Ю.Н. Горбунов1, Г.Л. Акопян2, С.А. Климова3

1 Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН (Москва, Россия)

1-3 АО «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга» (Москва, Россия)

1-3 post@cnirti.ru

Постановка проблемы. В настоящее время повышение эффективности цифровой обработки и формирования пространственно-временны́х сигналов (ПВ-сигналов), применения её основных процедур (обнаружения, оценивания параметров, фильтрации по обычным и пространственным частотам) ограничивается разрядностью входных данных и весовых коэффициентов, размерами окон ПВ-выборок, частотой дискретизации, количеством используемых каналов и др. Внедрение новых технологий в цифровой обработке и формировании сигналов позволит обеспечить повышение скрытности работы радиолокационных станций (РЛС) с селекцией движущихся целей (СДЦ) и систем радиотехнического мониторинга, снижение её уровня заметности и устранению провалов в диаграмме обратного рассеяния цели. Актуальным на сегодняшний день является определение условий выбора и принципов варьирования параметров оконных весовых функций сигналов при решении ключевых задач цифровой обработки сигналов, относящихся к стохастической радиолокации и связи.

Цель. Показать развитие теории цифровой стохастической обработки и формирования пространственно-временных сигналов, применяемой к когерентно-импульсным РЛС с СДЦ со сниженной заметностью и в системах радиотехнического мониторинга, при внесении искусственной неопределенности во внешние и внутренние параметры сигналов, задаваемых оконными весовыми функциями.

Результаты. Рассмотрено применение случайных параметров при цифровой обработке входных/выходных сигналов в РЛС с СДЦ и системе радиотехнического мониторинга. Представлен метод искусственного введения случайностей в обработку и формирование параметров ПВ-сигналов (случайные пороги, случайные аддитивные учитываемые добавки, случайные весовые коэффициенты и др.) с наличием оконных весовых функций модуляции при обеспечении «обеления» шумов квантования, обусловленных дискретизацией. Приведено решение традиционных задач цифровой обработки сигналов с помощью окон ПВ-выборок, ограниченных весовыми функциями, полученных при наблюдении, оценивании (измерении) и фильтрации данных.

Практическая значимость. Представленные результаты позволяют повысить эффективность построения и работы современных радиотехнических систем со сниженным уровнем эффектов дискретизации и квантования, в том числе РЛС со сниженным уровнем заметности путем использования методов модуляции внутренних/внешних параметров сигналов, задаваемых оконными весовыми функциями.

Горбунов Ю.Н., Акопян Г.Л., Климова С.А. Цифровая обработка пространственных и временны́х сигналов с применением
параметров оконных весовых функций для систем радиотехнического мониторинга // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 10.
С. 146-154. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202510-18

1. Горбунов Ю.Н. Стохастическая радиолокация: условия решения задач обнаружения, оценивания и фильтрации // Журнал радиоэлектроники, 2014. № 11. 10 с.
2. Горбунов Ю.Н., Куликов Г.В., Шпак А.В. Радиолокация: стохастический подход: Монография. М.: Горячая линия – Телеком. 2016. 576 с.
3. Горбунов Ю.Н. Рандомизированная обработка сигналов в радиолокации и связи. Монография. М.: Изд-во «LAP LAMBERT Academic Publishing». 2015. 150 с.
4. Горбунов Ю.Н. Теорема о стохастической дискретизации изображений в радиолокации и связи // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018. № 10. 11 с. Режим доступа: http://jre.cplire/jre/oct18/8/text.pdf. DOI: 10.30898/1684-1719.2018.10.8.
5. Сосулин Ю.Г. Теория обнаружения и оценивания стохастических сигналов. М.: Советское радио. 1978. 320 с.
6. Горбунов Ю.Н., Тимошенко П.И. Стохастическая радиолокация. Основы теории и расчетов: Монография / Под ред. проф. Ю.Н. Горбунова. М.: Горячая линия – Телеком. 2023. 464 с.
7. Миддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи. В 2-х томах. М.: Советское радио. 1961. Т. 1, 2. 1613 с.
8. Абакумова А.Ю., Горбунов Ю.Н. Рандомизация неинформативных параметров сигналов в радиоканалах систем связи и локации: направления исследований // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 2 (32). С. 70-85.
9. Горбунов Ю.Н. Стохастическая интерполяция пеленга в адаптивных антенных решетках с последовательным диаграммо-образованием на базе усеченных апертур и робастных статистик сигнала на входе // Антенны. 2015. № 6. С. 18-26.
10. Теоретические основы радиолокации: Учебное пособие для вузов / Под ред. Я.Д. Ширмана. М.: Советское радио. 1970. 560 с.
11. Bash B.A., Goeckel D., Towsley D. Limits of reliable communication with low probability of detection on AWGN cannels // J. Selected Areas in Communications. 2013. V. 31. № 9. P. 32-41.