А.А. Черкасова1, А.Ю. Шатилов2

1,2 Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Москва, Россия)

1 PotrikeevaAA@mpei.ru; 2 ShatilovAY@mpei.ru

Постановка проблемы. Классические оптимальные системы слежения за частотой (ССЧ) предполагают неизменность отношения сигнал/шум (ОСШ) и использование модели изменения частоты сигнала в виде случайного процесса с постоянными известными характеристиками. Однако на практике и ОСШ, и динамика изменения частоты сигнала могут непредсказуемо меняться в широком диапазоне в случайные моменты времени. Вследствие этого, применение существующих на сегодняшний день алгоритмов ССЧ в таких условиях не оптимально по критерию минимума дисперсии ошибки.

Цель. Представить алгоритм слежения за частотой сигнала при динамике изменения частоты сигнала и меняющихся ОСШ для сохранения слежения за сигналом в как можно более широком диапазоне условий функционирования.

Результаты. Разработан многоканальный алгоритм слежения за частотой сигнала для работы в условиях меняющихся параметров динамики изменения частоты навигационного сигнала и ОСШ. Показано, что предложенный алгоритм самоподстраиваемой многоканальной системы слежения за частотой (СМССЧ) способен отрабатывать скачок ОСШ с 25 до 2 дБГц без потери слежения за частотой (в условиях низкой динамики), сохранять слежение за частотой при скачкообразных переходах динамики между низкой (обусловленной динамикой опорного генератора и постоянным ускорением вдоль линии визирования 0,04 м/с) и средней (обусловленной синусоидальным ускорением амплитудой 0,35g и периодом 22,2 с) при ОСШ, равном 10 дБГц.

Практическая значимость. Синтезированный алгоритм СМССЧ в реальных условиях, когда динамика изменения частоты и ОСШ принимаемых сигналов меняются непредсказуемым образом, обеспечивает слежение за частотой в гораздо более широком диапазоне условий, чем стандартные алгоритмы ССЧ.

Черкасова А.А., Шатилов А.Ю. Алгоритм слежения за частотой навигационного сигнала при меняющихся параметрах мощности и динамики изменения частоты сигнала // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 9. С. 21-32. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202509-02

1. Перов. А.И. Статистическая теория радиотехнических систем: Учеб. пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Радиотехника. 2022. 840 с.
2. Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь. 1983.
3. Черкасова А.А., Шатилова А.Ю. Алгоритм слежения за фазой навигационного сигнала при меняющихся параметрах мощности и динамики изменения фазы сигнала // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 9. С. 21−35. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202409-02.
4. Rong Li, V. Jilkov. Survey of maneuvering target tracking. part v. multiple-model methods // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2005. V. 41. № 4. Р. 1255–1321.
5. Sebastian Dingler. State estimation with the Interacting Multiple Model (IMM) method. https://doi.org/10.48550/arXiv.2207.04875 (июль 2022 г.).
6. Черкасова А.А., Шатилов А.Ю. Самоподстраиваемая система слежения за частотой сигнала (подробный вывод и результаты моделирования) [Электронный ресурс]. URL: https://srns.ru/images/5/56/Черкасова_Шатилов_СМССЧ_Радиотехника4_подроб-но_.pdf (дата обращения: 06.05.2024).