Ю.Н. Горбунов

АО «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга» (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Статистический подход к построению радиоканалов систем радиолокации и радиоэлектронного подавления (РЭП) базируется на концепции введения в радиоканалы цифровой обработки и формирования сигналов искусственной стохастичности, предполагающей наряду с естественной стохастичностью, обусловленной случайной природой входных сигналов, рандомизацию условий процесса «прием – передача»: введение избыточности в сигналы путем расширения спектра обычных (временных) и пространственных частот; использование стохастических шкал квантования и измерения; применение рандомизации несущих частот; подмешивание центрированного шума с нулевым средним в опорные гетеродины и на сигнальный вход для линеаризации приемного тракта, допускающего использование нелинейных трактов и применение грубых («бинарных», «бинарно–знаковых») статистик.

Цель. Оценить место и перспективы построения радиоканалов с хаотической (рандомизированной) обработкой (стохастических радиоканалов), а также выявить общее и различия между стохастической радиолокацией, связью и РЭП.  

Результаты. Рассмотрен стохастический подход к построению радиоканалов систем радиолокации и РЭП. Установлено, что круг вопросов построения систем связи и локации может базироваться на концепции стохастической радиолокации и РЭП, т.е. введении в радиоканалы цифровой обработки и формирования сигналов искусственной стохастичности, предполагающих наряду с естественной стохастичностью, обусловленной случайной природой входных сигналов, рандомизацию условий процесса «прием – передача».

Практическая значимость. Научная новизна рассмотренной задачи заключается в использовании стохастических неэквидистантных шкал квантования, дающих эффект наложения весовых окон (уменьшение уровня боковых лепестков при некотором расширении главного). Практическая значимость полученного результата состоит в устранении необходимости использования многоразрядных умножителей для реализации функции весового окна.

Горбунов Ю.Н. Хаотизация обработки и формирования сигналов в радиоканалах систем радиолокации и РЭП // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 5. С. 64−77. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202105-07

1. Горбунов Ю.Н., Куликов Г.В., Шпак А.В. Радиолокация: стохастический подход. Монография. М.: Горячая линия − Телеком. 2016. 576 с.
2. Горбунов Ю.Н. Рандомизированная обработка сигналов в радиолокации и связи. Germany, Saarbrücken. «LAP LAMBERT Academic Publishing». 2015. 150 с.
3. Шеннон К. Работы по теории информации и кибернетики. М.: Иностранная литература. 1963.
4. Борисов Ю.П., Пенин П.И. Основы многоканальной передачи информации. М.: Связь. 1967. 435 с.
5. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию / Пер. с англ. М.: Радио и связь. 1986. 448 с.
6. Klemm R. Space-Time Detection Theory // The material in this publication was assembled to support a lecture series under the sponsorship of the sensor and electronics Technology Panel (SET) and the Consultant and Exchange Programmer of RTO presented on 23−24 september 2002 in Moscow, Russia.
7. Горбунов Ю.Н. Цифровая обработка радиолокационных сигналов в условиях использования грубого (малоразрядного) квантования: Монография. M.: Федеральное космическое агентство, ФГУП «ЦНИРТИ им. академика А. И. Берга». 2007. 87 с. http://www.cnirti.ru/pdf/d260109.doc.
8. Metropolis N., Ulam S. The Monte Carlo Metod // J. Amer. Statistical Assoc.1949. V. 44. № 247. P. 335−341. 
9. Граничин О.Н., Поляк Б.Т. Рандомизированные алгоритмы оценивания и оптимизации при почти произвольных помехах. М.: Наука. 2003. 393 с.
10. Горбунов Ю.Н., Бондарев А.В. Алгоритмы и устройства цифровой стохастической обработки сигналов в радиолокации: Учеб. пособие. М.: НИЦЭВТ, ИПК МРП. 1990. 144 с.
11. Смит С.В. Научно-техническое руководство по цифровой обработке сигналов/ Пер. с англ. СПб: АВТОЭКС. 2001. http:www.autex.spb.ru.
12. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов / Пер. с англ. Изд. 2-е. М.: ООО «Бином-Пресс». 2006. 656 с.
13. Миддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи / Пер. с англ. под ред. Б.Р. Левина. В 2-х томах. Т. 1, 2. М.: Советское радио. 1961, 1962.
14. Горбунов Ю.Н. Цифровые стохастические радары: принятие решений, стохастическое обеление помех, рандомизация измерений параметров, применение // Труды VIII МНТК «Кибернетика и высокие технологии XXI века». Воронеж: НПФ «Саквоее». 2007. Т. I. С. 446−455. 
15. Томас. Непараметрические методы обнаружения сигналов // ТИИЭР. 1970. Т. 58. № 5. С. 23−31.
16. Горбунов Ю.Н. Стохастические критерии обнаружения сигналов // Нелинейный мир. 2016. Т. 14. № 6. С. 3−13.
17. Горбунов Ю.Н. Стохастическое временное и пространственное квантование в плоских апертурах фазированных антенных решеток. // Труды X МНТК «Радиолокация, радионавигация и связь». Воронеж: НПФ «Саквоее». 2005. Т. III. С. 1790−1798.
18. Горбунов Ю.Н. Стохастическая интерполяция пеленга в адаптивных антенных решетках с последовательным диаграммо-образованием на базе усеченных (малоэлементных) апертур и робастных статистик сигнала на входе // Антенны. 2015. № 6. С. 18−26.
19. Горбунов Ю.Н. Снижение радиолокационной заметности объектов методами рандомизации параметров сигнала и управляемого антенного покрытия многофункциональных адаптивных РЛС // Антенны. 2016. № 11. С. 42−50.
20. Горбунов Ю.Н. Теорема о стохастической дискретизации изображений в радиолокации и связи. // Труды 18-й Междунар. конф. «Цифровая обработка сигналов и ее применение». М.: РНТОРЭС им. А.С. Попова. 2016. С. 225−230.
21. Горбунов Ю.Н. Рандомизация условий приема и формирования сигналов в многоканальных доплеровских информационных системах с амплитудным ограничением // Труды Междунар. конф. «Радиоэлектронные устройства и системы для инфокоммуникационных технологий» (REDS-2014). М. 2015. С. 144−147.
22. Горбунов Ю.Н. О возможности уменьшения числа уровней квантования в цифровых фильтрах СДЦ путем применения рандомизированных алгоритмов // Радиотехника. 1983. № 6. С. 45−47.