Способ определения интервалов относительной стационарности сигналов ионосферно-пространственного распространения радиоволн Российский патент 2020 года по МПК G01S13/00 

Способ определения интервалов относительной стационарности сигналов ионосферно-пространственного распространения радиоволн

Область техники. Изобретение относится к области радиотехники, конкретно - к способу определения в реальном времени текущих интервалов относительной стационарности сигналов загоризонтной радиолокации.

Изобретение может применено к радиозондированию, радиопеленгации, радиосвязи, загоризонтной радиолокации (ЗГРЛ) в диапазоне декаметровых (ДКМ) радиоволн. Преимущественно может быть использовано в системах ЗГРЛ, работающих в условиях критического воздействия на радиоприем ионосферы, как нестационарной среды распространения радиоволн (РРВ), и всевозможных видов активных (АП) и пассивных помех (ПП).

Уровень техники. Используемые в настоящее время в загоризонтных радиолокаторах способы обработки локационных сигналов (ЛКС) - корреляционный прием и согласованная фильтрация, основаны на методах статистической радиотехники [1-4], ориентированной на предположения о стационарности радиоприема, на знание (экспериментальную оценку) законов распределения сигналов, на усредненную или медианную оценку их параметров (под локационным сигналом - ЛКС - далее будем понимать сигнал в любой точке трассы локации). Подсистемы адаптации ЗГРЛ управляют их настройками на основе знаний/измерений регулярных (устойчиво наблюдаемых) изменений гелиогеофизических условий (ГФУ) ионосферы [2, 3]. Поэтому в силу нестационарности ионосферно-пространственного распространения радиоволн (ИПРРВ) адаптация к ГФУ (АГФУ) ЗГРЛ адекватна лишь частным случаям по условиям функционирования (УСФ) систем ЗГРЛ [2-5] (под условиями функционирования в общем случае - УСФ - понимается наличие технических условий, присутствие на трассах ЗГ-локации любой возможной совокупности целей, многообразные мультипликативные воздействия (МП-воздействия) на распространяющийся сигнал, активные помехи, стохастические в целом условия ИПРРВ в ионосфере -рассеивающей и нестационарной среде). В основном по этим причинам достаточно часто при сложных условиях функционирования наблюдаются произвольно большие потери ΔI² информации о цели, содержащейся в принимаемом (полезном в таком случае) сигнале (ПС). То есть, или фиксируется неприемлемое отклонение оценок параметров обнаруженной Цели от априори известных/оправданно ожидаемых, или констатируется невозможность обнаружения [1-5].

В [5] показано, что в общем по УСФ случае на пути по трассе локации ЛКС в основном в силу нестационарности ИПРРВ может претерпевать ряд преобразований, приводящих математически к переводу принимаемого сигнала в совершенно иное, чем ожидаемое по форме зондирующий сигнал (ЗС), функциональное пространство. Такое несоответствие обусловливает математическую некорректность в таких условиях постановки задачи обнаружения ПС, выделения и идентификации искомой информации, при использовании известных традиционных способов статистической обработки сигналов, с применением некорректных условий и допущений [2-6]. Это подтверждается практикой загоризонтной радиолокации [2, 3].

Описанное выше свидетельствует об актуальности решения проблемы адаптации систем ЗГРЛ к нестационарности ИПРРВ.

Известны способы и устройства, имеющие задачей или возможности решения в числе прочих этой проблемы. Их теоретические основы изложены во множестве трудов, например, в [2-5, 8-12 и др.]. Однако, они посвящены анализу и моделированию регулярных макроизменений ГФУ и не отражают в достаточной мере радиофизические характеристики (РФХ) тонкой стохастичной структуры ионосферы, являющейся источником МП-воздействий на ЛКС. В [3, 11, 12] лишь указывается на потенциальные возможности определения времени стационарности ЛКС с помощью ионозондов. В [13] излагается разработка «Динамической адаптивной структурно-физической модели декаметрового канала связи». В этой работе показано, что «практически все известные модели ДКМ канала относятся к классу феноменологических и не отражают реальные физические механизмы формирования поля сигнала в точке приема. От этого недостатка свободны модели, построенные на основе структурно-физического подхода. Однако из-за сложности и громоздкости физические модели в настоящее время практически не применяются при моделировании радиоканалов. Излагается опыт построения и эксплуатации, программно-ориентированной динамической адаптивной структурно-физической (ДАСФ) модели канала, в которой использованы предложенные авторами эффективные вычислительные приемы расчета траекторных и энергетических характеристик ДКМ-каналов. Важной отличительной особенностью ДАСФ-модели является то, что, наряду с прогнозированием традиционных характеристик и статистики поля сигнала, она позволяет определять его частотные, временные и пространственные корреляционные свойства. Причем все эти характеристики соответствуют конкретным условиям распространения на трассе, которые, в свою очередь, могут быть заданы прогнозом ГФУ или данными текущей диагностики «среды». В [14] описано моделирование ИПРРВ на основе ДАСФ-модели, что позволило получить расчетные оценки временной стационарности ионосферы - Δt_ст на различных трассах и в разных ситуациях по ГФУ, провести их сопоставление с экспериментальными данными, полученными с помощью современного ионозонда [15]. В итоге получены оценки Δt_ст от 2 сек до нескольких минут. Важно еще раз подчеркнуть: все оценки характеристик - статистические на достаточно репрезентативных выборках. В [16] описана методика текущих измерений параметров ионосферы путем трансионосферного спутникового зондирования. Получены оценки стационарности ионосферы, которые составляют 5-10 минут (на конкретных трассах и в конкретных ГФУ). В [9] приводятся данные по еще большему разбросу интервала оценок Δt_ст от нескольких секунд до десятков минут.

Практика магистральных ДКМ-каналов связи показывает, что устойчивость связи, напрямую связанная со стационарностью ИПРРВ, может в зависимости от сезонно-суточного цикла и периода солнечной активности длиться от единиц минут до нескольких часов.

Изложенное выше говорит о том, что фактически отсутствуют способы и аппаратные средства, удовлетворяющие требованиям в ЗГРЛ оперативных точных измерений в реальном времени интервалов стационарности ИПРРВ, обусловленных как регулярными, так и стохастическими изменениями ГФУ ионосферы, инвариантно к географии и направлениям трасс радиолокации.

Задача изобретения - решение описанных проблем адаптации систем ЗГРЛ новым способом оперативных измерений в реальном времени текущих интервалов относительной стационарности ИПРРВ и тем самым - обеспечение возможности обнаружения полезных сигналов, содержащих информацию о местоположении и параметрах движения Цели, в многообразных, в том числе самых общих и нестационарных условиях распространения радиоволн.

Средств и способов решения такой задачи на известном уровне техники не выявлено.

Техническим результатом, обеспечивающим решение сформулированной задачи, является создание нового, не известного ранее способа оперативных измерений в реальном времени текущих интервалов относительной стационарности ИПРРВ.

Сущность изобретения.

Достижение заявленного технического результата и решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ определения в реальном времени текущих интервалов относительной стационарности сигналов загоризонтной радиолокации включает циклическое с периодом Tδi, возвратно-наклонное (ВНЗ/δ_Д) зондирование трасс радиолокации «пробными» δ_Д-сигналами. Затем стандартный радиоприем и обработку принятых пробных сигналов с учетом их локационной задержки. При этом циклическое ВНЗ/δ_Д-зондирование трасс радиолокации реализуют путем последовательного излучения радиопередатчиком поочередно двух «пробных» δ_Д-сигналов, а именно квазимонохроматического сигнала «включения» и строб-импульса, отображаемых приближенно функциями Дирака. Обработку принятых пробных сигналов выполняют с учетом их локационной задержки в виде последовательности следующих действий над сигналами . В начале цикла T_δi в момент t _{пр ƒ} начала сигнала δ_Дƒ «включения» составляющую принятых пробных сигналов, обусловленную передачей сигнала δ_дƒ длительностью Δt _{пр ƒ}, на интервале Δt_{AH ƒ}, осуществляют измерение совокупности амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) {A_i, ƒ_i, σ_i}_ƒ составляющей пробного сигнала, где: A_i - амплитуда, ƒ_i - частота и σ_i - спектр i-го сигнала. Затем в момент окончания импульса «включения» и одновременного начала строб-импульса δ_Дτ составляющую обусловленную передачей сигнала δ_Дτ длительностью Т_ди на интервале Δt_AHτ=Т_ди, измеряют АЧХ {A_i, σ_i, τ_3i} с учетом ее параметров по задержке. Далее данные измерений используют для генерации представлений соответствующих моделей сигналов как функций их частоты и задержки. Затем сигналы моделей подвергают задержке на величину Т_δ и формируют таким образом их копии которые применяют для вычисления показателей относительной стационарности в виде «невязки» i-x и (i+j)-x представлений указанных моделей в обоих сечениях. Далее сигналы этих показателей используют для выработки по критерию больше/меньше задаваемого порога частных решений в сечениях ƒ и τ о критичном относительном изменении или сохранении на интервале от i-го до (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования параметров текущего состояния стационарности ионосферно-пространственного распространения радиоволн (ИПРРВ). Затем по критерию совпадения полученных ранее в сечениях ƒ и τ частных решений об изменении или сохранении текущего состояния стационарности принимают окончательное двумерное решение о критичном относительном изменении или сохранении на текущем интервале Т_δ от i-го до (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования текущего состояния стационарности ИПРРВ. Обработку принятых пробных сигналов завершают суммированием интервалов идущих без перерывов периодов Т_δ, в которых сохраняется текущее состояние стационарности для оценки общего непрерывного интервала стационарности Δt_{ст ∑}. сигналов загоризонтной радиолокации.

Выполнение описанных действий в их последовательности позволяет учесть особенности и преодолеть описанные недостатки известных способов оценки стационарности каналов ИПРРВ, реализовать в ЗГРЛ новый способ решения сформулированной задачи оперативных адекватных измерений в реальном времени текущих интервалов стационарности трасс локации и решить поставленную задачу изобретения по обеспечению возможности обнаружения полезных сигналов, содержащих информацию о местоположении и параметрах движения Цели, в многообразных, в том числе самых общих и нестационарных условиях распространения радиоволн.

Раскрытие сущности изобретения. Упомянутое ВНЗ/δ_Д-зондирование с последовательным излучением РПД поочередно двух «пробных», отображаемых функциями Дирака (приближенно) сигналов: квазимонохроматического сигнала «включения» длительностью δ_Дƒ и строб-импульса δ_Дτ, необходимо для повышения адекватности модельных представлений о комплексном преобразовании ЛКС на трассах локации S₀, что вытекает из определения δ-функции Дирака и отображаемых (1) и (2) «фильтрующих» свойств δ-функции Дирака [7, 17]:

где - принятый сигнал, S₀ - искомая функция.

Пробные сигналы δ_Дƒ и δ_Дт задаются в специальном генераторе в виде:

- импульсы «включения» δ_Дƒ на рабочей частоте ƒ_p длительностью δ_Дƒ=Δt_{пр ƒ}≈t_{пр ƒ}+Δt_ст/π:

где t_{пр ƒ} - момент включения гармонического сигнала δ_Дƒ,

Δt_ст - априорная начальная оценка текущего интервала стационарности.

- временные строб-импульсы δ_Дτ на рабочей частоте ƒ_p длительностью

δ_Дτ=Δt_{пр τ}≈t_{пр τ}+Т_ди:

где: t_{пр τ}=(t_{пр ƒ}+Δt_ст/π) - момент включения строб-импульса δ_Дτ,

Т_ди - предельная технически-минимальная длительность сигнала δ_Дτ (определяется реальными техническими возможностями РПД).

Длительность δ_Д-сигналов для приближения к δ-функции Дирака должна соответствовать требованиям: Δt_{пр ƒ}>Т_П=1/F_П>>τ_ЗС, Т_ди<<τ_ЗС, где Т_П и F_П - период и частота повторения ЗС, τ_ЗС - длительность импульса ЗС. Как показывают расчеты обусловленности решений обратных и некорректно поставленных задач [6], величина Δt_{пр ƒ} должна быть существенно больше минимальных значений, необходимых для получения близких к адекватным оценкам параметров принятого сигнала. При этом период повторения (длительность цикла) Т_δ1 этих сигналов на первом шаге ВНЗ/δ_Д-зондирования не должен превышать наименьшие из известных расчетных и/или статистических данных о минимальной длительности интервала Δt_{ст min}≈2…5 сек. стационарности ДКМ-радиоканалов [9, 14, 16 и др.]. На последующих этапах ВНЗ/δ_Д-зондирования этот период может задаваться величиной Т_δ>5…10 сек.

Временное и частотное представление δ_Д - сигналов в рамках текущих циклов ВНЗ/δ_Д-зондирования в соответствии с (3) и (4) показано на фиг. 1. На временной развертке показаны один типовой цикл ВНЗ/δ_Д-зондирования на периоде Т_δ, включающий «длинный» импульс «включения», имитирующий монохроматический δ_Дƒ-сигнал, минимально короткий строб-импульс, имитирующий «мгновенный» δ_Дτ-сигнал, дальнейшая последовательность передачи зондирующего сигнала (ЗС) с периодом Т_П. Видно, как процессы ВНЗ/δ_Д-зондирования регламентируются с интервалами боевой работы с излучением ЗС. На частотной развертке показаны примерные представления ширины частотных спектров δ_Д-сигналов.

Важно отметить, что порождение δ_Д-модифицированных пассивных помех происходит в процессе всего комплекса несчетных в общем случае МП-воздействий на ВНЗ/δ_Д-сигнал, идентичных генезису обусловленных передачей ЗС обычных ПП на трассах ИПРРВ. Отсюда констатируем, учитывая определение и свойства (1), (2) δ-функции Дирака: модель в ее динамике в процессе ВНЗ/δ_Д-зондирования отражает адекватную информацию об эквивалентных, приближающимся к истинным МП-воздействиях комплекса источников ПП на трассе локации, о текущих изменениях стационарности трасс ЗГРЛ. В соответствии с таким заключением и законом Больших Чисел модели генерируют по общему правилу:

где k, m - количество мод функционала, различное по сечениям ƒ, τ₃, ограниченное целочисленными рядами [|k_min, k_max|], [m_min=1, m_max] при разных исходных данных по корректным априорно-экспериментальным данным, соображениям физической реализуемости и/или соответствия граничным условиям, предельным граничным значениям параметров,

- интенсивность рассеяния сигналов, ограниченная по величине из соображений физической реализуемости и/или соответствия граничным условиям, предельным граничным значениям по корректным априорно-экспериментальным данным,

- дисперсия рассеяния по сечениям ƒ, τ₃, ограниченная по величине из соображений физической реализуемости и/или соответствия граничным условиям, предельным граничным значениям по корректным априорно-экспериментальным данным,

- положение максимума i-й моды по частоте, задержке.

Нормированную разницу («невязку») в метрике L₂ модельных представлений по (5) i-го и (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования используют как показатель относительной стационарности трасс ЗГ-радиолокации:

Так как «невязка» в (6) может устремляться к нулю только при относительном сохранении неизменными РФХ всех источников МП-воздействий, то именно пороговую оценку показателя используют как критерий для текущих оценок стационарности при конкретных УСФ. То есть, нестационарность ИПРРВ должна фиксироваться при изменении в (i+j)-м цикле ВНЗ/δ_Д-зондирования по сравнению с предыдущим i-м циклом в большую или меньшую сторону в пороговое число раз. То есть, при выполнении этих условий изменение стационарности трасс ИПРРВ в сечениях ƒ, τ определяют по критерию:

В соответствии с (6), при соблюдении (7), должен делаться алгоритмический вывод о принципиально важном пороговом изменении стационарности трассы локации в момент t_{δ (i, j)} завершения текущего i -го

цикла ВНЗ/δ_Д - сканирования на заданной трассе (или, что то же самое, - в момент начала (i+j) цикла). То есть, при выполнении хотя бы одного из условий (7) по любому параметру - делают вывод о переходе радиофизических условий (РФУ), имевших место в предыдущем интервале стационарности Δt_{ст i}, в качественно иное состояние на интервале Δt_ст(i+j). При сохранении изменений в пределах иначе говоря, - при несоблюдении (7), делают вывод о стационарности трассы локации в соответствующем временном интервале Δt_ст=t_δ(i+j)-t_{δ i}.

Определяемый по критерию (7) интервал Δt_ст может быть равен неопределенному количеству периодов ВНЗ/δ_Д - сканирования Т_δ, так как значение в указанных пределах при стабильности РФУ может сохраняться произвольно долго. То есть, значение j в течение неопределенного времени может составлять полуоткрытый целочисленный ряд [j=1, j=var], а интервал стационарности может быть соответственно равен сумме неопределенного целочисленного множества {k_δ} периодов ВНЗ/δ_Д - сканирования:

Структурная схема устройства, реализующая заявляемый способ оперативной оценки стационарности (ОСТ), представлена на фиг. 2 (радиоприемное устройство стандартного типа на схеме не показано, как предусмотренное по умолчанию).

В нее входят следующие функциональные блоки, отображающие описанные выше действия по способу:

1 - блок коммутации (с учетом локационной задержки) на интервале T_δi (длительности цикла ВНЗ/δ_Д - зондирования) составляющей принятых радиоприемным устройством сигналов на вход Тракта обработки ЛКС и составляющих принятых пробных сигналов в сечениях ƒ и τ₃ на входы соответственно блоков 2 и 4;

2 - блок анализа в начале цикла T_δi на интервале Δt_{AH ƒ}≈Δt_{пр ƒ} частотных характеристик принятых сигналов обусловленных передачей сигнала δ_Дƒ;

3 - блок генерации модели принятых сигналов обусловленных передачей сигнала «включения» δ_Дƒ;

4 - блок анализа на интервале Δt_{AH τ}≈Δt_{пр τ} характеристик по задержке принятых сигналов, обусловленных передачей сигнала δ_Дτ;

5 - блок генерации модели принятых сигналов обусловленных передачей строб-импульса δ_Дτ;

6 - блок вычисления показателя относительной стационарности в сечении ƒ;

7 - блок задержки сигнала модели на период Т_δ и формирования копии

8 - блок задержки сигнала модели на период T_δ и формирования копии

9 - блок вычисления показателя относительной стационарности в сечении τ₃;

10 - блок альтернативного решения о критичном относительном изменении или сохранении на интервале от i-го до (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования текущего состояния стационарности ИПРРВ в сечении ƒ;

11 - блок генерации порога относительной стационарности;

12 - блок альтернативного решения о критичном относительном изменении или сохранении на интервале от i-го до (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования текущего состояния стационарности ИПРРВ в сечении τ₃;

13 - блок окончательного двумерного_альтернативного решения о критичном относительном изменении или сохранении на текущем интервале Т_δ от i-го до (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования текущего состояния стационарности ИПРРВ по критерию совпадения полученных ранее в сечениях ƒ и τ частных решений по оценкам стационарности ИПРРВ в блоках 10 и 12;

14 - блок оценки продолжительности непрерывного интервала стационарности Δt_{ст Σ};

15 - блок задающего генератора циклов Т_δ (периодов) ВНЗ/δ_Д-зондирования;

16 - блок задающего генератора пробных δ_Д-сигналов;

17 - блок тракта обработки ЛКС;

18 - блок генератор опорного сигнала;

19 - блок задающий генератор зондирующего сигнала.

Примечание: блоки 17, 18, 19 не входят в заявленный способ ОСТ, а показаны для лучшего понимания работы алгоритма на схеме фиг. 2.

Устройство (фиг. 2), реализующий заявляемый способ, работает следующим образом:

Принятый РПУ сигнал подают на первый вход коммутатора - блока 1, на второй вход которого подают сигналы синхронизации циклов T_δi (периодов) ВНЗ/δ_Д-зондирования с выхода блока 15, а на третий вход - сигналы синхронизации по длительности текущего интервала стационарности Δt_{ст i} с выхода блока 14 (заметим: здесь и далее все выкладки временного регламента работы приводятся по умолчанию с учетом локационной задержки ).

С первого выхода блока 1 в момент начала цикла T_δi (то есть, одновременно - в момент t_{пр ƒ} начала импульса δ_Дƒ «включения») коммутируют составляющую принятого пробного сигнала длительностью Δt_{пр ƒ}≈t_{пр ƒ}+Δt_ст/π на вход блока 2. Здесь на интервале Δt_AHj осуществляют анализ совокупности {A_i, ƒ_i, σ_i}_ƒ частотных характеристик принятых радиоприемным устройством сигналов обусловленных передачей сигнала δ_Дƒ. Данные с выхода блока 2 поступают на первый вход блока 3, где генерируются представления соответствующей модели При этом на второй вход блока 3 подают сигналы синхронизации по длительности текущего интервала стационарности Δt_{ст i} c выхода блока 14. Со второго выхода блока 1 в момент окончания импульса «включения» - и одновременного начала строб-импульса δ_Дτ - коммутируют составляющую принятого пробного сигнала на вход блока 4, где на интервале Δt_AHτ=Т_ди осуществляют анализ совокупности {A_i, σ_i, τ_3i}_τ параметров по задержке принятых сигналов обусловленных передачей сигнала δ_Дτ. Данные с выхода блока 4 поступают на первый вход блока 5, где генерируют представления соответствующей модели При этом на второй вход блока 5 подают сигналы синхронизации по длительности текущего интервала стационарности Δt_стi c выхода блока 14.

Сигналы со вторых выходов блоков 3 и 5 подают на входы блоков 6, 7 и 8, 9 соответственно. Блоки 7 и 8 реализуют задержку сигналов моделей и на период T_δ и формируют таким образом их копии которые подают на вторые входы соответственно блоков 6 и 9. Эти блоки выполняют вычисление показателей относительной стационарности в виде «невязки» i-x и (i+j)-x представлений указанных моделей в обоих сечениях. Сигналы этих показателей с выходов блоков 6 и 9 поступают на первые входы соответственно блоков 10 и 12, на вторые входы которых с выходов блока 11.11 подают значения оперативно задаваемого порога В блоках 10 и 12 по критерию больше/меньше порога вырабатывают решение о критичном относительном изменении или сохранении на интервале от i-го до (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования параметров принимаемых сигналов по частоте и задержке и соответствующем эквивалентном критичном относительном изменении или сохранении текущего состояния стационарности ИПРРВ в сечениях ƒ и τ. Сигналы с выходов блоков 10 и 12 подают на входы блока 13, где по критерию совпадения полученных ранее в сечениях ƒ и τ₃ частных решений принимают окончательное двумерное решение о критичном относительном изменении или сохранении на текущем интервале Т_δ от i-го до (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования текущего состояния стационарности ИПРРВ. Итоговое решение о сохранении степени стационарности с выхода блока 13 поступает на первый вход блока 14 для определения суммарного интервала идущих без перерывов периодов Т_δ, в которых сохраняется текущее состояние стационарности, то есть - оценки общего непрерывного интервала стационарности Δt_{ст Σ}. На второй вход блока 14 подают сигналы синхронизации по циклам T_δi. Сигнал со второго и третьего выходов блока 15 генерации циклов Т_δ ВНЗ/δ_Д-зондирования подается соответственно на вход блока 16 задающего генератора пробных δ_Д-сигналов и на РПД, блоки Тракта Обработки ЛКС, Генераторов ОПС.

Таким образом, ЗГРЛ при применении заявляемого способа становится радиотехническим устройством со скользящей относительной адаптацией к нестационарности ИПРРВ. Важно заметить, что описанный способ текущих скользяще-относительных оценок стационарности ДКМ-радиоканалов инвариантен по отношению к условиям функционирования, способам обработки радиосигналов и их реализации.

Основными факторами, определяющими преимущества предлагаемого способа перед известными, являются:

- относительность и оперативность текущих оценок стационарности трасс ЗГРЛ, в силу этого - их независимость от регулярных и флюктуационных изменений ГФУ в сезонно-суточных циклах и периодах солнечной активности;

- инвариантность получаемых оценок стационарности ИПРРВ относительно географии трасс ЗГРЛ и их направлений;

- инвариантность получаемых оценок стационарности применительно к методам обработки сигналов в ЗГРЛ.

- отсутствие большинства применяемых априори условий и допущений (в различных комбинациях), делающих известные способы оценок стационарности принимаемых сигналов статистическими методами в общем по УСФ случае не адекватными;

- формирование двумерных оценок стационарности в максимально возможной мере соответствует реальным и самым сложным в общем случае условиям формирования стохастичных принимаемых ДКМ-сигналов.

Эффективность заявляемого способа была проверена ЭВМ-моделированием. Ставилась задача определения стационарности принятого сигнала, задаваемого с огибающей по нормальному закону с произвольными вариациями тренда изменений амплитуд. Получены результаты оценок тренда с ошибками не более 5%.

Использованные источники информации

1. Левин Б.Р. Статистическая радиотехника. - М., «Советское радио», 1966.

2. Под ред. Колосова А.А. Основы загоризонтной радиолокации. - М., "Радио и связь", 1984.

3. Акимов В.Ф., Калинин Ю.К. Введение в проектирование ионосферных загоризонтных радиолокаторов. Под ред. Боева С.Ф. - М., Техносфера, 2017.

4. Исимару А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. - М., «Мир», 1981, т. 1, 2.

5. Амбарцумов К.С., Арефьев В.И., Гордеев В.А., Талалаев А.Б. Обобщенный функциональный анализ информационных радиосистем. - Тверь, «Вестник ТвГУ. Серия «Прикладная математика», 2015, №1.

6. Герасимов Ю.С., Гордеев В.А., Кристаль B.C. Оценка параметров возмущающих воздействий на трассах дальней радиосвязи. - М., "Радиотехника", 1982, №9.

7. Тихонов А.Н., Гончарский А.В., Степанов В.В., Ягола А.Г. Регуляризующие алгоритмы и априорная информация. - М., «Наука», 1983.

1. Альперт Я.Л., Гинзбург В.Л., Фейнберг Е.Л. Распространение радиоволн.-- М., Гостехиздат, 1953.

2. Благовещенский Д.В. Распространение декаметровых радиоволн в высоких широтах. - М., "Наука", 1981.

3. Price R., Green Р.Е. A communication technique for multipatch channels. PIRE, v. 46, №3, 1958.

4. Яковлев О.И., Якубов В.П., Урядов В.П., Павельев А.Г. Распространение радиоволн. - М, изд-во URSS, 2015.

5. Вертоградов Г.Г. Комплексные исследования ионосферного распространения декаметровых радиоволн на трассах разной протяженности. Дисс. на соискание степени д-ра физ.-мат. наук. - Ростов-на-Дону, 2007, 432 с.

6. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Динамическая адаптивная структурно-физическая модель декаметрового канала связи. - М., «Математическое моделирование», 1996, т. 8, №2, с. 3-18.

7. Барабашов Б.Г., Вертоградов Г.Г. Определение времени стационарности ионосферного радиоканала. - М., «Математическое моделирование», 1996, т. 8, №2.

8. Вертоградов Г.Г., Урядов В.П., Вертоградов В.Г., Кубатко С.В. Патент №2399062 РФ МПК G01S 1/08, 3/46 (2006.01). Ионосферный зонд-радиопеленгатор. Заявл. 15.07.2009. Опубликовано 10.09.2010. Бюлл. №25, с. 16.

9. Smirnov V.M., Tynyankin S.I., Guzenko О.В. Ionosfernoe Obespechenie Sredstv Korotkovolnovoi Svyazi s Ispol'zovaniem Sputnikovykh Navigatsionnykh Sistem GLONASS/GPS [Means Provided by Ionosphere for Short-Wave Communication Using'Satellite Navigation Systems GLONASS/GPS]. G. Fryazino: FIRE im. V.A. Kotel'nikova RAN. Moscow, Innovatsionnyi nauchno-tekhnicheskii tsentr, 2012 (in Russian).

10. Колмогоров A.H., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. - М., «Наука», 1972.

Изобретение относится к области радиотехники, конкретно к способу определения в реальном времени текущих интервалов относительной стационарности сигналов загоризонтной радиолокации и предназначено для обеспечения адаптации систем загоризонтной радиолокации методом оперативных измерений текущих интервалов стационарности ионосферно-пространственного распространения радиоволн. Измерение текущих интервалов стационарности производится путем циклического сканирования трасс локации методом возвратно-наклонного зондирования (ВНЗ) δ_Д-зондирования с периодом Т_δi, задаваемым генератором циклов. Далее поочередно излучают на рабочей частоте два «пробных», отображаемых функциями Дирака, сигнала - квазимонохроматического «включения» и строб-импульса. Затем осуществляют радиоприем, коммутацию составляющих , принятых пробных сигналов . Далее оценивают стационарности пробных сигналов и обрабатывают их с учетом локационной задержки. 2 ил.

Способ определения в реальном времени текущих интервалов относительной стационарности сигналов загоризонтной радиолокации, характеризующийся тем, что осуществляют циклическое с периодом T_δi возвратно-наклонное (ВНЗ/δ_Д) зондирование трасс радиолокации «пробными» δ_Д-сигналами, стандартный радиоприем и обработку принятых пробных сигналов с учетом их локационной задержки, при этом циклическое ВНЗ/δ_Д-зондирование трасс радиолокации реализуют путем последовательного излучения радиопередатчиком поочередно двух «пробных» δ_Д-сигналов, квазимонохроматического сигнала «включения» и строб-импульса, отображаемых приближенно функциями Дирака, обработку принятых пробных сигналов выполняют с учетом их локационной задержки в виде последовательности следующих действий над сигналами , а именно в начале цикла T_δi в момент t_{пр ƒ} начала сигнала δ_Дƒ «включения» составляющую принятых пробных сигналов, обусловленную передачей сигнала δ_Дƒ длительностью Δt_{пр ƒ}, на интервале Δt_{AH ƒ}, осуществляют измерение совокупности амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) {A_i, ƒ_i, σ_i}ƒ составляющей пробного сигнала, где: A_i - амплитуда, ƒ_i - частота и σ_i - спектр i-го сигнала, затем в момент окончания импульса «включения» и одновременного начала строб-импульса δ_Дτ составляющую обусловленную передачей сигнала δ_Дτ длительностью Т_ди на интервале Δt_AHτ=Т_ди, измеряют АЧХ {A_i, σ_i, τ_3i} с учетом ее параметров по задержке, далее данные измерений используют для генерации представлений соответствующих моделей сигналов как функций их частоты и задержки, затем сигналы моделей подвергают задержке на величину Т_δ и формируют таким образом их копии которые применяют для вычисления показателей относительной стационарности в виде «невязки» i-x и (i+j)-x представлений указанных моделей в обоих сечениях, далее сигналы этих показателей используют для выработки по критерию больше/меньше задаваемого порога частных решений в сечениях ƒ и τ о критичном относительном изменении или сохранении на интервале от i-го до (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования параметров текущего состояния стационарности ионосферно-пространственного распространения радиоволн (ИПРРВ), затем по критерию совпадения полученных ранее в сечениях ƒ и τ частных решений об изменении или сохранении текущего состояния стационарности принимают окончательное двумерное решение о критичном относительном изменении или сохранении на текущем интервале T_δ от i-го до (i+j)-го цикла ВНЗ/δ_Д-зондирования текущего состояния стационарности ИПРРВ, а обработку принятых пробных сигналов завершают суммированием интервалов идущих без перерывов периодов Т_δ, в которых сохраняется текущее состояние стационарности для оценки общего непрерывного интервала стационарности Δt_{ст Σ}. сигналов загоризонтной радиолокации.