В.И. Джиган1, П.В. Луферчик2, П.В. Штро3, А.Ю. Шершунович4, Е.А. Кригер5

1 Национальный исследовательской университет «Московский институт электронной техники» (Москва, Россия)

2–5 АО «НПП «Радиосвязь» (г.Красноярск, Россия)

1 djigan@org.miet.ru, 2 lpv@krtz.su, 3 shtro_pv@krtz.su, 4 shershunovich_au@krtz.su, 5 dsp@krtz.su

Постановка проблемы. В радиоприемниках навигационной аппаратуры потребителя глобальных систем спутниковой навигации в настоящее время широко используются цифровые адаптивные антенные решетки (ААР). Они позволяют подавлять сигналы источников природных и преднамеренных помех в своем выходном сигнале, однако качество работы ААР во многом зависит от идентичности частотных характеристик ее приемных каналов. Для выравнивания этих характеристик можно использовать цифровые эквалайзеры, весовые коэффициенты (ВК) которых вычисляются с помощью адаптивных алгоритмов. Такие эквалайзеры могут быть построены на базе цифровых фильтров с конечными импульсными характеристиками (КИХ), а в качестве алгоритмов вычисления ВК – использованы адаптивные алгоритмы по критерию минимума наименьшего квадрата или рекурсивные алгоритмы по критерию минимума наименьших квадратов.

Цель. Исследовать эффективность использования в ААР эквалайзеров на основе цифровых КИХ-фильтров, ВК которых вычисляются с помощью адаптивных алгоритмов на этапе калибровки ААР, а затем фиксируются и используются при эксплуатации ААР.

Результаты. Продемонстрирована эффективность применения эквалайзеров АЧХ радиоприемников в каналах цифровых ААР. Для радиоприемников каналов ААР с неравномерностью АЧХ около 10 дБ в полосе частот 50 МГц и разбросом этих АЧХ между каналами составил около 3 дБ, неравномерность выравненных АЧХ была уменьшена примерно до 5 дБ, а их разброс был снижен примерно до 1,5 дБ.

Практическая значимость. Предложенная методика выравнивания АЧХ может быть использована для калибровки различных адаптивных и неадаптивных цифровых антенных решеток при дополнении их аппаратной части фильтрами-эквалайзерами и обеспечении доступа к управлению ВК этих фильтров.

Джиган В.И., Луферчик П.В., Штро П.В., Шершунович А.Ю., Кригер Е.А. Эквалайзеры амплитудно-частотных характеристик радиоприемников каналов цифровых адаптивных антенных решеток // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. T. 80. № 2. С. 102–111. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202602-11

1. Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Wasle E. GNSS – Global Navigation Satellite Systems: GPS, GLONASS, Galileo and more. Springer. 2008.
2. Rao B.R., Kunysz W., Fante R., McDonald K. GPS\GNSS antennas. Artech House. 2013.
3. Balanis C.A. Antenna theory: analysis and design (4th ed.). Wiley. 2016.
4. Hudson J.E. Adaptive array principles. The Institution of Engineering and Technology. 2007.
5. Monzingo R.A., Haupt R.L., Miller T.W. Introduction to adaptive arrays, 2nd ed. SciTech Publishing. 2011.
6. Джиган В.И. Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы. M: Техносфера. 2013.
7. Diniz P.S.R. Adaptive filtering algorithms and practical implementation, 5th ed. Springer. 2020.
8. Steyskal H. Digital beamforming antennas // Microwave Journal. 1987. № 1. P. 107–124.
9. Григорьев Л.Н. Цифровое формирование диаграммы направленности в фазированных антенных решетках. М.: Радиотехника. 2010.
10. Штро П.В., Луферчик П.В., Воробьев Н.А. Особенности реализации цифровых адаптивных антенных решеток на современной элементной базе // Труды 7-й Всерос. науч.-технич. конф. «Системы связи и радионавигации». г. Красноярск. Россия, 25 – 27 октября 2023 г. С. 183–186.
11. Коротецкий Е.В., Шитиков А.М., Денисенко В.В. Методы калибровки фазированных антенных решеток // Радиотехника. 2013. № 5. С. 95–104.
12. Курганов В.В., Джиган В.И. Калибровка антенных решеток с малым числом элементов: проблемы и их решения // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). 2020. Вып. 4. С. 159–168.
13. Djigan V.I., Kurganov V.V. Least squares criterion adaptive filtering algorithms as tools for calibration of arrays with digital beamforming // Proceedings of the IEEE Ukrainian Microwave Week. Kharkiv, Ukraine, September 21 – 25, 2020. P. 16–19.
14. Воробьев В.А., Джиган В.И., Штро П.В., Луферчик П.В. Выравнивание амплитудно-частотных характеристик приемных каналов цифровой антенной решетки //Труды 8-й Всерос. науч.-технич. конф. «Системы связи и радионавигации». г. Красноярск. Россия, 2024. С. 78–81.
15. Павлов В.С. Влияние неидентичности каналов адаптивных антенных решеток на характеристики приема сигналов ГНСС // Радиотехника. 2016. № 9. С. 128–134.
16. Howells P.W. Intermediate frequency side-lobe canceller // US Pattern 3202990. 1959.
17. Frost O.L. An algorithm for linearly constrained adaptive array processing // Proceedings of the IEEE. 1972. V. 60. № 8. P. 926–935.
18. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь. 1985.
19. Qureshi S. Adaptive equalization // Proceedings of the IEEE. 1985. V. 73. № 9. P. 1349–1387.
20. Воробьев Н.А., Джиган В.И., Луферчик П.В., Штро П.В. Оценка эффективности применения адаптивных эквалайзеров c различной структурой в системах тропосферной связи // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. T. 77. № 12. С. 114–123.