О. С. Литвинов1, А. Н. Забелин2
1, 2 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

Постановка проблемы. В настоящее время актуальна проблема оптимального приема полезного сигнала адаптивной антенной решеткой (ААР) в условиях воздействия нестационарных широкополосных мерцающих помех. Применение фильтра Калмана в ААР для предсказания изменения сигнально-помеховой обстановки может повысить эффективность подавления таких помех.

Цель. Сравнить характеристики подавления широкополосных мерцающих помех в ААР на основе традиционного алгоритма адаптации как без фильтра Калмана, так и при его использовании.

Результаты. Показано, что использование фильтра Калмана в ААР целесообразно. Отмечено, что для моделируемого случая алгоритм позволяет получить выигрыш в средней глубине подавления пространственных составляющих мерцающей помехи (на 5–7 дБ) и в среднем значении отношения сигнал/(шум+помеха) (примерно на 0,9 дБ), но при этом незначительно увеличивает среднее ослабление приема полезного сигнала (примерно на 0,1 дБ) по сравнению с традиционным алгоритмом без фильтра Калмана.

Практическая значимость. Рассмотренный алгоритм возможно применять в системах беспроводной связи, радиолокации и радионавигации для улучшения их помехозащищенности, пропускной способности и некоторых других характеристик.

Литвинов О.С., Забелин А.Н. Сравнение эффективности подавления помех с помощью алгоритмов классической адаптации и при использовании фильтра Калмана // Антенны. 2022. № 1. С. 63–71. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202201-04

1. Пистолькорс А.А., Литвинов О.С. Введение в теорию адаптивных антенн. М.: Наука. 1991. С. 5, 12–40.
2. Монзиго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Пер. с англ. М.: Мир. 1986. С. 12–14, 31–42, 80–86.
3. Григорьев В.А., Щесняк С.С., Гулюшин В.Л., Распаев Ю.А., Лагутенко О.И., Щесняк А.С. Адаптивные антенные решетки: Учеб. пособие в 2-х частях. Часть 1. СПб: Университет ИТМО. 2016. С. 18–39, 59–63, 81–86.
4. Никольский Б.А. Основы радиоэлектронной борьбы: Учебник. Самара: Изд-во Самарского университета. 2018. С. 132–135.
5. Титаренко Л.А. Адаптивная пространственная обработка сигналов в условиях оптимизированных помех // Восточно-евро­пейский журнал передовых технологий. 2003. № 6. С. 7–8.
6. Костромицкий С.М., Нефедов Д.С. Оценка эффективности автокомпенсатора мешающих излучений при воздействии коррелированных и амплитудно-модулированных пространственно-распределенных помех // Базис. 2020. № 2 (8). С. 58–63.
7. Omgond P., Singh H. Constrained Kalman filter based interference suppression in phased arrays //2014 IEEE International Microwave and RF Conference (IMaRC). IEEE. 2014. P. 286–289.
8. Литвинов О.С. О подавлении помехового сигнала в полосе частот адаптивной антенной решеткой // Радиотехника и электроника. 1982. Т. 27. Вып. 11. С. 2264–2267.
9. Haykin S. Kalman filtering and neural networks. NY: John Wiley & Sons. 2001. V. 37. P. 1–20.
10. Bishop G., Welch G. An introduction to the Kalman filter // Proc of SIGGRAPH. Course 8.27599-23175. 2001.