Підвищення чутливості приймача станції радіотехнічної розвідки шляхом використання антен із обробкою сигналів - Статья

У роботі розглядається можливість підвищення чутливості приймача станції радіотехнічної розвідки з використанням антенних систем з обробкою сигналів. Передбачається робота станції в складній сигнальній обстановці, де не інформативні сигнали діють по бічним пелюсткам діаграми спрямованості антени тим самим знижуючи відношення сигнал/шум на вході приймача. Дію неінформативних сигналів можливо компенсувати формуючи провали діаграми спрямованості у напрямку їх приходу, за рахунок чого відношення сигнал/шум на вході приймача буде вище ніж на виході звичайної антени.Одним із основних технічних параметрів приймача є його чутливість, яка залежить від співвідношення сигнал/шум. Порогова чутливість згідно [1] визначається виразом (1): Pmin ? kb ? T ? ?fr ? kn ? kd , (1) де Pmin - порогова чутливість приймача; kb - постійна Больцмана; T - абсолютна температура приймача; ?fr - смуга пропускання приймача; kn - коефіцієнт шуму приймача; kd - коефіцієнт роздільності (відношення сигнал/шум на вході приймача, при якому забезпечуються приймання сигналів з заданими ймовірностями). Розглянемо можливість виділення корисного сигналу на фоні перешкод та шумів, які потрапляють на вхід приймача станції радіотехнічної розвідки по боковим пелюсткам діаграми спрямованості антени шляхом формування провалу у діаграмі спрямованості антени (у межах всієї робочої смуги частот антени) в напрямках приходу перешкоди. Формувати широкосмуговий провал керований у просторі можливо використовуючи інваріантні алгоритми обробки сигналів [2, 3], що надасть можливість подавлювати неінформативні сигнали в бічних пелюстках діаграми спрямованості. ? n n?0 де ? - поточна кутова координата; F лn ??? - вираз е характеристики спрямованості n-го антенного елемента; N - кількість антенних елементів (для формування діаграми спрямованості із шириною головної пелюстки 40 N ? 26); ? - колова частота, на яку розрахована антена; ? ? d ? sin? - запізнення сигна-c лу між сусідніми елементами антенної решітки з напряму ? ; с - швидкість електромагнітної хвилі; d - відстань між елементами антенної решітки, відстань між елементами обрано d ? 0,5 ? ?;Із аналізу отриманих результатів видно, що загальний характер відношення сигнал/шум має тенденцію до збільшення в напрямках дальніх бічних пелюсток приблизно на 15 Дб.

Із аналізу отриманих результатів видно, що загальний характер відношення сигнал/шум має тенденцію до збільшення в напрямках дальніх бічних пелюсток приблизно на 15 Дб. Для дзеркальної антени та на 20 ДБ. Для інваріантної антени. В цілому відношення сигнал/шум на виході інваріантної антени більше ніж у дзеркальної.

При збільшенні потужності перешкоди, загальний характер кривих відношення сигнал/шум не змінюється. Виграш у відношенні сигнал/шум між дзеркальною та інваріантною антенами в напрямку першої бічної пелюстки складає приблизно 3 ДБ з подальшим збільшенням виграшу відношення при прийомі перешкоди дальніми боковими пелюстками.

1. Справочник по радиолокации / Пер. с англ. под ред. М. Сколника. - Нью-Йорк, 1979. - Т.2. - 522 с.

2. Поелементний і змішаний синтез інваріантних антенних решіток / В.В. Воротніков, О.В. Зелінський, М.В. Коваленко, Ю.О. Колос, В.В. Чухов // Вісник ЖІТІ. - Житомир : ЖІТІ, 1999. - № 11.- С. 133 - 138.

3. Алгоритм вимірювання частоти сигналу інваріантною антенною решіткою / М.В. Коваленко, Ю.О. Колос, С.В. Петраш, С.О. Соболенко, І.І. Опанасюк // Збірник наукових праць ЖВІРЕ. - Житомир : ЖВІРЕ, 2004. - № 8. - С. 101 - 108.

4. Средства радиоэлектронного подавления, радиосвязи и радионавигации / В.Я. Гранкин, В.И. Галинский, Ф.Т. Березан, Л.Т. Катречко. -М.: Воениздат, 1979.- 216 с.

5. Вартанесян В.А. Радиоэлектронная разведка / В.А. Вартанесян. - М.: Воениздат, 1991. - 256 с.

6. Шифрин Я.С. Антенны / Я.С. Шифрин. - Х. : ВИРТА, 1976.- 408 с.

7. Коваленко М.В. Синтез інваріантних антенних решіток / М.В. Коваленко // Вісник ЖІТІ.- Житомир : ЖІТІ, 1999. - № 9. - С. 178 - 184.

Hatriala до редколегії 7.05.2014

Рецензент: д-р техн. наук, проф. В.Д. Карлов, Харківський університет Повітряних Сил ім. І. Кожедуба, Харків.

УВЕЛИЧЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРИЕМНИКА СТАНЦИИ РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АНТЕНН С ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛА

И.И. Опанасюк, В.А. Багинский

В работе рассмотрена возможность увеличения чувствительность приемника станции радиотехнической разведки с использованием антенных систем с обработкой сигналов. Ожидается работа станций в сложной сигнальной обстановке, где не информативные сигналы воздействуют по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны, чем снижают отношение сигнал/шум на входе приемника. Действие не информативных сигналов возможно скомпенсировать управляемыми провалами в диаграмме направленности антенны в направлении их прихода, за счет чего отношение сигнал/шум на входе приемника будет выше чем при использовании обычной антенны.

Ключевые слова: антенны с обработкой сигналов, чувствительность приемника, отношение сигнал/шум, не информативный сигнал, антенная решетка, провал диаграммы направленности.

INCREASING OF RECEIVER SENSITIVENESS OF SIGNAL INTELLIGENCE STATION BY MEANS OF USING OF AERIALS WITH SIGNAL PROCESSING

I.I. Opanasyuk, V.A. Baginskiy

The article examines possibilities of increasing of receiver sensitiveness of signal intelligence station by means of using of aerials with signal processing. It researches operation of SIGINT stations in complex signal environment, where undesired (spurious) signals influence on lateral directional lobes and reduce a ratio signal/noise on the entrance of receiver. It proposes to set off the effect of spurious signals by means of controlled dips in the antenna diagram in direction of their arrival, as result the ratio signal/noise on the entrance of receiver will be higher than with use of conventional aerial.

Keywords: aerials with signal processing, receiver sensitiveness, ratio signal/noise, spurious signal, array, dip in the antenna diagram.

86