С.В. Абышев¹

1 ФГБУ ВО «МИРЭА − Российский технологический университет» (РТУ МИРЭА) (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Разработка методов направления углов прибытия сигналов (НУПС) в информационном канале связи группировки малоразмерных летательных аппаратов (МРЛА) с центром управления (методов пеленгации МРЛА по информационному сигналу) является ключевым вопросом в обеспечении помехозащищенности и скрытности МРЛА. 

Цель. Исследовать алгоритм сопряженной оценки направления угла прихода сигнала от МРЛА.

Результаты. Проведено моделирование прихода сигнала от МРЛА, показывающее работоспособность алгоритма сопряженной оценки направления угла прихода сигнала, в котором использованы максимальное число элементов массива при обработке подмассивов в алгоритме и сигналы от всех элементов антенной решетки с определением сигнала. Показано, что предложенный алгоритм дает лучшее отношение мощности сигнала к мощности шума и лучшую производительность по сравнению с другими методами (робастный метод, метод минимальной дисперсии, метод формирования виртуальной диаграммы направленности (ДН)). Для определения собственных значений применена ковариационная сигнальная матрица, для нахождения элементов собственных значений − метод наименьших полных квадратов, который использован для нахождения направления угла прихода сигналов с помощью вычисления оценки ковариационной матрицы из выходных сигналов антенных элементов антенной решетки с определением сигнала, разложения на собственные значения, вычисления собственных значений и последующее определение азимута направления угла прихода сигнала. Проведено моделирование прихода сигнала от нескольких МРЛА на основе алгоритма с использованием данного метода. Работоспособность алгоритма сопряженной оценки проверена с помощью моделирования прихода сигнала от МРЛА с помощью робастного метода с максимальным перекрытием и без перекрытия.

Практическая значимость. Представленный алгоритм сопряженной оценки дает хороший результат определения направления угла прихода сигнала.

Абышев С.В. Сопряженная оценка направления угла прихода сигналов // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 4. С. 119−125.  DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202104-13

1. Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов: Пер. с англ. М.: Радио и связь. 1989. 440 с.
2. Патент № 2339966,G0155/00 (РФ), 2005. Способ определения координат источника радиоизлучения. / Брызгалов А.П.,  Блаиров С.С., Хныкин А.В., Фальков Э.Я.
3. Патент № 2380720, МПК G 01 S5/04 (РФ), 27.01.2010. Способ определения азимутальных и угломестных пеленгов источников радиоизлучения с повышенным быстродействием. / Грешилов А.А., Плохута П.А.
4. Paulraj R. Roy and T. Kailath Estimation of signal parameters via rotations invariance techniques –ESPRIT // in Proc. Nineteenth Asilomer Conf. Circuits, Syst., Comput. (Asilomar, CA). November 1985. 
5. del Rio J. Fernandez and Catedra-Peraz M. The matrix pencil method for two- dimensional direction of arrival estimation employing L-shaped array // IEEE Trans. Antennas Propagation. November 1997. V. 45. Р. 1693−1694. 
6. Roy R., Paulraj A., and Kailath T. ESPRIT-A subspace rotational approach to estimation of parameters of cissoids in noise // IEEE Trans. Acoustics, Speech, Signal Processing. October 1986. V. 34. № 4. Р. 1340−1342.
7. Swindlehurst and T. Kailath. Azimuth/elevation direction finding using regular array geometries // IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems. January 1993. V. 29. № 1. Р. 145−155.
8. Abyshev S.V., Trefilov N.A. Antenna element interposition, International Scientific – Practical Conference «INFORMATION INNOVATIVE TECHNOLOGIES» // Information Innovative Technologies: Materials of the International scientific – рractical conference / Eds. Uvaysov S.U., Ivanov I.A. M.: Association of graduates and employees of AFEA named after prof. Zhukovsky. 2020. 332 p.