ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЛГОРИТМОВ ОЦЕНКИ НАПРВЛЕНИЯ ПРИХОДА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Целью данной работы является качественный анализ основных алгоритмов оценки направления прихода электромагнитных волн.

Далее будут рассмотрены три основных способа оценки угловых координат источников радиоизлучения, которые получили наиболее широкое распространение в научных кругах. Первый метод заключается в использовании линейной фазированной антенной решетки для формирования сканирующей диаграммы направленности. Суть вышеупомянутого метода заключается в последовательном сканировании интересующих направлений и получении результирующего пространственного спектра. Следующий алгоритм имеет название MVDR, также известный, как метод Кэпона. Этот метод основан на решении оптимизационной задачи для минимизации коэффициентов усиления соответствующих фильтров. И в заключение будет представлен способ, имеющий отношение к так называемым подпространственным алгоритмам сверхвысокого разрешения. Один из таких методов называется MUSIC. На выходе всех трех методов можно наблюдать пики пространственного спектра, которые явно указывают на направление прихода излучения электромагнитных волн. В данной работе будет выполнена симуляция данных способов оценки угловых координат, а также будет приведен дальнейший анализ полученных результатов.

Для симуляции были определены следующие исходные данные:

В качестве приемного массива был выбран набор из десяти изотропных антенн, расположенных эквидистантно на расстоянии 0.5 м; Предположено два узкополосных сигнала с несущей частотой 300 МГц, падающих на апертуру антенной решетки; Оба сигнала расположены в одной плоскости, поэтому имеют нулевой угол места; Азимуты излучения для первого и второго источника равны 40 и -20 соответственно; Мощность шумовой составляющей 0,01 Вт;

На Рисунках 1 – 3 представлен результат симуляции.

Рисунок 1. Результат моделирования метода сканирующей диаграммы направленности

Рисунок 2. Результат моделирования метода сканирующей диаграммы направленности для близкорасположенных сигналов

Рисунок 3. Результат моделирования метода сканирующей диаграммы направленности (MVDR) и MUSIC