Стійкі методи та алгоритми оцінювання параметрів радіолокаційних сигналів - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана на кафедрі авіаційних радіоелектронних комплексів у Національному авіаційному університеті Міністерства освіти і науки України Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Прокопенко Ігор Григорович, Національний авіаційний університет, професор кафедри авіаційних радіоелектронних комплексів Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Захист відбудеться 16 жовтня 2014 р. о 15-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.062.08 при Національному авіаційному університеті за адресою: 03680, м.У той же час питання оцінювання миттєвих значень параметрів періодичних вузькосмугових радіолокаційних сигналів на обмеженому інтервалі спостереження в режимі реального часу залишаються актуальними. Синтезувати метод множинного гарантованого оцінювання параметрів гармонійного сигналу за умови обмеженого та апріорно відомого максимального рівня шуму для одержання початкових наближень. Удосконалити систему частотного підлаштування частоти (ЧАПЧ) з використанням розглянутих методів оцінювання та порівняти її ефективність з відомими системами. Поставлені в роботі завдання вирішувалися на основі теорій імовірності, кластерного аналізу, оптимізації, спектрального аналізу, статистичної радіотехніки, радіолокації, систем управління, за допомогою яких були отримані математичні співвідношення другого та третього розділу дисертаційної роботи, та за допомогою числових математичних методів компютерного статистичного моделювання, за якими отримані результати досліджень у другому та третьому розділі. У друкованих працях, виконаних разом зі співавторами, автору належить: [1] - дослідження властивостей квазіоптимального алгоритму виявлення; [2, 4, 9, 10, 17-19] - аналіз ФП та розробка алгоритму оцінювання параметрів гармонійного сигналу; [3, 12, 20] - дослідження властивостей процедури цензурування; [4, 9, 10] - аналіз статистичних властивостей адаптивної системи СРЦ; [5, 22] - аналіз статистичних властивостей алгоритму оцінювання миттєвої частоти; [6, 13-15] - дослідження властивостей швидкої системи ЧАПЧ; [7] - розробка структурної схеми пристрою виділення сигналу передостаннього рангу; [8] - спосіб усунення імпульсних завад у сигналі; [11] - розробка алгоритмів гарантованого оцінювання параметрів синусоїди; [16] - аналіз властивостей ФП гармонійного сигналу з імпульсною завадою; [21] - аналіз методів розшарування складених вибірок.У першому розділі на підставі огляду існуючих радіолокаційних сигналів та аналізу особливостей задачі оцінювання миттєвих значень їх параметрів встановлено, що класичні методи через перетворення Гільберта або отримання поточного спектру непридатні для отримання оцінок в режимі реального часу. Серед усіх радіолокаційних сигналів увагу зосереджено на класі вузькосмугових сигналів, параметри яких повільно змінюються у часі, тому на обмеженому інтервалі їх вважають гармонійними, що дозволяє використовувати відповідні методи. Такі сигнали також широко застосовують у інших РТС, зокрема в системах радомоніторингу, вимірювачах швидкості та системах синхронізації частоти. Методи оцінювання інших параметрів зазвичай розрізнені та залежні від апріорної інформації, тобто вимагають знання точного значення частоти або попередньо отриманої оцінки. Для оцінювання усіх параметрів, в тому числі і сталої складової за умов, що гармонійний сигнал спостерігається в адитивній суміші з некорельованим гаусівським шумом, найчастіше використовується метод максимальної правдоподібності.В роботі пропонується виявляти відліки імпульсної завади за допомогою розшарування вхідної вибірки суміші сигналу з шумом та завадами та відновлювати зіпсовані сигнальні відліки за допомогою інтерполяції. Прийнявши нульовою імовірність появи імпульсної завади після її усунення з використанням розшарування, можна відкинути складові і у функції (2) та записати логарифм для гармонійного сигналу з шумом без імпульсної та сильнокорельованої завади у такому вигляді 1 зображено як приклад двопараметрична проекція у координатах «частота - початкова фаза», отриманих у середовищі MATLAB, для вибірки розміром 32 відліки за відношення потужностей сигнал/шум 20 ДБ і таких значень параметрів сигналу: . Розподіл за рівнями ієрархії доцільно встановити за збільшенням чутливості ДС до параметрів - зверху донизу: стала - амплітуда - фаза - частота. 2 - Загальна структурна схема алгоритму оцінювання параметрів гармонійного сигналу для випадку наявності завади) мінімізація здійснюється ітераційно за одним з параметрів, а саме: на нижньому І - частоти; на середньому ІІ - початкової фази; на верхньому ІІІ - амплітуди і додатково на IV - сталої складової.Для оцінювання миттєвих значень параметрів вузькосмугових радіолокаційних сигналів у реальному часі придатні лише алгоритми, які дають достатньо ефективні оцінки на обмеженому інтервалі спостереження в режимі ковзного вікна.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ