Ю.Н. Горбунов¹, Г.Л. Акопян², Р.К. Бурносов³
1 ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (г. Фрязино, Россия)
2,3 АО «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга» (Москва, Россия)
Постановка проблемы. Избирательные по частоте и направлению свойства фазированных антенных решеток (ФАР) обусловлены распределением напряженности электромагнитного поля в ее раскрыве, способами квантования пространства и времени, а также такими погрешностями, как шумы квантования, боковые лепестки, интерференционные каналы побочного приема, стробоскопические эффекты, пороговые эффекты малоразрядной обработки (зоны нечувствительности, амплитудные ограничения, люфты и др.). Перечисленные факторы в целом снижают направленные и избирательные свойства ФАР: они уменьшают коэффициенты направленного действия, усиления, улучшения, подавления помех и другие показатели эффективности обработки сигналов. Поэтому разработка способов их устранения является актуальной задачей.
Цель. Реализовать цифровые фильтры (ЦФ) и ФАР с пространственно-временной (ПВ) обработкой сигналов, когда наряду с основной задачей нахождения оптимальных с точки зрения того или иного критерия алгоритмов необходимо преобразовать сигналы из аналоговой формы в цифровую и разработать методы уменьшения результирующих ошибок на выходе ЦФ, обусловленных ошибками квантования и округлением результатов сложения и умножения.
Результаты. Установлена связь между направленными свойствами цифровых ФАР в радиолокационных системах способами пространственно-временной обработки сигналов, основанных на использовании стохастических шкал квантования по времени, пространству и уровню, приводящих к уменьшению влияния шумов дискретизации и квантования в процессе диаграммообразования и формирования частотной избирательности «зауженных» (по обычным и пространственным частотам − угловым направлениям) частотных каналов, формируемых увеличением размеров пространственных и временных выборок.
Практическая значимость. Новизна предлагаемого подхода состоит в использовании случайных шкал квантования, которые рандомизируют процесс цифровой обработки.
Горбунов Ю.Н., Акопян Г.Л., Бурносов Р.К. Хаотизация условий дискретизации и квантования в радиолокационных системах с цифровыми фазированными антенными решетками // Нелинейный мир. 2021. Т. 19. № 1. С. 36−45.
DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202101-04
- Горбунов Ю.Н. Цифровая обработка радиолокационных сигналов в условиях использования грубого (малоразрядного) квантования. М.: Федеральное космическое агентство, ФГУП «ЦНИРТИ им. академика А. И. Берга». 2007. 87 с.
- Горбунов Ю.Н. Цифровые системы СДЦ и их оптимизация. М.: МИРЭА (технический университет). 2008. 132 с.
- Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Советское радио. 1971. 672 с.
- Справочник по радиолокации / Под ред. М. Сколника. Нью-Йорк, 1970. Пер. с англ. (в четырех томах) под общей ред. К.Н. Трофимова. Том 2. Радиолокационные антенные устройства / Под ред. П.И. Дудника. М.: Советское радио. 1977. 408 с.
- Горбунов Ю.Н., Бондарев А.В. Алгоритмы и устройства цифровой стохастической обработки сигналов в радиолокации: Учеб. пособие. М.: НИЦЭВТ, ИПК МРП. 1990. 144 с.