Короткоимпульсный сверхширокополосный зондирующий сигнал в задаче оценивания отражательных характеристик

Самойленко М.В. Короткоимпульсный сверхширокополосный зондирующий сигнал в задаче оценивания отражательных характеристик // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 2. С. 303–309. doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-2-303-309

Предмет исследования. Разработан метод обработки когерентных короткоимпульсных сверхширокополосных сигналов, отраженных от некоторой зоны ответственности, который позволяет оценить распределение отражательных характеристик по этой зоне. Для реализации метода используется множество приемных датчиков интегрального типа и один источник зондирующих когерентных короткоимпульсных сверхширокополосных сигналов, облучающий зону ответственности. Метод. Решение задачи оценивания распределения отражательных характеристик по зоне ответственности строится на принципах многоканальной томографии. Основу этого подхода составляет формирование уравнения отображения и дальнейшее его решение. Существенным фактором, влияющим на решение данной задачи, является нестационарность зондирующего сигнала. С учетом этого фактора разработан метод формирования расширенного уравнения отображения, которое позволяет оценивать распределение отражательных характеристик при использовании нестационарных зондирующих сигналов. Основные результаты. Исследованы три метода оценивания распределения отражательных характеристик по формируемому расширенному уравнению отображения: винеровское оценивание, метод псевдообращения и матрично-итерационный метод. В ходе компьютерных экспериментов получены зависимости ошибок оценивания от ошибок измерений при различной степени заполненности зоны ответственности отражающими элементами. Наилучшие результаты показал метод винеровского оценивания и матрично-итерационный метод. Разработанная математическая модель распространения зондирующего сигнала отображает эффект изменения формы зондирующих импульсов при отражении их от зоны ответственности. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют с помощью нестационарных сверхширокополосных зондирующих сигналов исследовать распределение отражательных характеристик в пространстве.

1. Костылев А.А. Идентификация радиолокационных целей при использовании сверхширокополосных сигналов: методы и приложения // Зарубежная радиоэлектроника. 1984. № 4. С. 75-102.
2. Moffatt D.L. Young J.D., Ksienski A.A., Lin H.C., Rhoads C.M. Transient response characteristics in identification and imaging // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1981. V. 29. N 2. P. 192-205. doi: 10.1109/TAP.1981.1142584
3. Rockmore A.G., Denton R.V., Friedlander B. Direct three-dimensional image reconstruction // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1979. V. 27. N 2. P. 239-241. doi: 10.1109/TAP.1979.1142051
4. Кузнецов Ю.В., Баев А.Б., Коновалюк М.А. Определение параметров многоточечных целей по спектру радиолокационного изображения // Вестник МАИ. 2010. Т. 17. № 3. С. 193-198.
5. Самойленко М.В. Оценивание распределения отражательных характеристик при квазинепрерывном сверхширокополосном зондирующем сигнале // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 6. С. 848–856. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-6-848-856
6. Самойленко М.В. Томография и аэрокосмические антенные системы. М.: Изд-во МАИ, 2011. 148 с.
7. Самойленко М.В. Обработка сигналов в задачах локационных измерений и оценивания. М.: Издательский дом «Спектр», 2016. 260 с.
8. Нечаев С.С., Анисимов С.Ю. Особенности функционирования комплексов подповерхностного обнаружения объектов с помощью сверхширокополосных сигналов // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. 2013. № 1(4). С. 289-294.
9. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Сверхширокополосные сигналы и физические процессы. 2. Методы анализа и применение // Радиофизика и радиоастрономия. 2008. Т. 13. № 4. С. 270-322.
10. Иммореев И.Я. Возможности и особенности сверхширокополосных радиосистем // Прикладная радиоэлектроника. 2002. Т. 1. № 2. С. 122-139.
11. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. 4-еизд., доп. М.: Наука, 1988. 552 с.
12. Самойленко В.И., Пузырев В.А., Грубрин И.В. Техническая кибернетика: учеб. пособие. М.: Изд-во МАИ, 1994. 280 с.
13. Самойленко М.В. Матрично-итерационный метод решения системы линейных уравнений и его применение в томографическом сканировании пространства с использованием радиолокационной станции // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 3. С. 437-446. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-3-437-446

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License