину, задаваемую кодовой последовательностью;
- линейная частотная модуляция импульсов, в результате которой частота несущей изменяется в широкой полосе частот за время, равное длительности импульса.
- модуляция несущей частоты цифровой кодовой последовательностью с частотой следования символов, во много раз превосходящей ширину полосы информационного сигнала;
- модуляция путем сдвига, скачков несущей частоты в дискретные моменты времени на величину, задаваемую кодовой последовательностью;
- линейная частотная модуляция импульсов, в результате которой частота несущей изменяется в широкой полосе частот за время, равное длительности импульса.
Задача, решаемая изобретением, - повышение эффективности и точности определения азимутальных и угломестных пеленгов на источники широкополосных (одночастотных и многочастотных) сигналов с малой спектральной плотностью мощности.
Повышение эффективности и точности определения азимутальных и угломестных пеленгов на источник сигналов достигается за счет использования взаимных корреляционных связей между пространственными амплитудно-фазовыми распределениями спектральных плотностей в пределах полосы частот, занимаемой одночастотным или многочастотным спектром сигнала отдельного передатчика.
Технический результат достигается тем, что в способе обнаружения множества передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема и определения двумерного пеленга и частоты сигналов их излучения, включающем когерентный прием, когерентный перенос на более низкую частоту, синхронное преобразование в цифровую форму и синхронную регистрацию принятых одночастотных и многочастотных сигналов для всех баз, образованных опорной и всеми входящими в N-элементную решетку антеннами, в полосе приема, во много раз превышающей ширину спектра одиночного сигнала передатчика, восстановление с использованием преобразования Фурье комплексных временных спектров синхронно зарегистрированных сигналов опорной 
и каждой n-й антенны 
где n=1...N, согласно изобретению из восстановленных комплексных временных спектров сигналов опорной 
и каждой n-й антенны 
формируют взаимные спектральные плотности 
и комплексные коэффициенты взаимной корреляции спектральной плотности 
на каждой частоте f принятых сигналов со спектральными плотностями 
на всех остальных частотах f' полосы приема по формуле
сравнивают модули
с фиксированным порогом корреляции и сигналы с частотами, на которых превышен порог, объединяют в i-й сигнал и идентифицируют его как обнаруженный одночастотный сигнал с полосой частот δfi, если полоса δfi непрерывна, или как многочастотный сигнал с полосой частот δfi, если полоса δfi дискретно-непрерывна, принадлежащий одному передатчику с полосой частот δfi, в каждой из выбранных полос δfi вычисляют спектральные комплексные амплитуды сигнала 
используя которые определяют реальную часть двумерного комплексного углового спектра каждого i-го сигнала
где i - текущий номер сигналов передатчиков, обнаруженных в полосе приема, dn (m, h) - диаграмма направленности n-й антенны, m=0...М-1 - текущий номер узла сетки по азимуту, М - число узлов но азимуту, h=0...H-1 - текущий номер узла сетки наведения решетки по углу места, H - число узлов но углу места, а
- модельная фазирующая функция, зависящая от конфигурации антенной, и по максимумам 
определяют азимутальные αmo/ и угломестные βho пеленги каждого i-го передатчика, обнаруженного в полосе приема.
сравнивают модули
где i - текущий номер сигналов передатчиков, обнаруженных в полосе приема, dn (m, h) - диаграмма направленности n-й антенны, m=0...М-1 - текущий номер узла сетки по азимуту, М - число узлов но азимуту, h=0...H-1 - текущий номер узла сетки наведения решетки по углу места, H - число узлов но углу места, а
На чертеже приведена структурная схема устройства, в котором реализуется предложенный способ.
Устройство, в котором реализуется предложенный способ, включает последовательно соединенные антенную систему 1, многоканальное радиоприемное устройство 2, многоканальный АЦП 3, многопроцессорный вычислитель 4. Антенная система 1 содержит опорную антенну n=0 и n=1...N антенн, объединенных в решетку. Многоканальное радиоприемное устройство 2 выполнено с общим гетеродином и с полосой пропускания каждого канала, во много раз превышающей ширину спектра одиночного сигнала передатчика. Общий гетеродин обеспечивает многоканальный когерентный прием сигналов, что является основным условием интерферометрической (голографической) регистрации комплексных сигналов волновых полей передатчиков. Широкая полоса пропускания каналов устройства 2 необходима для одновременной многочастотной регистрации сигналов многих передатчиков. Кроме этого, устройство 2 обеспечивает подключение опорной антенны n=0 вместо любой из N антенн решетки для периодической калибровки каналов по внешнему источнику сигнала с целью устранения их амплитудно-фазовой неидентичности. Это необходимо в связи с тем, что нахождение пеленгов по реальной части синтезированной диаграммы направленности требует при его реализации выполнения двух условий:
- должны быть известны точные (с точностью до долей минимальной длины волны рабочего диапазона частот) координаты антенных элементов решетки относительно опорного элемента;
- должны быть учтены набеги фаз в фидерах, если они различаются электрической длиной, и неидентичность и изменение во времени фазочастотных характеристик приемных трактов применяемых радиоприемных устройств.
- должны быть известны точные (с точностью до долей минимальной длины волны рабочего диапазона частот) координаты антенных элементов решетки относительно опорного элемента;
- должны быть учтены набеги фаз в фидерах, если они различаются электрической длиной, и неидентичность и изменение во времени фазочастотных характеристик приемных трактов применяемых радиоприемных устройств.
Пеpвoе из этих условий легко выполняется путем простых измерений геометрии решетки. Второе условие может быть выполнено выравниванием характеристик фидеров и трактов на этапе изготовления устройства или путем специальных калибровочных процедур по специальному внутреннему или внешнему источнику сигнала в процессе eго функционирования, что и реализовано в предлагаемом устройстве.
Минимальное число каналов устройства 2 равно двум. В этом случае один из каналов устройства 2 постоянно подключен к опорной антенне n=0, а второй канал последовательно во времени подключается к каждой из N антенн решетки. При этом реализуется более экономичный с точки зрения требуемого объема аппаратуры, но менее информативный метод последовательного синтеза углового спектра.
Многопроцессорный вычислитель 4 обеспечивает параллельную обработку многочастотных сигналов, принимаемых опорной антенной 0 и всеми N антеннами решетки.
Устройство работает следующим образом.
Многочастотные временные сигналы хn(t) с выхода антенной системы 1 oт опорного антенного элемента (n=0) и от всех антенн, входящих в решетку (n=1. . . N), поступают на входы радиоприемного устройства 2, где в полосе приема, во много раз превышающей ширину спектра одиночного сигнала передатчика, когерентно переносятся на более низкую частоту. С помощью АЦП 3 сигналы хn(t) синхронно преобразуются в цифровые сигналы хn(z), где n - номер антенного элемента, а z - номер временного отсчета сигнала, и синхронно peгистрируются в многопроцессорном вычислителе 4.
В вычислителе 4 выполняются следующие действия:
1. Восстанавливают с использованием преобразования Фурье комплексные временные спектры сигналов опорной
и каждой n-й антенны 
где Ft{ ...} - оператор прямого Фурье-преобразования по времени, а f - номер частотного отсчета.
1. Восстанавливают с использованием преобразования Фурье комплексные временные спектры сигналов опорной
2. Формируют взаимные спектральные плотности 
и комплексные коэффициенты взаимной корреляции спектральной плотности 
на каждой частоте f со спектральными плотностями 
на всех остальных частотах f' полосы приема по формуле
Отметим, что формирование взаимных спектральных плотностей и комплексных коэффициентов взаимной корреляции на каждой частоте f полосы приема есть не что иное, как одновременный (синхронный) анализ сигналов всех передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема, с целью их одновременного обнаружения.
Отметим, что формирование взаимных спектральных плотностей и комплексных коэффициентов взаимной корреляции на каждой частоте f полосы приема есть не что иное, как одновременный (синхронный) анализ сигналов всех передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема, с целью их одновременного обнаружения.
При этом фактически производится проверка величины комплексной взаимной корреляции пространственных амплитудно-фазовых распределений спектральных плотностей 
сигналов, принятых антенной решеткой на разных частотах полосы приема. Так, подставляя спектральную комплексную амплитуду
где Аf - модуль спектральной комплексной амплитуды принимаемого сигнала на частоте f, R - радиус решетки, с - скорость света, βf - направление прихода сигнала по углу места на частоте f, αf - направление прихода сигнала по азимуту на частоте f, αn - азимутальная координата n-й антенны решетки, в выражение для комплексного коэффициента взаимной корреляции, получаем
Из этого выражения следует, что значение коэффициента взаимной корреляции зависит как от угловой близости анализируемых сигналов, так и от разности их частот f и f'. Например, для узкополосного сигнала
и при βf = βf′, αf = αf′ получаем 
Для широкополосного сигнала при βf = βf′, αf = αf′комплексный коэффициент взаимной корреляции 
зависит только от произведения R(f-f') и, как можно показать, при расширении полосы сигнала модуль 
уменьшается до порогового значения, равного 0,7 при 
что значительно превышает ширину полосы пропускания каналов радиоприемного устройства. Например, для КB диапазона при наиболее типичном значении R=100 м получаем |f-f′| = 2,4 МГц. Для УКВ диапазона при R=1 м получаем |f-f′| = 240 МГц, а при R=0,5 м соответственно |f-f′| = 480 МГц.
С другой стороны, можно показать, что при принятии решения об обнаружении сигнала на фоне шума с использованием критерия максимального правдоподобия значение порога корреляции не может быть меньше 0,5. При этом, чем меньше порог корреляции, тем выше вероятность ложной тревоги как за счет влияния шумов, так и за счет ошибочного объединения источников сигналов с близкими углами прихода.
где Аf - модуль спектральной комплексной амплитуды принимаемого сигнала на частоте f, R - радиус решетки, с - скорость света, βf - направление прихода сигнала по углу места на частоте f, αf - направление прихода сигнала по азимуту на частоте f, αn - азимутальная координата n-й антенны решетки, в выражение для комплексного коэффициента взаимной корреляции, получаем
Из этого выражения следует, что значение коэффициента взаимной корреляции зависит как от угловой близости анализируемых сигналов, так и от разности их частот f и f'. Например, для узкополосного сигнала
С другой стороны, можно показать, что при принятии решения об обнаружении сигнала на фоне шума с использованием критерия максимального правдоподобия значение порога корреляции не может быть меньше 0,5. При этом, чем меньше порог корреляции, тем выше вероятность ложной тревоги как за счет влияния шумов, так и за счет ошибочного объединения источников сигналов с близкими углами прихода.
В связи с этим порог корреляции должен лежать в интервале от 0,5 до 0,7 и может быть выбран фиксированным для всех источников сигналов, одновременно попадающих в текущую полосу приема. Отметим, при экспериментальной проверке предлагаемого метода в наиболее тяжелых условиях КB диапазона определено оптимальное значение порога корреляции, равное 0,7.
3. Сравнивают модули 
с фиксированным порогом корреляции и сигналы с частотами, на которых превышен порог, объединяют в i-й сигнал и идентифицируют его как обнаруженный одночастотный сигнал с полосой частот δfi, если полоса δfi непрерывна, или как многочастотный сигнал с полосой частот δfi, если полоса δfi дискретно-непрерывна, принадлежащий одному передатчику с полосой частот δfi, где i=1...P, а P - число обнаруженных передатчиков, из числа одновременно попадающих в текущую полосу приема.
В результате данной операции все частотные составляющие полосы приема, имеющие одинаковые амплитудно-фазовые распределения или, что эквивалентно, имеющие один и тот же угол прихода, будут идентифицированы как сигнал, принадлежащий одному передатчику, например, с условным номером i=1. Одновременно в состав сигнала передатчика с номером i=2 автоматически будут включены частотные составляющие полосы приема с другим углом прихода и т.д.
Это и есть одновременное (синхронное) обнаружение всех передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема.
4. В каждой из выбранных полос частот δfi вычисляют спектральные комплексные амплитуды сигнала 
используя которые, определяют реальную часть двумерного комплексного углового спектра каждого i-го сигнала
где i - текущий номер сигналов передатчиков, обнаруженных в полосе приема, dn(m, h) - диаграмма направленности n-й антенны, m=0...M-1 - текущий номер узла сетки по азимуту, М - число узлов по азимуту, h=0...H-1 - текущий номер узла сетки наведения решетки по углу места, H - число узлов но углу места, а
- модельная фазирующая функция, зависящая от конфигурации антенной решетки.
где i - текущий номер сигналов передатчиков, обнаруженных в полосе приема, dn(m, h) - диаграмма направленности n-й антенны, m=0...M-1 - текущий номер узла сетки по азимуту, М - число узлов по азимуту, h=0...H-1 - текущий номер узла сетки наведения решетки по углу места, H - число узлов но углу места, а
Модельная фазирующая функция для частоты f, совпадающей со средней частотой полосы δfi, обнаруженного в полосе приема i-го сигнала, хранится в памяти вычислителя 4 и может быть рассчитана, например, для кольцевой решетки в соответствии с выражением
или получена экспериментально с использованием соответствующих калибровочных процедур.
или получена экспериментально с использованием соответствующих калибровочных процедур.
Использование только реальной части 
комплексного углового спектра обеспечивает целый ряд положительных моментов:
- уменьшается ширина главного лепестка синтезированной диаграммы направленности,
- в синтезированной диаграмме уменьшается примерно в 2 раза количество интерференционных лепестков.
- уменьшается ширина главного лепестка синтезированной диаграммы направленности,
- в синтезированной диаграмме уменьшается примерно в 2 раза количество интерференционных лепестков.
Более того, появляется возможность учета знака реальной части диаграммы 
и, как следствие, из диаграммы исключаются отрицательные интерференционные лепестки, которые не могли быть идентифицированы при определении двумерного пеленга на основе модуля комплексного углового спектра 
что повышает помехоустойчивость пеленгования.
5. По максимумам 
определяют азимутальные αmo и угломестные βho пеленги каждого i-го передатчика, обнаруженного в полосе приема.
Заявляемый способ обнаружения множества передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема, и определения двумерного пеленга и частоты сигналов их излучения за счет использования взаимных корреляционных связей между пространственными амплитудно-фазовыми распределениями спектральных плотностей в пределах непрерывных полос частот, занимаемых многочастотными или в пределах дискретно-непрерывных полос частот занимаемых многочастотными спектрами сигналов передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема, обеспечивает:
- увеличение вероятности обнаружения в условиях амплитудных интерференционных замираний волнового поля из-за многолучевого распространения,
- различение на фоне шумов широкополосных псевдослучайных сигналов с малой спектральной плотностью мощности, и соответственно, повышение эффективности их обнаружения и пеленгования;
- уменьшение вероятности ложной тревоги по шумовым спектральным компонентам и, соответственно, сокращение непроизводительных вычислительных затрат, то есть повышение эффективности обнаружения и пеленгования;
- распознавание и усреднение всех разнесенных по частоте спектральных компонент широкополосного многочастотного сигнала на этапе обнаружения, то есть повышение эффективности и точности пеленгования,
- повышение точности определения границ ширины спектра сигнала, чем уменьшает потери энергии при усреднении комплексных амплитуд в пределах ширины его спектра и повышает точность пеленгования.
- увеличение вероятности обнаружения в условиях амплитудных интерференционных замираний волнового поля из-за многолучевого распространения,
- различение на фоне шумов широкополосных псевдослучайных сигналов с малой спектральной плотностью мощности, и соответственно, повышение эффективности их обнаружения и пеленгования;
- уменьшение вероятности ложной тревоги по шумовым спектральным компонентам и, соответственно, сокращение непроизводительных вычислительных затрат, то есть повышение эффективности обнаружения и пеленгования;
- распознавание и усреднение всех разнесенных по частоте спектральных компонент широкополосного многочастотного сигнала на этапе обнаружения, то есть повышение эффективности и точности пеленгования,
- повышение точности определения границ ширины спектра сигнала, чем уменьшает потери энергии при усреднении комплексных амплитуд в пределах ширины его спектра и повышает точность пеленгования.
Источники информации
1. US, патент, 4 626 859, кл. G 01 S 5/04, 1986г.
1. US, патент, 4 626 859, кл. G 01 S 5/04, 1986г.
2. US, патент, 4 641 143, кл. G 01 S 5/04, 3/16, G 06 G 7/19, 1987г.
3. Диксон Р.К. Широкополосные системы - М.: Связь, 1979.
Claims (1)
- Способ обнаружения множества передатчиков, одновременно попадающих в текущую полосу приема, и определения двумерного пеленга и частоты сигналов их излучения, включающий когерентный прием, когерентный перенос на более низкую частоту, синхронное преобразование в цифровую форму и синхронную регистрацию принятых одночастотных и многочастотных сигналов для всех баз, образованных опорной и всеми входящими в N-элементную решетку антеннами, в полосе приема, во много раз превышающей ширину спектра одиночного сигнала передатчика, восстановление с использованием преобразования Фурье комплексных временных спектров синхронно зарегистрированных сигналов опорнойи каждой n-й антенны
где n = 1. . . N, отличающийся тем, что из восстановленных комплексных временных спектров сигналов опорной
и каждой n-й антенны
формируют взаимные спектральные плотности
и комплексные коэффициенты взаимной корреляции спектральной плотности
на каждой частоте f принятых сигналов со спектральными плотностями
на всех остальных частотах f' полосы приема по формуле
сравнивают модулис порогом корреляции и сигналы с частотами, на которых превышен порог, объединяют в i-й сигнал и идентифицируют его как обнаруженный сигнал принадлежащий одному передатчику с полосой частот δfi, в которой вычисляют спектральные комплексные амплитуды сигналов
используя которые определяют реальную часть двумерного комплексного углового спектра сигналов
где dn(m, h) - диаграмма направленности n-й антенны;
m = 0 . . . М - 1 - текущий номер узла сетки по азимуту;
М - число узлов по азимуту;
h = 0 . . . Н - 1 - текущий номер узла сетки наведения решетки по углу места;
Н - число узлов по углу места;
- модельная фазирующая функция, зависящая от конфигурации антенной решетки, и по максимумам Re{Di(αm,βh)} определяют азимутальные αm0 и угломестные βh0 пеленги i-х сигналов передатчиков, обнаруженных в полосе приема.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000123589A RU2190236C2 (ru) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | Способ обнаружения и определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000123589A RU2190236C2 (ru) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | Способ обнаружения и определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2190236C2 true RU2190236C2 (ru) | 2002-09-27 |
| RU2000123589A RU2000123589A (ru) | 2003-08-27 |
Family
ID=20240025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000123589A RU2190236C2 (ru) | 2000-09-13 | 2000-09-13 | Способ обнаружения и определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2190236C2 (ru) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2236021C1 (ru) * | 2002-12-15 | 2004-09-10 | 5 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации | Способ идентификации радиоизлучений |
| RU2262120C1 (ru) * | 2004-04-07 | 2005-10-10 | Закрытое Акционерное общество "Конверсионное производство "Альтаир-I" | Пеленгатор в одной плоскости |
| RU2284043C1 (ru) * | 2005-03-23 | 2006-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах |
| RU2285934C2 (ru) * | 2004-06-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ однопозиционного определения местоположения дкмв передатчиков |
| RU2285938C2 (ru) * | 2004-06-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственнное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ пеленгования с повышенной разрешающей способностью |
| RU2285936C2 (ru) * | 2004-06-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ обнаружения источников радиоизлучений со скачкообразным изменением частоты |
| RU2285935C2 (ru) * | 2004-06-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ многопозиционного определения местоположения дкмв передатчиков |
| RU2286583C1 (ru) * | 2005-03-23 | 2006-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ обнаружения и локализации сложных сигналов |
| RU2288481C2 (ru) * | 2005-01-11 | 2006-11-27 | 5 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации (5 ЦНИИИ МО РФ) | Способ определения двухмерного пеленга |
| RU2309423C2 (ru) * | 2005-08-29 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ обнаружения и пеленгования объектов по излучениям их передатчиков |
| RU2309422C2 (ru) * | 2005-10-13 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ пеленгования многолучевых сигналов |
| RU2322681C2 (ru) * | 2006-01-10 | 2008-04-20 | Санкт-Петербургское высшее училище радиоэлектроники ПВО | Способ определения дальности до забрасываемого передатчика помех и устройство для его реализации |
| RU2325669C1 (ru) * | 2006-11-20 | 2008-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Способ измерения угловых координат объекта |
| RU2346288C1 (ru) * | 2008-01-23 | 2009-02-10 | Александр Дмитриевич Виноградов | Способ радиопеленгования и радиопеленгатор для его осуществления |
| RU2380720C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") | Способ определения азимутальных и угломестных пеленгов источников радиоизлучения с повышенным быстродействием |
| RU2380719C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") | Способ пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте |
| RU2381519C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2010-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") | Способ пеленгования с повышенной эффективностью |
| RU2382379C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2010-02-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" | Способ многосигнальной пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте |
| RU2410707C2 (ru) * | 2009-03-17 | 2011-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ поляризационно-независимого обнаружения и локализации широкополосных радиосигналов |
| RU2510618C2 (ru) * | 2012-07-27 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Связь" | Способ определения координат источника радиоизлучения с борта летательного аппарата |
| RU2696094C1 (ru) * | 2019-02-20 | 2019-07-31 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Способ повышения точности и достоверности пеленгования при накоплении спектральных компонент сигналов источников радиоизлучения |
| RU2834965C1 (ru) * | 2024-08-01 | 2025-02-19 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Способ моноимпульсного пеленгования источников поляризованных радиосигналов |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4263597A (en) * | 1979-09-24 | 1981-04-21 | The United States Of America As Represented By Field Operations Bureau Of Fcc | Nondisruptive ADF system |
| US4641143A (en) * | 1983-09-28 | 1987-02-03 | Sanders Associates, Inc. | Two-dimensional acquisition system using circular array |
| RU2150122C1 (ru) * | 1999-04-06 | 2000-05-27 | Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" | Способ определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения |
-
2000
- 2000-09-13 RU RU2000123589A patent/RU2190236C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4263597A (en) * | 1979-09-24 | 1981-04-21 | The United States Of America As Represented By Field Operations Bureau Of Fcc | Nondisruptive ADF system |
| US4641143A (en) * | 1983-09-28 | 1987-02-03 | Sanders Associates, Inc. | Two-dimensional acquisition system using circular array |
| RU2150122C1 (ru) * | 1999-04-06 | 2000-05-27 | Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" | Способ определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2236021C1 (ru) * | 2002-12-15 | 2004-09-10 | 5 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации | Способ идентификации радиоизлучений |
| RU2262120C1 (ru) * | 2004-04-07 | 2005-10-10 | Закрытое Акционерное общество "Конверсионное производство "Альтаир-I" | Пеленгатор в одной плоскости |
| RU2285934C2 (ru) * | 2004-06-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ однопозиционного определения местоположения дкмв передатчиков |
| RU2285938C2 (ru) * | 2004-06-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственнное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ пеленгования с повышенной разрешающей способностью |
| RU2285936C2 (ru) * | 2004-06-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ обнаружения источников радиоизлучений со скачкообразным изменением частоты |
| RU2285935C2 (ru) * | 2004-06-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ многопозиционного определения местоположения дкмв передатчиков |
| RU2288481C2 (ru) * | 2005-01-11 | 2006-11-27 | 5 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации (5 ЦНИИИ МО РФ) | Способ определения двухмерного пеленга |
| RU2284043C1 (ru) * | 2005-03-23 | 2006-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ калибровки компьютерно-интерферометрических систем на подвижных платформах |
| RU2286583C1 (ru) * | 2005-03-23 | 2006-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ обнаружения и локализации сложных сигналов |
| RU2309423C2 (ru) * | 2005-08-29 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ обнаружения и пеленгования объектов по излучениям их передатчиков |
| RU2309422C2 (ru) * | 2005-10-13 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ пеленгования многолучевых сигналов |
| RU2322681C2 (ru) * | 2006-01-10 | 2008-04-20 | Санкт-Петербургское высшее училище радиоэлектроники ПВО | Способ определения дальности до забрасываемого передатчика помех и устройство для его реализации |
| RU2325669C1 (ru) * | 2006-11-20 | 2008-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Способ измерения угловых координат объекта |
| RU2346288C1 (ru) * | 2008-01-23 | 2009-02-10 | Александр Дмитриевич Виноградов | Способ радиопеленгования и радиопеленгатор для его осуществления |
| RU2380720C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") | Способ определения азимутальных и угломестных пеленгов источников радиоизлучения с повышенным быстродействием |
| RU2380719C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") | Способ пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте |
| RU2381519C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2010-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") | Способ пеленгования с повышенной эффективностью |
| RU2382379C2 (ru) * | 2008-02-21 | 2010-02-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" | Способ многосигнальной пеленгации источников радиоизлучения на одной частоте |
| RU2410707C2 (ru) * | 2009-03-17 | 2011-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ поляризационно-независимого обнаружения и локализации широкополосных радиосигналов |
| RU2510618C2 (ru) * | 2012-07-27 | 2014-04-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Связь" | Способ определения координат источника радиоизлучения с борта летательного аппарата |
| RU2696094C1 (ru) * | 2019-02-20 | 2019-07-31 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Способ повышения точности и достоверности пеленгования при накоплении спектральных компонент сигналов источников радиоизлучения |
| RU2834965C1 (ru) * | 2024-08-01 | 2025-02-19 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Способ моноимпульсного пеленгования источников поляризованных радиосигналов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110520750B (zh) | 用于使用mimo雷达对物体进行无线检测的方法和系统 | |
| US10955542B2 (en) | Radar apparatus and direction-of-arrival estimation device | |
| RU2440588C1 (ru) | Способ пассивного радиомониторинга воздушных объектов | |
| US8400357B2 (en) | Radio arrival direction estimation device and radio arrival direction estimation method | |
| RU2158002C1 (ru) | Способ радиоконтроля | |
| Filippini et al. | Target DoA estimation in passive radar using non-uniform linear arrays and multiple frequency channels | |
| CN119511207A (zh) | 一种超高分辨力毫米波雷达输出旁瓣抑制方法 | |
| RU2524401C1 (ru) | Способ обнаружения и пространственной локализации подвижных объектов | |
| RU2529483C1 (ru) | Способ скрытной радиолокации подвижных объектов | |
| CN115494497B (zh) | 一种相位编码脉冲雷达信号测向方法 | |
| RU2286583C1 (ru) | Способ обнаружения и локализации сложных сигналов | |
| RU2413236C1 (ru) | Способ поиска сложных сигналов | |
| RU2524399C1 (ru) | Способ обнаружения малоразмерных подвижных объектов | |
| Dubrovinskaya et al. | Underwater direction of arrival estimation using wideband arrays of opportunity | |
| RU2444753C1 (ru) | Способ радиоконтроля воздушных объектов | |
| RU2444756C1 (ru) | Способ обнаружения и локализации воздушных объектов | |
| RU2713235C1 (ru) | Способ повышения точности пеленгования источников радиоизлучения обнаружителем-пеленгатором с многошкальной антенной системой | |
| RU2723432C2 (ru) | Способ дистанционного мониторинга радиомолчащих объектов | |
| RU2528391C1 (ru) | Способ поиска малозаметных подвижных объектов | |
| RU2285936C2 (ru) | Способ обнаружения источников радиоизлучений со скачкообразным изменением частоты | |
| RU2557250C1 (ru) | Способ скрытной радиолокации подвижных объектов | |
| RU2309423C2 (ru) | Способ обнаружения и пеленгования объектов по излучениям их передатчиков | |
| RU2736414C1 (ru) | Способ пространственной фильтрации сигналов | |
| RU2420755C2 (ru) | Способ обнаружения и локализации воздушных объектов | |
| Al-Azzo et al. | Comparison between classical and modern methods of direction of arrival (DOA) estimation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100914 |