А.В. Борисенков1, О.В. Горячкин2, А.С. Лифанов3, В.А. Ружников4

1–4 Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики (г. Самара, Россия)

1 o.goryachkin@psuti.ru; 2 a.borisenkov@psuti.ru; 3 a.lifanov@psuti.ru; 4 rv@psuti.ru

Постановка проблемы. Развитие цифровых технологий приема/передачи радиолокационных сигналов дает возможность при разработке современных радиолокаторов с синтезированной апертурой (РСА) вместо периодических последовательностей одинаковых импульсов применять ансамбль зондирующих сигналов. Манипуляция зондирующими импульсами на передаче позволяет снизить уровень помех неоднозначности по дальности, расширить полосу захвата, улучшить азимутальное разрешение и уменьшить помехи от окружающего цель фона. Однако вопросы синтеза и анализа ансамблей зондирующих сигналов для радиолокатора с синтезированной апертурой (РСА), размещенного на борту беспилотного летательного аппарата (БПЛА), в настоящее время недостаточно изучены.

Цель. Разработать рекомендации по выбору ансамбля зондирующих сигналов для РСА, размещенного на борту авиационного БПЛА.

Результаты. Рассмотрены варианты реализации ансамблей зондирующих сигналов в РСА. Проведено математическое моделирование и экспериментальная апробация на базе работающего в VHF-диапазоне частот РСА, размещенного на борту БПЛА. Установлено, что наилучшими характеристиками обладает ансамбль сигналов, кодированных кодами Хаффмана, где для «разбрасывания» корней использовались М-последовательности, а на втором месте по характеристикам находится ансамбль сигналов, кодированный составными М-последовательностями.

Практическая значимость. Проведенные исследования показали, что при увеличении базы зондирующих сигналов (N>64) наилучшими значениями обладает ансамбль сигналов на основе составных М-последовательностей.

Борисенков А.В., Горячкин О.В., Лифанов А.С., Ружников В.А. Синтез и анализ ансамбля зондирующих сигналов для радиолокатора с синтезированной апертурой // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 9. С. 132-141. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202409-12

1. Верба В.С. и др. Радиолокационные системы землеобзора космического базирования. М.: Радиотехника. 2010.
2. Антипов В.Н. и др. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны. М.: Радио и связь. 1988.
3. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зонирования Земли. М.: Радиотехника. 2005.
4. Горячкин О.В. Пути развития радиолокационных космических систем дистанционного зондирования Земли // Вестник Самарского гос. аэрокосмического ун-та им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2010. № 2. С. 92-104.
5. Кук Ч., Бернфельд М. Радиолокационные сигналы. М. Советское радио. 1971.
6. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь. 1985.
7. Кудря А.И., Толстов Е.Ф., Четверик В.Н. Расширение возможностей использования М-последовательности в РСА // Материалы V Всеросс. науч. конф. «Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред». 2012. С. 518-531.
8. Савостьянов В.Ю. Применение ортогональных ФКМ-сигналов для устранения в РСА неоднозначности по дальности // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2024. № 1. С. 13-18.
9. Леухин А.Н. и др. Выбор зондирующего сигнала для радиолокационного комплекса в режиме синтезированной апертуры антенны // Сборник трудов III Междунар. конференции и молодежной школы «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ-2017). Самара: Новая техника. 2017. С. 821-828.
10. Leukhin A., Bezrodnyi V., Parsaev N. Signals for synthetic aperture radar // Procedia engineering. 2017. V. 201. Р. 398-407.
11. Тарасенко А.М. Исследование влияния способов формирования зондирующего сигнала космического РСА на качество радиолокационного изображения // Успехи современной радиоэлектроники. 2015. № 5. С. 13-19.
12. Тарасенко А.М. Имитация и анализ сигналов различных радиотехнических систем средствами аппаратнопрограммного комплекса экспериментальной отработки // Проблемы разработки перспективных микро-и наноэлектронных систем (МЭС). 2018. № 4. С. 135-142.
13. Tarasenko A. Method of SAR sounding signals investigation and digital forming // ITM Web of Conferences. EDP Sciences. 2019. V. 30. P. 15030.
14. Elshazly A.R., Amein A.S., Abdelkader F.M., Youssef A.F., Safy M. Sidelobes reduction of optimized nonlinear frequency modulation in SAR system // 2023 5th Novel Intelligent and Leading Emerging Sciences Conference (NILES). Giza. Egypt. 2023. Р. 13-17. DOI: 10.1109/NILES59815.2023.10296612.
15. Goriachkin O.V. et al. SAR system for searching and detecting objects in the forest area, based on UAVs // 2022 VIII International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT). IEEE. 2022. С. 1-4.