ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОБУЛИЦИИ ПЕРИОДА ПОВТОРЕНИЯ ЗОНДИРУЮЩЕГО СИГНАЛА НА КОЭФФИЦИЕНТ УЛУЧШЕНИЯ СИСТЕМЫ СДЦ РЛС

STUDY OF THE INFLUENCE OF POPULATION OF THE PERIOD OF REPEATING THE PROBING SIGNAL ON THE IMPROVEMENT COEFFICIENT OF THE SMT RADAR SYSTEM

Elizaveta Pushnyakova

student, Department of Electronic Control Systems BSTU "VOENMEH" them. D.F. Ustinova,

Russia, St. Petersburg

Vladimir Sinitsyn

scientific supervisor, Ph. D., Department of Electronic Control Systems BSTU "VOENMEH" them. D.F. Ustinova,

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

В работе рассматривается учет вобуляции периода повторения зондирующего сигнала для фильтра с непосредственным обращением ковариационной матрицы помехи. Строятся графики зависимости коэффициента улучшения на посадочной и пролетной траекториях, составляется таблица с численными значениями коэффициента улучшения для рассматриваемого фильтра. На основе графических и табличных данных анализируется влияние вобуляции периода повторения.

ABSTRACT

The paper considers the consideration of the wobbling of the repetition period of the probing signal for the filter with direct inversion of the interference covariance matrix. The graphs of the dependence of the improvement coefficient on the trajectory of the landing and flight paths were built, a table was compiled with the numerical values of the improvement coefficient for the filter under consideration. On the basis of graphical and tabular data, the influence of the wobbling repetition period is analyzed.

Ключевые слова: вобуляция периода повторения, фильтр с непосредственным обращением к ковариационной матрицы помехи, пространственно–доплеровская обработка, селекция движущихся целей.

Keywords: the wobble of the repetition period, filter with a direct appeal to the covariance matrix, the space–Doppler processing, moving target detection.

В настоящее время для обработки радиолокационной информации широко применяются цифровые методы. Цифровые методы стали развиваться благодаря созданию цифровых карт помех, а также используются быстрые дискретные преобразования и вобуляция периода повторения зондирующего сигнала. Все это привело к повышению эффективности устройств селекции движущихся целей (СДЦ) [1].

Для эффективной оценки работы адаптивных цифровых фильтров пространственно-доплеровской обработки (АЦФ ПДО) с помощью имитационного моделирования проводится учет вобуляции периода повторения зондирующего сигнала. С помощью вобуляции можно выделить полезный сигнал из смеси, а также эффективно подавить помехи. Также вобуляция позволяет улучшать ОСПШ [2].

Целью работы является разработка программного обеспечения, которое покажет влияние вобуляции периода повторения на коэффициент улучшения ОСПШ.

Зададим следующие параметры РЛС: зона обзора с максимальной рабочей дальностью  и сектором , при длительности импульса  и ширине ДН по азимуту ,  ширина в угломестной плоскости φ_0.5 = 15°,  мощность излучения 150 кВт, λ длина волны 3.2 см.

В работе рассматривается фильтр с непосредственным обращением ковариационной матрицы.

Значение ВВК фильтра, рассчитывается по следующей формуле [3]:

                                                                   (1)

где  − некоторое комплексное число, отличное от нуля, − ковариационная помех и шумов, которая находится по формуле (2), – совместный пространственно-доплеровский вектор сигнала.

,                                       (2)

где  – единичная матрица соответствующей размерности, – количество помех,  - совместный пространственно-доплеровский вектор сигнала,  − амплитуда и межпериодная ковариационная матрица k-ой помехи соответственно, − дисперсии шума.

Недостатки фильтра: необходимо обеспечить большую точность вычислений, а также требуется большой динамический диапазон процессора ПДО.

Для рассматриваемого фильтра строятся графики зависимости коэффициента улучшения на пролетной и посадочной траекториях с учетом вобуляции и без нее. Для более детальной оценки составляется таблица с численными значениями коэффициента улучшения на пролетной и посадочной траекториях.

Ответственная точка траектории находится на дальности в 13 км, где присутствует мощная точечная помеха.

Результаты имитационного моделирования фильтров с вобуляцией и без нее представлены в виде графиков коэффициента улучшения на рисунке 1, 2 и в виде численных данных в таблице 1.

Рисунок 1. Коэффициент улучшения ОСПШ для фильтра с обращением ковариационной матрицы помехи без вобуляции периода повторения:

а - на посадочной траектории, г - на пролетной траектории

Рисунок 2. Коэффициент улучшения ОСПШ для фильтра с обращением ковариационной матрицы помехи с вобуляцией периода повторения:

а - на посадочной траектории, г - на пролетной траектории

Таблица 1.

Коэффициент улучшения ОСПШ для адаптивных фильтров СДЦ и ПДО

После анализа графиков и табличных значений, можно сделать следующие выводы:

1. вобуляция периода повторения заметно не повлияла на значение ОСПШ, но «спрямила» график коэффициента улучшения на посадочной траектории.
2. вобуляция периода повторения мало изменяет эффективность фильтра с обращением ковариационной матрицы помехи;
3. вобуляция в среднем увеличивает эффективность фильтра с обращением ковариационной матрицы помехи на 3 дБ.

Список литературы:

1. Введение в цифровую фильтрацию / Под ред. Р.Богнера, А. Константинидиса. - М.: Мир, 1976.-216 с.
2. Бакулев П.А. Радиолокация движущихся целей. - М.: Сов. радио, 1964. - 336 с.
3. Даджион Д., Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов / Нер. с англ. М.: Мир, 1988. - 488 с.