Підвищення точності та швидкодії цифрового спектрально-кореляційного методу вимірювання затримки радіосигналів та пеленгування
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.252561Ключові слова:
дисперсія оцінки, точність, швидкодія пеленгування, спектрально-кореляційний метод, антенна базаАнотація
Перспективним напрямком розвитку пасивних радіолокаційних станцій моніторингу є підвищення їх ефективності за рахунок підвищення швидкодії. Для цифрового спектрально-кореляційного методу визначення затримки радіосигналів та пеленгування отримано аналітичні вирази для дисперсії оцінки затримки прийому сигналу радіоканалами та направлення на джерело радіовипромінювання. Особливістю досліджуваного методу є використання двоетапного часового та просторового спектрального аналізу взаємного спектру, одноітераційний кореляційний аналіз.
Оцінено тривалість оцінки пеленгу через загальну кількість операцій множення з накопиченням. Запропонований метод при виграші у 27 разів за швидкодією має несуттєве зниження точності порівняно з оптимальним за рахунок енергетичних втрат сигналу.
В результаті моделювання отримано залежності середнього квадратичного відхилення оцінки пеленгу та затримки від відношення сигнал/шум, типу вікна спектрального аналізу, величини антенної бази.
Середнє квадратичне відхилення оцінки пеленгу залежить від відношення сигнал/шум та змінюється в діапазоні значень [0,08; 0,034]° при зміні сигнал/шум [‑10; 40] дБ. При збільшенні сигнал/шум похибка зменшується за гіперболічною залежністю. Середнє квадратичне відхилення оцінки затримки залежить від відношення сигнал/шум і змінюється аналогічно до похибки оцінки напрямку та знаходиться в діапазоні значень [18,176; 1,56] нс, що відповідає похибці [0,637; 0,055] %. Похибка оцінки пеленгу в залежності від величини антенної бази зменшується за експонентом у межах [1,6; 0,03]° зі збільшенням антенної бази в діапазоні від 200 до 7500 м.
Отримані результати можна використовувати для параметричної оптимізації спектрально-кореляційних радіопеленгаторів пасивних радіолокаційних станцій моніторингу.
Посилання
- Rembovskiy, A. M., Ashihmin, A. V., Koz'min, V. A.; Rembovskiy, A. M. (Ed.) (2015). Radiomonitoring: zadachi, metody, sredstva. Mosocw: Goryachaya liniya - Telekom, 640.
- Tsyporenko, V. G., Tsyporenko, V. V., Andreiev, O. V., Sabibolda, A. M. (2021). Digital spectral correlation method for measuring radio signal reception delay and direction finding. Technical Engineering, 2 (88), 113–121. doi: https://doi.org/10.26642/ten-2021-2(88)-113-121
- Elbir, A. M. (2017). Direction Finding in the Presence of Direction-Dependent Mutual Coupling. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 16, 1541–1544. doi: https://doi.org/10.1109/lawp.2017.2647983
- Tsyporenko, V. V., Tsyporenko, V. G., Nikitczuk, T. M. (2019). Optimization of direct digital method of correlative-interferometric direction finding with reconstruction of spatial analytical signal. Radio Electronics, Computer Science, Control, 3, 15–24. doi: https://doi.org/10.15588/1607-3274-2019-3-2
- Tsyporenko, V. V., Tsyporenko, V. G., Chukhov, V. V., Andreiev, O. V. (2018). Analysis of Accuracy of Direct Digital Method of Correlative-Interferometric Direction Finding with Two-Dimensional Correlative Processing of Spatial Signal. Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, 72, 23–31. doi: https://doi.org/10.20535/radap.2018.72.23-31
- Duplouy, J., Morlaas, C., Aubert, H., Potier, P., Pouliguen, P. (2019). Wideband Vector Antenna for Dual-Polarized and Three-Dimensional Direction-Finding Applications. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 18 (8), 1572–1575. doi: https://doi.org/10.1109/lawp.2019.2923531
- Lee, J.-H., Kim, J.-K., Ryu, H.-K., Park, Y.-J. (2018). Multiple Array Spacings for an Interferometer Direction Finder With High Direction-Finding Accuracy in a Wide Range of Frequencies. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 17 (4), 563–566. doi: https://doi.org/10.1109/lawp.2018.2803107
- Xie, X., Xu, Z. (2018). Direction Finding of BPSK Signals Using Time-Modulated Array. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 28 (7), 618–620. doi: https://doi.org/10.1109/lmwc.2018.2834523
- Cai, J., Zhou, H., Huang, W., Wen, B. (2021). Ship Detection and Direction Finding Based on Time-Frequency Analysis for Compact HF Radar. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 18 (1), 72–76. doi: https://doi.org/10.1109/lgrs.2020.2967387
- He, C., Liang, X., Li, Z., Geng, J., Jin, R. (2015). Direction Finding by Time-Modulated Array With Harmonic Characteristic Analysis. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 14, 642–645. doi: https://doi.org/10.1109/lawp.2014.2373432
- Proakis, J. G., Manolakis, D. (2006). Digital Signal Processing. Principles, Algorithms, and Applications. Pearson, 1104.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Akezhan Sabibolda, Vitaliy Tsyporenko, Valentyn Tsyporenko, Nurzhigit Smailov, Kanat Zhunussov, Askar Abdykadyrov, Moldir Baigulbayeva, Nurzak Duisenov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
