РАЗДЕЛ 2
СОВМЕСТНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ И ПЕЛЕНГОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ РАДИОИЗЛУЧЕНИЙ ПРИ
АВТОМАТИЗИРОВАННОМ РАДИОКОНТРОЛЕ
Возрастание требований к тактико-техническим характеристикам радиотехнических
систем в области радиолокации, радионавигации, связи, а также усложнение
сигнально-помеховой обстановки при решении практических задач определяют
необходимость развития методов обработки сигналов на случай совместно
оптимальных решений различных типов задач обработки сигналов, принятия решений
при многоканальной системе наблюдения. Наиболее широко используются системы
наблюдения с пространственными каналами; они позволяют использовать
пространственно-временную структуру сигналов для выделения их на фоне помех,
что повышает качество принимаемых статистических решений и открывает новые
возможности при построении информационно-измерительных систем. Для таких систем
получено большое число результатов, которые принято относить к
пространственно-временной обработке сигналов на фоне помех. Наибольшие успехи
достигнуты при исследованиях и разработке радиолокационных и гидролокационных
систем [10,34,35,37], измерительных радиосистем [40]; все большее внимание
пространственно-временной обработке уделяется при синтезе и анализе систем
передачи информации [20,32,36].
В данном разделе рассмотрены особенности применения совместно оптимальных
методов обнаружения и оценивания параметров сигналов при многоканальной системе
наблюдении для решения задач автоматизированного радиоконтроля. Вначале на
основе материалов работы [36] изложены основные положения совместно оптимальных
статистических решений на случай приема сигналов при многоканальной системе
наблюдения. В частности, описан алгоритм совместно оптимального обнаружения и
пеленгования источников радиоизлучений в трехканальной системе наблюдения на
основе метода пеленгации Watson-Watt. Рассмотрен также ряд квазиоптимальных и
неоптимальных методов обработки сигналов в кольцевых решетках большебазисных
радиопеленгаторов. Проведено сравнение параметров направленности кольцевых
решеток с квазиоптимальной и неоптимальной обработкой. Приведены также
результаты экспериментальных исследований, полученные при натурных испытаниях
созданной станции обнаружения и пеленгования для автоматизированного
радиоконтроля. Приведены результаты технической реализации и испытаний
большебазисных пеленгаторов HF и VHF-UHF диапазонов..
Оригинальные материалы данного раздела отображены в публикациях автора
[75,78,79,88,94].
2.1. Вероятностная модель сигналов в многоканальной системе наблюдения
Рассмотрим вероятностное описание сигналов и помех при многоканальном
наблюдении, которое имеет место в станции обнаружения и пеленгования для
автоматизированного радиоконтроля. При этом воспользуемся материалами работы
[36]. Выходное колебание многоканальной системы представляет собой векторный
процесс , реализации которого доступны наблюдению, регистрации и обработке на
интервале времени длительностью . Здесь - число каналов. Считается, что -я
компонента векторного процесса является выходным колебанием -го канала системы.
Каналы могут быть пространственными, поляризационными, частотными, временными.
Рассмотрим наиболее общий случай. Предположим, что -канальная система может
находиться в одном из состояний . На интервале времени состояние системы не
меняется, но может изменяться при переходе от одного интервала к другому, если
рассматривается их последовательность. Считаем, что система стохастическая, а
векторный процесс случаен. Выборочное пространство этого процесса содержит все
его -мерные реализации на интервале наблюдения ; это пространство считаем одним
и тем же при любом состоянии системы. Полное вероятностное описание
наблюдаемого процесса задается вероятностной мерой , определенной на и
зависящей от состояния системы.
Введем гипотезу , в соответствии с которой состояние системы наблюдения есть .
Если эти гипотезы можно рассматривать как полную группу несовместных случайных
событий, наступающих при однократном наблюдении над процессом с вероятностями ,
то совокупность данных , можно назвать полной вероятностной моделью
наблюдаемого процесса , достаточной для решения любых задач обработки, в
которых результат однократного наблюдения над процессом можно представить одной
реализацией векторной функцией времени на интервале . Для преодоления трудности
описания вероятностного пространство при решении задач синтеза
многофункциональных алгоритмов обработки следует воспользоваться методологией,
изложенной в работе [36]. При этом во всех случаях необходимо преобразовать
полученную непрерывную реализацию векторного процесса в счетную
последовательность отсчетов наблюдаемых компонент. Для этого достаточно в
каждой компоненте процесса ввести счетные последовательности , которые затем
можно свести в одну счетную последовательность. Такие последовательности можно
ввести любым из способов, в частности, путем дискретизации согласно теореме
Котельникова либо путем разложения процесса в некотором ортонормированном
базисе.
Считаем, что для компоненты процесса выбран набор из первых координат , который
назовем вектором наблюдаемых координат -го канала системы наблюдения.
Совокупность аналогичных векторов для всех каналов системы сведем в гипервектор
– вектор наблюдаемых координат -канальной системы наблюдения. Размерность этого
вектора . Множество всех возможных значений этого вектора –.
Следует отметить, что в рамках рассмотренной вероятностной модели может быть
введена условная плотность распределения , которая при фиксированном значении
относится к
- Київ+380960830922