В.Н. Тяпкин1, П.В. Луферчик2, И.В. Тяпкин3, В.Н. Ратушняк4, П.В. Штро5
1,3,4 ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет» (г. Красноярск, Россия)
2,5 АО «НПП «Радиосвязь» (Москва, Россия)
1 tyapkin58@mail.ru; 2,5 dsp@krtz.su; 3 aronakss@yandex.ru; oborona-81@ya.ru4
Постановка задачи. Современные спутниковые навигационные системы (ГЛОНАСС, GPS, Galileo, BeiDou) и радиолокационные системы подвержены воздействию помех (естественных и умышленных), что ухудшает точность позиционирования и может привести к полной потере сигнала. Для борьбы с помехами применяют пространственно-временны́е методы обработки сигналов, сочетающие адаптивную фильтрацию одновременно пространственной и временно́й областей. Такой подход позволяет формировать нули диаграммы направленности (ДН) не только в направлениях источников помех, но и в направлениях прихода отраженных сигналов, уменьшая их влияние на оценку задержки и фазы. КИХ-фильтры во времени помогают подавить отраженные копии по задержке. Однако на сегодняшний день вопросы, связанные с повышением вычислительной эффективности и улучшением точности измерения навигационных параметров, недостаточно изучены.
Цель. Показать основные пути повышения вычислительной эффективности адаптивных алгоритмов пространственно-временно́й обработки, применяемых в современных радиолокационных и навигационных системах.
Результаты. Показано, что гибкость и возможность обеспечения линейной фазы, а также адаптивность КИХ-фильтры позволяют использовать их для задач, требующих высокой точности обработки в условиях сложной помеховой обстановки. Получены алгоритмы пространственно-временно́й обработки с КИХ-фильтрами, внедрение которых обеспечивает обработку сигналов в реальном масштабе времени на программно-логических интегральных схемах (ПЛИС).
Практическая значимость. Разработанные алгоритмы пространственно-временно́й обработки с КИХ-фильтрами являются универсальным и мощным инструментом для совместного использования пространственной и временно́й избирательности антенных решеток. Несмотря на вычислительную сложность, развитие аппаратных платформ позволяет эффективно реализовывать эти методы.
Тяпкин В.Н., Луферчик П.В., Тяпкин И.В., Ратушняк В.Н., Штро П.В. Повышение вычислительной эффективности адаптивных алгоритмов пространственно-временно́й обработки в навигационных и радиолокационных системах // Радиотехника. 2025.
Т. 89. № 12. С. 16−25. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202512-02
- Штро П.В., Тяпкин В.Н., Луферчик П.В., Кригер Е.А., Шершунович А.Ю., Тяпкин И.В. Оценка точностных характеристик навигационных приёмников с компенсатором помех в сложной помеховой обстановке // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 2. С. 65−72. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202502-09.
- Tyapkin V.N., Dmitriev D.D., Shtro P.V., et al. Model of receiving channels of an adaptive antenna array to assess the impact of differences in their characteristics on the efficiency of interference suppression // Journal of Siberian Federal Universit. Mathematics and Physics. 2025. V. 18. № 1. P. 81-90.
- Тяпкин В.Н. Алгоритм адаптивной пространственной фильтрации с сохранением постоянного уровня ДН в направлении полезного сигнала // Наукоемкие технологии. 2016. Т. 17. № 8. С. 39–40.
- Тяпкин В.Н., Ратушняк В.Н., Дмитриев Д.Д., Гладышев А.Б. Повышение эффективности подавления помех за счет коррекции частотных характеристик приемных каналов в навигационной аппаратуре потребителей // Космические аппараты и технологии. 2018. Т. 2. № 1(23). С. 30-37.
- ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Радиотехника. 2010. 800 с.
- Перов А.И. Методы и алгоритмы оптимального приема сигналов в аппаратуре потребителей спутниковых радионавигационных систем. М.: Радиотехника. 2012. 244 с.
- Перов А.И. Статистическая теория радиотехнических систем. Учеб. пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Радиотехника. 2022. 840 с.
- Джиган В.И. Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы. М.: Техносфера. 2013. 527 с.
- Воеводин В.В., Кузнецов Ю.А. Матрицы и вычисления. М.: Наука. 1984. 320 с.