Поляризационная адаптация при приеме монохроматической электромагнитной волны

Постановка проблемы. В системе радиомониторинга требуется обеспечить прием электромагнитной волны (ЭМВ), имеющей произвольную поляризацию, с максимальной эффективностью, т.е. обеспечить максимальное отношение сигнал/шум (ОСШ) в канале обработке. Это осуществляется, в первую очередь, поляризационной адаптацией, под которой понимается наличие физического условия согласования приемной антенны с принимаемой электромагнитной волной (ЭМВ), при котором на зажимах антенны выделяется вся мощность падающей на нее волны. Реализация в аппаратуре радионаблюдения концепции «цифра на выходе антенны» позволяет перенести управление базисом «цифровой» антенны в область математических преобразований принятых значений напряженностей ЭМВ, описываемых в рамках квадратурных значений огибающей сигналов на ортогональных по поляризации выходах антенны. Существует методика оценки параметров поляризации монохроматической волны через параметры Стокса, но для нее свойственны смещенные оценки параметров в случае суммарного поля, т.е. поля, в котором дополнительно присутствует частично поляризованная флюктуирующая компонента.

Цель. Предложить на основе схемы поляризационной адаптации алгоритм, обеспечивающий несмещенные оценки параметров адаптации при приеме сигнала на фоне шумов приемных каналов, в том числе и при неравенстве мощности этих шумов.

Результаты. Рассмотрена схема обработки сигналов с ортогонально поляризованных выходов антенны на основе расчета параметров Стокса и оценки уровней принимаемой не флюктуирующей монохроматической волны. Предложен алгоритм оценки поляризационных параметров данной схемы и расчета параметров адаптации, обеспечивающих поляризационное согласование при различных уровнях шумовых компонент в приемных каналах, а также выполнена оценка ОСШ на согласованном выходе. Исследовано влияние времени наблюдения на среднеквадратические ошибки оценивания поляризационных параметров эллиптически поляризованной волны и параметров, обеспечивающих поляризационное согласование в зависимости от ОСШ и интервала оценивания задаваемого числом точек усреднения при расчете параметров Стокса и значения квадратичной величины амплитуд ортогональных компонент не флюктуирующей монохроматической составляющей поля.

Практическая значимость. Алгоритм на основе схемы поляризационной адаптации позволяет реализовать в системах радиомониторинга максимизацию и оценку ОСШ в канале обработки и одновременно выполнить оценку параметров поляризации принимаемого сигнала, дополняющих дескриптор сигнала, что повышает информативность вторичной обработки сигнальной информации.