РАЗДЕЛ 2
ВФ НА ОСНОВЕ АФ В ПЕРВИЧНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ ОБРАБОТКЕ СИГНАЛОВ ПРИ ПОСТРОЕНИИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ РСА
В разделе предложен обобщенный алгоритм формирования весовых функций Кравченко. Следуя разработанному и обоснованному алгоритму, впервые получены ВФ на основе АФ с введением пороговых и дробных степенных преобразований [10, 29, 36...46]. Рассчитаны их показатели качества, а также приведено сравнение с характеристиками классических ВФ. По результатам сравнения обоснована целесообразность использования разработанных ВФ в алгоритмах анализа сигналов и обработки изображений в РТС, в частности в классических и модифицированных алгоритмах обработки пространственно-временных сигналов РСА.
Показано, что повышение качества РЛИ подстилающей поверхности возможно за счет применения модифицированного алгоритма синтезирования апертуры с использованием весовой обработки ЗС, траекторных сигналов и АР полей реальных антенн. По результатам численного моделирования алгоритмов восстановления РЛИ (в качестве которых принимались как ККР, так и удельная ЭПР) предложено использовать новые ВФ.
2.1. Обобщение методов формирования ВФ с помощью АФ. Основные свойства новых весовых функций Кравченко
В [21-26, 33, 49, 51, 52] показано, что АФ находят все более широкое развитие и внедрение как в различные теоретические отрасли научных исследований, так и в технические приложения. На рис. 2.1 представлены направления исследования повышения качественных характеристик РТС за счет применения новых ВФ. Изменение формы окон в этих алгоритмах влечет изменение качественных показателей решаемых задач (например, разрешающей способности спектральных линий при непараметрическом спектральном анализе сигналов, ...). Классические ВФ, по причинам, отмеченным в первом разделе, не обладают характеристиками, способными обеспечить повышение эффективности РТС. Решение строго оптимальных задач по синтезу окон является сложной задачей и только в редких случаях возможным (например, синтез оптимальных окон Дольфа-Чебышева). Выходом из ситуации является конструирование весовых окон эмпирическим путем. Предварительные расчеты, приведенные в [21, 47] свидетельствуют о целесообразности формирования новых окон Кравченко.
Предлагается дополнить возможные алгоритмы формирования таких окон операциями предварительной обработки АФ (введением порогов и дробных степенных преобразований) и обобщить их в алгоритм, представленный на рис. 2.2.
Рис. 2.1. Области применения атомарных функций На рис. 2.2 введены следующие обозначения: "*" - операция свертывания; "" - операция поточечного произведения. Блок введения коэффициентов предназначен для предварительной обработки функций (введение порога, возведения в степень, нормирования). Пример [22]: окно Кравченко-Блэкмана-Хэрриса на основе прямого произведения весовой функции Блэкмана-Хэрриса и АФ на пьедестале в степени . Несмотря на наличие такого малого пьедестала, весовое окно значительно изменяет свои характеристики во временной и частотной области за счет введения степени .
Рис. 2.2. Обобщенный алгоритм формирования новых окон Кравченко на основе АФ
На основе описанных дополнений в работе получены новые ВФ [10, 29, 36...46] и рассчитаны их параметры (таблица 2.1).
Таблица 2.1
Физические параметры новых ВФ
№ Параметры окна
НазваниеЭШПКПУПАММППУБЛШ,
-6дБШ,
-3дБКУСС123456789101111,4519,41,553,17-46,371,9291,3820,50381,389921,4618,791,533,18-46,971,9451,3940,49871,390631,4718,21,53,19-47,561,965781,4070,49381,391241,4817,61,483,21-48,141,9811,4190,489051,391851,5017,071,453,22-48,721,9971,4310,48431,392461,421,361,643,13-44,531,8771,3460,521,387771,4121,031,633,139-44,841,8851,3500,51721,388181,4220,71,623,14-45,141,8931,3580,51451,388591,4220,371,613,15-45,441,9011,3620,51181,3889101,4419,431,563,169-46,331,92961,3820,50391,3899112,073,080,773,94-94,182,75771,96570,34611,4126122,082,980,773,954-972,76971,97380,34441,4125132,092,880,763,967-98,252,78181,98180,34271,4124142,102,790,753,98-98,962,79791,98990,34111,4123152,112,70,753,994-99,562,80992,00190,33951,4122162,043,40,793,9-93,872,71751,93760,35141,4131172,053,350,793,9067-95,162,72551,94160,35051,413182,053,29340,783,91-95,752,73361,9450,34961,413192,053,23960,783,92-96,062,73761,94970,34871,4129202,073,08330,773,94-97,032,75771,9650,34621,4127211,3424,6711,83,1-43,531,78891,2860,54321,4039221,3623,911,773,11-44,111,8091,2980,5361,4041231,3723,181,733,12-44,691,82911,3100,531,4043241,3822,461,73,13-45,281,8451,3220,5241,4044251,4021,761,673,14-45,871,8651,3340,5191,4046261,327,061,923,08-41,751,7321,240,5631,4034Продолж. табл. 2.11234567891011271,3126,651,93,08-42,041,74461,25420,56021,4035281,3226,2561,883,09-42,31,75271,25820,55671,4036291,3225,861,863,093-42,621,76071,26630,55331,4037301,3424,71,83,103-43,491,78891,28640,54341,4039311,5216,11,423,26-47,542,0341,45120,46651,3969321,5415,581,393,28-48,232,05021,46320,46231,3973331,5515,061,3743,29-48,972,07031,47530,45811,3977341,5614,571,353,31-49,722,08631,48740,45401,3981351,5814,091,333,32-50,442,10241,49940,45011,3984361,4817,811,4963,22-45,351,97781,41100,48021,3957371,4917,521,4833,23-45,71,98581,41900,47791,3959381,50117,231,4713,237-46,051,99791,42710,47561,3962391,50816,951,4583,243-46,412,00591,43110,47331,3964401,52816,131,423,265-47,492,03011,45120,46671,397411,6311,811,1873,319-23,292,17151,57150,49501,238421,3328,571,83,07-17,031,7451,27260,661,0582431,2336,522