.А. Варгаузин1, Д.В. Рачицкий2, Н.А. Рассадин3

1, 3 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия)

2 ООО «Специальный технологический центр», (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Существующие на сегодняшний день алгоритмы определения местоположения (ОМП) источника радиоизлучения (ИРИ) общепринято разделять на двухэтапные и одноэтапные (или прямые). В двухэтапных алгоритмах ОМП ИРИ на первом этапе с помощью взаимно-корреляционной обработки сигналов осуществляется оценка задержек для последующей оценки ОМП ИРИ на втором этапе. Прямые алгоритмы предполагают оценку ОМП ИРИ непосредственно (прямо) взаимно-корреляционной обработкой сигналов. Среди прямых алгоритмов наиболее востребованы алгоритмы, использующие сигнал неизвестной формы. В случае, когда форма сигнала известна, сформировать оценку формы сигнала можно, например, путем демодуляции принятого приемной станций (ПС) сигнала, в результате чего получают переданную ИРИ информационную последовательность и формируют радиосигнал с помощью ремодуляции, т.е. модуляции этой последовательностью несущей радиочастоты сигнала. В [6] представлен эвристический алгоритм для сигнала известной формы, который обеспечивант выигрыш по отношению к подобному алгоритму без использования формы сигнала. В тоже время, для известной формы сигнала можно построить и оптимальный алгоритм, не представленный в известных литературных источниках.

Цель. Разработать и проанализировать оптимальный алгоритм ОМП ИРИ для произвольного числа ПС при известной форме сигнала.

Результаты. Представлен алгоритм ОМП ИРИ, оптимальный по критерию максимума функции правдоподобия (алгоритм максимального правдоподобия), который можно рассматривать как обобщение двухэтапного дальномерного алгоритма. Показано, что предложенный алгоритм позволяет существенно повысить эффективность ОМП по сравнению с алгоритмом, являющимся обобщением разностно-дальномерного алгоритма.

Практическая значимость. Результаты проведенного анализа подтвердили целесообразность использования представленного алгоритма ОМП ИРИ при известной форме сигнала.

Варгаузин В.А., Рачицкий Д.В., Рассадин Н.А. Алгоритм максимального правдоподобия для определения местоположения источника радиоизлучения при известной форме сигнала // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 1. С. 23−29. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202301-02

1. Weiss A.J., Amar A. Direct geolocation of stationary wideband radio signal based on time delays and Doppler shifts // Proceedings of 15 th IEEE Workshop on Statistical Signal Processing. 2009. P. 101-104.
2. Weiss A.J. Direct Geolocation of Wideband Emitters Based on Delay and Doppler // IEEE Transactions on Signal Processing. 2011. V. 59. № 6. P. 2513-2521.
3. Ma F., Liu Z.-M., Guo F. Direct Position Determination for Wideband Sources Using Fast Approximation // IEEE Transactions on Vehicular Technology. 2019. V. 68. № 8 P. 8216-8221.
4. Vankayalapati N., Kay S., Ding Q. TDOA based direct positioning maximum likelihood estimator and the Cramer-Rao bound // IEEE transactions on aerospace and electronic systems. 2014. V. 50. № 3. P. 1616-1635.
5. Stein S. Differential delay/Doppler ML estimation with unknown signals // IEEE Trans. on Signal Processing. 1993. V. 41. № 8.
   P. 2717-2719.
6. Варгаузин В.А., Рачицкий Д.В., Рассадин Н.А. Алгоритм определения местоположения источника радиоизлучения при известной форме сигнала для произвольного числа станций // Материалы Всеросс. конф. «Неделя науки ИЭиТ». СПб: Изд-во Политехн. ун-та. 2021. С. 22-25.
7. Vargauzin V.A., Nikolaev D.I. High precision passive radar algorithm // Computing, Telecommunications and Control. 2021. V. 14. № 1. P. 43–49.
8. Сытенький В.Д., Бакаев А.В. Определение координат объекта по известным параметрам источников излучения // Вестник воздушно-космической обороны. 2018. №. 3. С. 94-101.
9. Хачатурян А.Б. Ремодуляция сигнала цифрового телевидения для радиолокационных приложений // Труды ежегодной НТК НТОРЭС. СПб. 2019. № 1. С. 57-58.
10. Патент на изобретение RU 2629012 C1, 24.08.2017. Способ обработки составных сигналов, работающих в общей полосе частот. / Гончаров А.Ф. и др. Заявка № 2016118954 от 16.05.2016.
11. Кистанов П.А., Титов А.А., Царик О.В., Цикин И.А., Щербинина Е.А. Сравнительная эффективность двух разностно-дальномерных методов спутниковой геолокации // Радиотехника. 2020. Т. 84. № 12. С. 17-30.
12. Патент на изобретение 2740640 C1, 19.01.2021. Разностно-дальномерный способ определения координат источника радиоизлучения (варианты) и устройства для их реализации. / Золотов А.В., Наумов А.С., Пирогов Р.А., Рачицкий Д.В., Смирнов П.Л., Терентьев А.В., Царик О.В. Заявка № 2020108614 от 27.02.2020.