В.Ю. Семенов1

1 Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (г. Нижний Новгород, Россия)

1 vitali.semenov@gmail.com

Постановка проблемы. Постановщиками помех, как правило, выступают башни телецентров, базовые станции сотовой связи и др. В современных пассивных локационных комплексах опция пеленгации необходима для улучшения качества принимаемой информации за счет сопровождения лучом диаграммы направленности (ДН) подвижных объектов, с которых передаются служебные данные, что достигается применением цифровой антенной решетки (ЦАР) с набором цифровых каналов как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Кроме того, на практике особое значение имеет возможность функционирования этих комплексов в режиме реального времени при воздействии активных помех, в том числе индустриального типа. Для этого необходим алгоритм подавления, способный функционировать в случае короткой выборки при расчете корреляционной матрицы сигналов в каналах антенной решетки. Дополнительным требованием является возможность адаптивной оценки числа подвижных объектов в эфире и числа помех.

Цель. Предложить структуру подавителя активных помех и метод цифровой обработки сигналов из состава программного обеспечения пассивного локационного комплекса с автоматическим сопровождением объектов через их пеленгацию.

Результаты. Рассмотрен радиотехнический комплекс, который представляет собой плоскую ЦАР, приподнятую над земной поверхностью. Получены аналитические выражения для двумерной псевдоспектральной функции пеленгации в случае короткой выборки сигнала. Представлен метод подавления помех с последующей пеленгацией подвижных источников информации. Исследована точность пеленгации по азимуту и углу места, а также вероятность битовой ошибки приема информации при включенном подавлении помех. Основное внимание уделено случаю короткой выборки входного процесса, когда число отсчетов меньше числа цифровых каналов в антенной решетке. Проведено численное моделирование предлагаемой последовательности цифровой обработки сигналов, которое показало высокую эффективность как по точности двумерной пеленгации источника информации, так и по величине вероятности битовой ошибки после подавления помех.

Практическая значимость. Представленные результаты демонстрируют работоспособность метода двумерного подавления помех в пассивной локационной системе с автоматической пеленгацией, высокую точность измерений азимута и угла места в случае короткой выборки при воздействии активных помех.

Семенов В.Ю. Метод двумерного подавления помех в пассивной локационной системе с автоматической пеленгацией // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 3. С. 143–156. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202503-13

1. Yang S., Zhenhua W., Zhe Y. Trends and Countermeasures of Next Generation Telemetry Technology Innovation // 2020 IEEE 3rd International Conference of Safe Production and Informatization (IICSPI). Chongqing City. China. 2020. Р. 7-12.
2. Chen S., Meng Y., Tu J., Wu L., Chen X., Qi T. Design and Implementation of Telemetry Simulation Equipment for Target Missile // 2023 IEEE 16th International Conference on Electronic Measurement & Instruments (ICEMI). Harbin. China. 2023. Р. 476-479.
3. Aslanov G.K., Aslanov T.G., Kazibekov R.B., Musaibov R.R. Influence of transients in the information processing channel of the airport automatic radio direction finder on the direction finding accuracy // Информатика, телекоммуникации и управление. 2021. №14-3. Р. 56–63.
4. Dianovský R., Pavol P., Bugaj M. The ground station for long-range monitoring flight control and operational data telemetry of unmanned aerial vehicles // Perner's Contacts. 2023. 18. 10.46585/pc.2023.1.2454.
5. Kirillov S.N., Pisaka P.S. Algorithm of telemetry information weighting signal processing from territorially-distributed receiving stations // 2018 XIV International Scientific-Technical Conference on Actual Problems of Electronics Instrument Engineering (APEIE). Novosibirsk. Russia. 2018. Р. 197-201.
6. Леонович Г.И., Сорокин М.С., Крутов А.Ф. Низкочастотный радиотелеметрический канал на основе пространственно распределенной приемной антенной системы и ортогонального частотного мультиплексирования // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. №6-1. С 48-51.
7. Wang W., Zhang Y., Wang X., Xu H., Tian H. Design of reconfigurable real-time telemetry monitoring and quantitative management system for remote sensing satellite in orbit // 2018 IEEE 3rd Advanced Information Technology, Electronic and Automation Control Conference (IAEAC). Chongqing. China. 2018. Р. 1293-1297.
8. Pralon M., Pralon L., Schulz D., Thoma R.S. On the performance of real dual-polarized antenna arrays for 2D unconditional direction of arrival estimation // Proceedings of the 10th European Conference on Antennas and Propagation. Apr. 2016. Р. 1–5.
9. Ferid H., Hatem C., Gharsallah A. Estimation of 2-D direction of arrival with an extended correlation matrix // IAENG International Journal of Computer Science. 2007. Р. 255-260. 10.1109/WPNC.2007.353642.
10. Семёнов В.Ю., Коротышев А.В. Подавление узкополосных стационарных помех в телеметрическом комплексе на основе автокомпенсатора с удаленными каналами // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. № 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2020.12.11.
11. Popescu O., Saquib M., Popescu D.C., Rice M.D. Interference mitigation in aeronautical telemetry systems using Kalman filter // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2007. V. 43. №. 4. Р. 1624-1630. DOI: 10.1109/TAES.2007.4441763.
12. Godara L.C. Smart antennas. CRC Press. 2004. 458 p.
13. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука. 1988. 552 с.
14. Ермолаев В.Т., Семёнов В.Ю., Сорокин И.С., Флаксман А.Г., Ястребов А.В. Регуляризация весового вектора адаптивной антенной решетки путем ограничения числа базисных векторов // Известия вузов. Сер. Радиофизика. 2015. Т. 58. № 3. C. 235–243.
15. Ермолаев В.Т., Флаксман А.Г., Елохин А.В., Купцов В.В. Метод минимального многочлена для оценки параметров сигналов, принимаемых антенной решеткой // Акустический журнал. 2018. Т. 64. № 1. С. 78-85.
16. Артюхин И.В., Ермолаев В.Т., Семёнов В.Ю., Флаксман А.Г., Шмонин О.А. Двумерная пеленгация со сверхразрешением в автомобильном MIMO радаре в условиях коррелированности целей // Электросвязь. 2022. № 8. С. 45-52.
17. Флаксман А.Г., Семёнов В.Ю., Ермолаев В.Т. Экспериментальное исследование двумерного подавления помех в активном радаре на базе адаптивной антенной решетки для случая короткой выборки // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. № 4. Т. 15. 2022. С. 5–16.