Спектральное оценивание многочастотных отражений от вращающегося космического объекта методом наименьших квадратов Прони со взвешиванием результатов наблюдений

Д.В. Авраменко; В.Г. Андреев

Спектральное оценивание многочастотных отражений от вращающегося космического объекта методом наименьших квадратов Прони со взвешиванием результатов наблюдений

научная статья УДК 004.932.2 Страницы: 70-77

¹ аспирант, Рязанский государственный радиотехнический университет
² д.т.н., профессор, кафедра радиотехнических систем, Рязанский государственный радиотехнический университет

Ключевые слова: векторная линейная авторегрессия метод Прони весовой вектор спектральное параметрическое оценивание векторное моделирование временных рядов переопределенная система уравнений Юла – Уолкера квазиобратная матрица минимизация среднего квадрата ошибки

Аннотация

Рассмотрена задача спектрального анализа отражений от вращающегося объекта при его одновременных наблюдениях в различных диапазонах длин электромагнитных волн. Предложено использовать модифицированный метод наименьших квадратов Прони. Отмечено, что модификация основана на учете в виде весового вектора w = [wt] точности оценок отсчетов X векторного процесса. Показано, что для спектрального анализа плавно меняющего свою интенсивность процесса Y световых отражений от космического объекта и малого (1…5) числа наблюдаемых периодов вращения предложенная методика дает возможность существенного уменьшения относительного отклонения оценки частоты вращения ΔF (от 1,5 до 84 раз) по сравнению с известным методом наименьших квадратов Прони.

Для цитирования

Авраменко Д.В., Андреев В.Г. Спектральное оценивание многочастотных отражений от вращающегося космического объекта методом наименьших квадратов Прони со взвешиванием результатов наблюдений // Радиотехника. 2018. № 5. С. 70–77.

Список источников

Андреев В.Г., Чан Н.Л. Синтез модифицированной переопределенной авторегрессионной модели по короткой выборке случайного процесса // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2015. № 4. № 54. С. 45−49.
Андреев В.Г. Построение векторных параметрических моделей многомерных радио-технических сигналов // Успехи современной радиоэлектроники. 2014. № 10. С. 22−29.
Андреев В.Г., Воскресенский А.В. Оптимизация коэффициентов авторегрессионных фильтров обработки и моделирования сигналов конечной длительности // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 2003. Т. 46. № 2. С. 76−80.
Андреев В.Г. Метод обнаружения сигналов от непрерывно излучающих вращающихся объектов // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2011. № 37. С. 23−26.
Кошелев В.И. АРСС-модели случайных процессов. Прикладные задачи синтеза и оптимизации. М.: Радио и связь. 2002. 112 с.
Диденко А.В. Исследование фотометрических характеристик геостационарных ИСЗ методом электрофотометрии: дис. … канд. физ.-мат. наук. Алма-Ата. 1991. 122 c.
Андреев В.Г. Оптимизация моделей многомерных сигналов спутниковых навигационных систем // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2012. № 40. С. 30−34.
Андреев В.Г., Белокуров В.А. Моделирование магнитометрических сигналов бесплатформенных инерциальных навигационных систем // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2013. № 43. С. 45−49.
Кошелев В.И., Андреев В.Г., Белокуров В.А. Современные методы повышения эффективности обнаружения радиолокационных сигналов. М.: Горячая линия – Телеком. 2016. 154 с.
Andrejev V.G., Tran N.L. Using the over-determined autoregressive model to increase the quality of spectral estimation of brightness modulation // Proceedings of International Russian-Chinese Conference On Actual Problems of Applied Mathematics and Physics. Elbrus, Kabardino-Balkarian Republic. 2015. P. 23−25. 230 p.
Андреев В.Г., Нгуен Т.Ф. Адаптивный алгоритм подавления комбинированных помех с изменяющейся мощностью некоррелированной компоненты // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2014. № 1. № 47. С. 47−50.
Андреев В.Г., Нгуен Т.Ф., Нарбеков А.Ю. Адаптивная фильтрация комбинированных помех // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2013. № 45. С. 38−41.
Алешин В.П., Новгородцев Д.Д., Симонов Г.В. Оценки некоординатных параметров КА с помощью реальных оптических наблюдений и их заатмосферного прогноза // Электромагнитные волны и электронные системы. 2013. № 1. С. 4−11.
Бочкарев Н.Г. Основы физики межзвездной среды. М.: Либроком. 2010. С. 286−290. 354 с.
Андреев В.Г., Федосов А.В., Авраменко Д.В. Спектральный анализ многочастотных отражений от вращающегося космического объекта методом дифференциальной электрофотометрии // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2016. № 56. С. 3−10.
Andrejev V.G., Fedosov A.V., Avramenko D.V., Tran N.L., Nguen T.P. Spectral analysis of vector multi-frequency signals by the differential method // The Second Mongolia-Russia-Vietnam Workshop on Numerical Solution of Integral and Differential Equations (NSIDE-2017). Irkutsk. 2017. P. 9−11.
Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. М.: Мир. 1990. 584 с.
Андреев В.Г. Векторный регрессионный спектральный анализ отражений от вращающегося объекта // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2010. № 32. С. 43−48.
Райс Дж.Р. Матричные вычисления и математическое обеспечение: Пер. с англ. О.Б. Арушаняна. М.: Мир. 1984. 264 с.

[1] Андреев В.Г., Чан Н.Л. Синтез модифицированной переопределенной авторегрессионной модели по короткой выборке случайного процесса // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2015. № 4. № 54. С. 45−49.

[2] Андреев В.Г. Построение векторных параметрических моделей многомерных радио-технических сигналов // Успехи современной радиоэлектроники. 2014. № 10. С. 22−29.

[3] Андреев В.Г., Воскресенский А.В. Оптимизация коэффициентов авторегрессионных фильтров обработки и моделирования сигналов конечной длительности // Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 2003. Т. 46. № 2. С. 76−80.

[4] Андреев В.Г. Метод обнаружения сигналов от непрерывно излучающих вращающихся объектов // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2011. № 37. С. 23−26.

[5] Кошелев В.И. АРСС-модели случайных процессов. Прикладные задачи синтеза и оптимизации. М.: Радио и связь. 2002. 112 с.

[6] Диденко А.В. Исследование фотометрических характеристик геостационарных ИСЗ методом электрофотометрии: дис. … канд. физ.-мат. наук. Алма-Ата. 1991. 122 c.

[7] Андреев В.Г. Оптимизация моделей многомерных сигналов спутниковых навигационных систем // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2012. № 40. С. 30−34.

[8] Андреев В.Г., Белокуров В.А. Моделирование магнитометрических сигналов бесплатформенных инерциальных навигационных систем // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2013. № 43. С. 45−49.

[9] Кошелев В.И., Андреев В.Г., Белокуров В.А. Современные методы повышения эффективности обнаружения радиолокационных сигналов. М.: Горячая линия – Телеком. 2016. 154 с.

[10] Andrejev V.G., Tran N.L. Using the over-determined autoregressive model to increase the quality of spectral estimation of brightness modulation // Proceedings of International Russian-Chinese Conference On Actual Problems of Applied Mathematics and Physics. Elbrus, Kabardino-Balkarian Republic. 2015. P. 23−25. 230 p.

[11] Андреев В.Г., Нгуен Т.Ф. Адаптивный алгоритм подавления комбинированных помех с изменяющейся мощностью некоррелированной компоненты // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2014. № 1. № 47. С. 47−50.

[12] Андреев В.Г., Нгуен Т.Ф., Нарбеков А.Ю. Адаптивная фильтрация комбинированных помех // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2013. № 45. С. 38−41.

[13] Алешин В.П., Новгородцев Д.Д., Симонов Г.В. Оценки некоординатных параметров КА с помощью реальных оптических наблюдений и их заатмосферного прогноза // Электромагнитные волны и электронные системы. 2013. № 1. С. 4−11.

[14] Бочкарев Н.Г. Основы физики межзвездной среды. М.: Либроком. 2010. С. 286−290. 354 с.

[15] Андреев В.Г., Федосов А.В., Авраменко Д.В. Спектральный анализ многочастотных отражений от вращающегося космического объекта методом дифференциальной электрофотометрии // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2016. № 56. С. 3−10.

[16] Andrejev V.G., Fedosov A.V., Avramenko D.V., Tran N.L., Nguen T.P. Spectral analysis of vector multi-frequency signals by the differential method // The Second Mongolia-Russia-Vietnam Workshop on Numerical Solution of Integral and Differential Equations (NSIDE-2017). Irkutsk. 2017. P. 9−11.

[17] Марпл-мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. М.: Мир. 1990. 584 с.

[18] Андреев В.Г. Векторный регрессионный спектральный анализ отражений от вращающегося объекта // Вестник Рязанского государственного радиотехнического университета. 2010. № 32. С. 43−48.

[19] Райс Дж.Р. Матричные вычисления и математическое обеспечение: Пер. с англ. О.Б. Арушаняна. М.: Мир. 1984. 264 с.