Вагова обробка сигналів і зображень у радіотехнічних системах на основі атомарних функцій - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» ПАВЛІКОВ Володимир Володимирович УДК 621.396.96 537.874.4 Вагова обробка сигналів і зображень у радіотехнічних системах на основі атомарних функцій 05.12.17 - радіотехнічні та телевізійні системи Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Харків - 2008 Дисертацією є рукопис. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Волосюк Валерій Костянтинович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського „Харківський авіаційний інститут”, професор кафедри проектування радіоелектронних систем літальних апаратів. За останні роки роль радіотехнічних систем (РТС) у вирішенні різних наукових, народногосподарських і військових задач значно зросла. Це пов’язано, по-перше, з постійним удосконаленням цифрової елементної бази і цифрових алгоритмів обробки інформації, що дозволяє розв’язувати задачі завдання у реальному або близькому до реального часі, а по-друге, низкою переваг радіохвильового діапазону (наприклад, можливість отримувати якісні радіолокаційні зображення (РЛЗ) незалежно від метеоумов і часу доби, на великих віддаленнях, формувати РЛЗ підповерхневих шарів ґрунту і т. ін.). У РТС при обробці просторово-часових сигналів широко застосовуються вагові функції (ВФ) (вікна). Так, до задач, при вирішенні яких необхідне їх використання, віднесено: просторово-часову обробку сигналів на фоні завад різного фізичного походження, спектральний аналіз радіотехнічних сигналів і випадкових процесів, цифрову обробку зображень у різноманітних радіотехнічних та оптико-електронних системах, формування заданих діаграм спрямованості (ДС) реальних і синтезованих антен. У цей час запропоновано велику кількість ВФ. Актуальною є розробка рекомендацій щодо вибору ВФ, які доцільно використовувати у РТС для вирішення задач спектрального аналізу радіотехнічних сигналів і випадкових процесів, в алгоритмах обробки просторово-часових сигналів у радіолокаційних станціях (РЛС) із синтезованою апертурою (РСА), у багатопроменевих РСА формування РЛЗ підповерхневих середовищ і системах міжперіодної компенсації пасивних завад, зокрема актуальними є дослідження підповерхневих льодових середовищ покривів Антарктиди. Розглянути властивості й особливості використання АФ як складових вікон. 2. При виконанні дисертаційної роботи використані такі методи: теорії ймовірностей і випадкових процесів; оптимальної просторово-часової обробки сигналів на фоні некорельованих і корельованих завад; математичної статистики і теорії статистичних висновків; комп’ютерного статистичного моделювання і комп’ютерних експериментів, теорії АФ. У публікаціях, написаних у співавторстві, здобувачем виконано: проведення аналізу залежностей роздільної здатності РСА від кутів нахилу ДС, розміру синтезованої апертури і виду ВФ, які застосовують як обвідну зондуючого сигналу та АР поля в апертурі реальної та синтезованої антен [1, 13, 16]; дослідження зміни величини роздільної здатності для радіолокаційних сигналів (у тому числі сигналів із шумом) з застосуванням вагової обробки [2, 7]; дослідження АФ і порівняння характеристик АФ з деякими класичними ВФ, вдосконалення методики створення нових вікон на основі АФ і створення нових вікон [4, 14, 15]; проведення непараметричного спектрального аналізу сигналу та аналіз похибок вимірювання частоти, спричинених застосуванням ВФ [3, 9]; теоретичне та математичне обґрунтування алгоритму формування тестових РЛЗ, удосконалення алгоритмів картографування поверхневих і підповерхневих шарів підстильної поверхні шляхом застосування вагової обробки сигналів трикоординатних РСА новими ВФ на основі АФ [8, 10]; розробка нових та удосконалення існуючих ковзних фільтрів з алгоритмами лінійної та нелінійної обробки даних на основі АФ, які використовують для вирішення задач фільтрації РЛЗ і проведення дослідження змін характерних участків тестових зображень [11, 17]; обґрунтування доцільності вагової обробки ЗС та АР поля в апертурі реальної та синтезованої антен при формуванні радіолокаційних зображень за допомогою класичного та модифікованого алгоритмів синтезування антен [12]. Харків, Україна, 16-17 лютого 2005 року. 2. Другій науково-технічній конференції Харківського університету Повітряних Сил імені Івана Кожедуба. Міжнародній науково-технічній конференції “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні”. Результат формування РЛЗ з використанням модифікованого алгоритму У третьому розділі дисертаційної роботи досліджені якісні показники селекції повітряних і підповерхневих об’єктів у середовищах з високою проникною здатністю за допомогою трикоординатних багатопроменевих РТС із синтезом апертури.