350 руб
Журнал «Радиотехника» №9 за 2012 г.
Статья в номере:
Предварительная когерентная обработка данных в задачах цифрового спектрального анализа радиосигналов со сверхразрешением
Ключевые слова: рэлеевский элемент разрешения возмущения вектора весовых коэффициентов сверхразрешение подпространство сигналов вектор весовых коэффициентов граница сверхразрешения спектральная функция обусловленность прореживание
Авторы:
Д.С. Григорян - к.т.н., докторант, Военная академия войсковой ПВО Вооруженных Сил РФ, г. Смоленск. E-mail: dan-grigoryan@yandex.ru
Аннотация:
Проведен анализ эффекта накопления при оценивании корреляционных матриц, формируемых при решении задач линейного предсказания методом наименьших квадратов. Показано, что в случае высоких исходных отношениий сигнал-шум эффект накопления в элементах корреляционной матрицы эквивалентен эффекту когерентного накопления. Путем анализа зависимости возмущений весовых коэффициентов от возмущений элементов корреляционной матрицы определено, что наиболее оптимальным подходом к повышению разрешающей способности авторегрессионных методов спектрального анализа является понижение числа обусловленности корреляционной матрицы подпространства сигналов. Предложены когерентные методы предварительной обработки данных и формирования их матриц, обеспечивающие лучшую обусловленность систем уравнений линейного предсказания и меньший порядок модели авторегресии. Путем математического анализа соотношений и обработки экспериментальных данных доказана более высокая эффективность предложенных когерентных методов предварительной обработки данных при авторегрессионном цифровом спектральном анализе по сравнению с исходными методами.
Страницы: 80-96
Список источников
  1. Марпл-мл. С. Л.Цифровой спектральный анализ и его приложения: пер. с англ. М.: Мир. 1990.
  2. Stoica P, Moses R. L.Introduction to Spectral Analysis. NewJersey. Prentice-Hall. Inc. 1997. 319 p.
  3. Бьенвеню Г., Мермо А. Принципы обработки сигналов антенных решеток, обеспечивающие высокую разрешающую способность: Сверхбольшие интегральные схемы и современная обработка сигналов: пер. с англ. В.А. Лексаченко / под ред. С. Гуна, Х. Уайтхауса, Т. Кайлата. М.: Радио и связь. 1989. С. 5-108
  4. Полрадж А., Рой Р., Кайлатх Т. Оценивание параметров сигнала методом поворота подпространств // ТИИЭР. 1986. Т. 74. № 7. С. 165-166
  5. Тафтс Д. У., Кумаресан Р. Оценивание частот суммы нескольких синусоид: Модификация метода линейного предсказания сравнимая по эффективности с методом максимального правдоподобия // ТИИЭР. 1982. Т. 70. № 9. С. 77-94
  6. Гейбриэл У. Ф.Спектральный анализ и методы сверхразрешения с использованием адаптивных антенных решеток // ТИИЭР. 1980. Т. 68. № 6.
  7. Царьков Н. М.Многоканальные радиолокационные измерители. М. Сов. радио. 1980.
  8. Ратынский М. В.Адаптация и сверхразрешение а антенных решетках. М.: Радио и связь. 2003. 200 с.
  9. Ширман Я. Д.Разрешение и сжатие сигналов. М.: Сов. радио. 1974. 360 с.
  10. Леховицкий Д.И., Флексер П.М., Атаманский Д. В., Кириллов И.Г. Статистический анализ некоторых «сверхразрешающих» методов пеленгации источников шумовых излучений в антенных решетках при конечном объеме обучающей выборки // Антенны. 2000. № 2. С. 23-39.
  11. Варюхин В. А.Основы теории многоканального анализа. Киев. ВА ПВО СВ им. А.М. Василевского. 1993.
  12. Слюсар В.И.Интерпретация метода Прони для решения дальномерных задач // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1998. № 1. С. 61-67
  13. Абраменков В. В.Накопление сигнала при использовании современных методов спектрального анализа // Радиотехника. 2002. № 12. С. 88-91.
  14. Абраменков В. В., Жибуртович Н. Ю., Климов С. А., Савинов Ю. И., Чижов А. А. Оценка влияния искажений характеристик направленности элементов антенных решеток на эффективность измерения угловых координат методом Прони // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2005. Т. 3. № 6. С. 36-41.
  15. Савинов Ю. И.Когерентный метод Прони с квазипрореживанием // Вопросы радиоэлектроники. Сер. РЛТ. 2008. Вып. 3. С. 122-128.
  16. Абраменков В. В. Измерение угловых координат М источников излучения методом нормирования сигнала к амплитудам образовавших его источников // Сб. статей. Авионика. 2002 - 2004. М.: Радиотехника. 2005. С. 218 - 221.
  17. Савинов Ю. И.Метод Прони. Смоленск: ВА ВПВО ВС РФ им. А.М. Василевского. 2008. 87 с.
  18. Ермолаев В.Т., Родыгин Ю.Л., Флаксман А.Г. Методы определения вектора пространственной адаптивной обработки при короткой выборке помехи // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 1994. Т.37. № 4. С. 493-509.
  19. Курикша А. А.Оценка числа и параметров компонент сигнала при наличии шума // Радиотехника и электроника. 1984. № 9. С. 1740-1744.
  20. Шинаков Ю. С.Совместное обнаружение и разрешение неизвестного числа сигналов // Радиотехника и электроника. 1985. Т. 30. № 6. С. 1131-1138.
  21. Шинаков Ю. С., Сперанский В. С. Совместное обнаружение, разрешение и измерение параметров сигналов на фоне помех на выходе антенной решетки. Синтез алгоритмов // Радиотехника и электроника. 1982. Т. 27. № 11. С. 2179-2184.
  22. Черемисин О. П. Адаптивные методы определения числа и пространственных параметров сигналов в многоканальных приемных системах // Радиотехника и электроника. 1986. Т. 31. №3. С. 499-508.
  23. Черемисин О. П.Эффективность адаптивных методов пеленгации помех // Радиотехника и электроника. 1989. Т. 34. № 9. С. 1850-1857.
  24. Дрогалин В. В. и др. Алгоритмы оценивания угловых координат источников излучений, основанные на методах спектрального анализа // Успехи современной радиоэлектроники. 1998. № 2. С 3-17
  25. Хачатуров В. Р.Влияние случайных фазовых ошибок приемных каналов антенной решетки на качество разрешения источников внешнего излучения // Антенны. 2000. № 2. С. 55-59.
  26. Нечаев Ю.Б., Зотов А. Метод оценки количества сигналов в задачах радиопеленгации при небольшом времени наблюдения // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 2008. № 6. С 3-9.
  27. Аджемов С., Бокк Г.О., Зайцев А.Г. и др. Исследование алгоритмов сверхразрешения в адаптивных антенных решетках // Радиотехника. 2000. № 11. С. 66-71.
  28. Сычев М.И.Пространственно-временная обработка радиосигналов на основе параметрического спектрального анализа // Антенны. 2001. Вып. 1(47). С. 70-77.
  29. Добырн В.В.,Немов А.В. Эффективность применения сверхразрешающих спектральных оценок в бортовых угломерных фазированных антенных решетках // Радиотехника. 1999. № 9. С. 65-67.
  30. Ганков И.В. Предельные характеристики сверхразрешения когерентных источников при предварительной декорреляции выборки // Радиотехника. 1994. № 10. С. 23-27.
  31. Григорян Д. С. Определение области сверхразрешения источников излучения по пространству при собственных шумах и неидентичностях приемных трактов // Радиотехника. 2007. № 8. С.43-48.
  32. Григорян Д. С. Влияние неидентичностей амплитудно-частотных характеристик приемных каналов цифровой антенной решетки на возможность сверхразрешения источников излучения по пространству // Радиотехника. 2009. № 10. С. 27-36.
  33. Финкельштейн М. И. Основы радиолокации: Учебник для вузов. 2-е изд. перераб. и доп. M.: Радио и связь. 1983. 536 с.
  34. Беклемишев Д. В. Дополнительные главы линейной алгебры. М.: Наука. 1983. 336 с.
  35. Григорян Д. С. Сверхразрешение слабых гармонических сигналов в спектральных оценках линейного предсказания методом регуляризации Тихонова // Радиотехника. 2011. № 11. С. 32-43.
  36. Митрофанов Д. Г. Исследование отражательных характеристик воздушных объектов в условиях проявления траекторных нестабильностей // Известия института инженерной физики. 2009. №3.Т. 9. С. 37-46.