Статистическая модель адаптивной системы компенсации шумовых помех в радиолокаторе при обнаружении гидрометеорных образований в атмосфере

от

Ю.М. Поповнин, Д.М. Пузанов, В.Ф. Гришко

Черноморское высшее военно-морское училище им. П.С. Нахимова, РФ, г. Севастополь, ул. Дыбенко, 1а

E-mail: yuri-sevastopol@yandex.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2022-1-121-130

УДК 621.396.96                                                         

Реферат:

   Работа метеорологического радиолокатора по обнаружению гидрометеоров в атмосфере может происходить в довольно сложной помеховой обстановке, обусловленной воздействием помеховых колебаний как по главному, так и по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны. Указанное обстоятельство обуславливает существенное падение эффективности как пространственно-временных, так и поляризационно-временных адаптивных алгоритмов. Одним из перспективных способов подавления шумовой помехи с произвольной структурой пространственного спектра мощности является комплексирование адаптивных методов пространственно- и поляризационно-разнесенного приёма.

   В настоящей работе на основе достаточной статистики синтезирована адаптивная комбинированная пространственно-поляризационная система обнаружения гидрометеорных образований в атмосфере.  Получены аналитические выражения для стационарных значений весовых векторов системы пространственной обработки, а также определено установившееся значение комплексного весового коэффициента системы поляризационной обработки, что необходимо для расчёта потенциальных показателей эффективности комбинированной системы.

   Разработанная на основе гауссово-параметрической аппроксимации статистик входных выборок имитационная модель, позволяет исследовать в динамике процесс обнаружения сигналов, отражённых от атмосферных гидрометеоров на фоне шумовых помех с регулярной поляризацией. Результаты имитационного моделирования, представленные в виде зависимости относительной дисперсии процесса на выходе исследуемой системы от номера шага адаптации демонстрируют возможность устойчивого выделения импульсного протяжённого сигнала от атмосферных гидрометеоров в условиях произвольного расположения источников помеховых колебаний.

Ключевые слова: гидрометеоры, весовые вектора систем пространственной обработки, нестационарный случайный процесс, оценка дисперсии выходной выборки.

Для цитирования: Поповнин Ю.М., Пузанов Д.М., Гришко В.Ф. Статистическая модель адаптивной системы компенсации шумовых помех в радиолокаторе при обнаружении гидрометеорных образований в атмосфере // Системы контроля окружающей среды. 2022. Вып. 1 (47). C. 121–130. DOI: 10.33075/2220-5861-2022-1-121-130

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Киселев В.Н., Кузнецов А.Д. Методы зондирования окружающей среды (атмосферы). Учебник. СПб.: изд. РГГМУ, 2004. 429 с.
  2. Горбатенко В.П., Слуцкий В.И., Бычкова Л.Н. Метеорологический радиолокатор МРЛ-5: производство наблюдений. Диагноз н прогноз опасных явлений погоды: Учебное пособие. Томск: Изд-во «ТМЛ-Пресс», 2007. 120 с.
  3. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория. Справочник / Я.Д. Ширман, Ю.И. Лосев, Н.Н. Минервин / под ред. Я.Д. Ширмана. М.: ЗАО МАКВИС, 1998. 828 с.
  4. Григорьев В.А. Комбинированная обработка сигналов в системах радиосвязи. М.: Эко-Трендз, 2002. 264 с.
  5. Ратынский М.В. Адаптация и сверхразрешение в антенных решётках. М.: Радио и связь, 2003. 200 с.
  6. Методы обработки сигналов при наличии помех в линиях связи / Е.Ф. Камнев, Н.Е. Кириллов, Н.И. Кобин и др. / под ред. Е.Ф. Камнева. М.: Радио и связь, 1985. 224 с.
  7. Джиган В.И. Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы. М.: Техносфера, 2013. 527 с.
  8. Котоусов А.С., Морозов А.К. Оптимальная фильтрация сигналов и компенсация помех. М.: Горячая линия-Телеком, 2008. 166 с.
  9. Монаков А.А. Основы математического моделирования радиотехнических систем. СПб.: ГУАП, 2005. 100 с.
  10. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 2004. 608 с.

Loading