Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиомониторинга для решения задач обнаружения и селекции радиосигналов с известными поляризационными параметрами, а также в пассивном поляризационном (поляриметрическом) радиолокаторе для обнаружения и селекции радиолокационных сигналов.
Известен способ обнаружения радиолокационных целей на фоне шумов [1], заключающийся в облучении цели двумя ортогональными по поляризации радиосигналами, приеме отраженных от цели радиосигналов, вычислении поляризационных параметров Стокса принятых радиосигналов, вычислении совокупного параметра обнаружения из поляризационных параметров Стокса и сравнении его с заданным порогом обнаружения.
Недостатком такого способа является то, что обнаружение радиолокационных целей производится по энергетическому совокупному параметру (при этом не учитываются априорные вероятности о поляризации отраженного радиосигнала), что не позволяет произвести согласованное по поляризации обнаружение и селекцию отраженных радиосигналов.
Известен способ и устройство для обнаружения и селекции радиолокационных сигналов, приведенные в [2]. Способ для обнаружения и селекции радиолокационных сигналов заключается в приеме двух ортогональных компонент радиосигнала, преобразовании аналоговых радиосигналов приемных устройств в цифровую форму, запоминании их в устройствах памяти, интерполировании цифровых радиосигналов, запоминании интерполированных цифровых радиосигналов и последующем определении отношения амплитуд и разности фаз ортогональных компонент селектируемого радиосигнала.
Недостатком способа является то, что он не позволяет осуществлять селекцию радиосигналов по поляризационному признаку и принимать решение о наличии или отсутствии обнаруживаемого радиосигнала.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ обнаружения и селекции радиолокационных сигналов по поляризационному признаку и устройство для его осуществления [3]. Данный способ заключается в приеме двух ортогональных компонент радиосигнала, преобразовании аналоговых радиосигналов в цифровую форму, запоминании их в устройствах памяти, интерполировании цифровых радиосигналов, запоминании интерполированных цифровых радиосигналов, последующем определении отношения амплитуд и разности фаз ортогональных компонент селектируемого радиосигнала, вычислении совокупного поляризационного параметра принимаемого радиосигнала - угла эллиптичности и принятии решения о наличии или отсутствии селектируемого радиосигнала в соответствии с критерием Неймана-Пирсона.
Недостатком способа-прототипа является относительно низкое значение вероятности правильного обнаружения радиосигнала при линейной поляризации или эллиптической поляризации с малыми значениями угла эллиптичности, а также отсутствие учета значений угла наклона эллипса поляризации при принятии решения об обнаружении и селекции радиосигнала по поляризационному признаку.
Целью изобретения является разработка способа обнаружения и селекции радиосигналов по комплексному поляризационному признаку, заключающемуся в совместном использовании угла эллиптичности и угла наклона эллипса поляризации, обеспечивающего повышение вероятности правильного обнаружения радиосигнала при фиксированной вероятности ложной тревоги, за счет дополнительного вычисления и учета угла наклона эллипса поляризации принимаемого радиосигнала при принятии решения о наличии селектируемого радиосигнала.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в приеме двух ортогональных компонент радиосигнала, преобразовании аналоговых радиосигналов в цифровую форму, запоминании их в устройствах памяти, осуществлении интерполирования цифровых радиосигналов, запоминании интерполированных значений цифровых радиосигналов, определении параметров ортогональных компонент селектируемого радиосигнала, произведении вычисления поляризационных параметров принимаемого радиосигнала и принятии решения о наличии селектируемого радиосигнала, дополнительно на предварительном этапе определяют пороговое значение угла эллиптичности и определяют границы интервалов обнаружения. При определении параметров ортогональных компонент селектируемого радиосигнала вычисляют их квадратурные компоненты и формируют четырехвектор поляризации. При вычислении поляризационных параметров принимаемого радиосигнала, кроме угла эллиптичности, вычисляют угол наклона эллипса поляризации, а принятие решения о наличии селектируемого радиосигнала осуществляют на основе комплексного использования поляризационных параметров.
Благодаря указанной новой совокупности существенных признаков при реализации заявленного способа обеспечивается комплексное использование поляризационных параметров за счет дополнительного вычисления и учета угла наклона эллипса поляризации принимаемого радиосигнала, что позволяет снизить вероятность возникновения дополнительных ошибок при принятии решения о наличии селектируемого радиосигнала в случае приема радиосигнала линейной поляризации или эллиптической поляризации с малыми значениями угла эллиптичности, следовательно, указывает на возможность повышения вероятности правильного обнаружения радиосигнала при фиксированном значении вероятности ложной тревоги.
Заявленное изобретение поясняется чертежами, на которых показаны:
на фиг. 1 - графическое представление основных поляризационных параметров радиосигнала;
на фиг. 2 - зависимость вероятности правильного обнаружения радиосигнала от значения угла эллиптичности при различных отношениях сигнал/шум и вероятности ложной тревоги РЛТ=0,1;
на фиг. 3 - вероятности правильного обнаружения радиосигнала при отношении сигнал/шум 8 дБ и вероятности ложной тревоги РЛТ=0,1;
на фиг. 4 - графическое представление определения пороговых значений угла эллиптичности;
на фиг. 5 - плотность распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности шума;
на фиг. 6 - плотность распределения вероятности мгновенных значений угла наклона эллипса поляризации шума;
на фиг. 7 - плотность распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности смеси полезного радиосигнала и шума;
на фиг. 8 - плотность распределения вероятности мгновенных значений угла наклона эллипса поляризации смеси полезного радиосигнала и шума;
на фиг. 9 - эффективность способа обнаружения и селекции радиосигналов по комплексному поляризационному признаку.
Предлагаемый способ обнаружения и селекции радиосигналов по комплексному поляризационному признаку заключается в следующем.
Измерение поляризационной структуры радиоволн при приеме радиосигналов расширяет функциональные возможности радиоэлектронных систем и комплексов, при этом необходимо чтобы измерительная аппаратура была приспособлена для оценки соответствующих поляризационных параметров.
Под поляризацией электромагнитной волны понимается ориентация в пространстве вектора напряженности электрического поля относительно плоскости распространения (фиг. 1, а). Плоскость, проходящую через линию распространения и вектор
называют плоскостью поляризации. В общем случае величина и направление вектора напряженности электрического поля в данной точке пространства не остаются постоянными, а изменяются по определенному закону. Эти изменения характеризуются направлением обхода и формой кривой, описываемой концом вектора
за период колебания.
В качестве подхода к поляризационному представлению радиоизлучения традиционно используется описание обобщенной эллиптически поляризованной волны в виде двух ортогональных линейно-поляризованных волн. Модель представлена проекциями вектора напряженности электрического поля на координатные оси OX и OZ при совпадении направления распространения с осью OY (фиг. 1, б). В зависимости от значений амплитуд ЕГ, ЕВ и фаз ϕГ, ϕВ ортогонально поляризованных волн с линейной поляризацией, формируется необходимая поляризационная структура.
В общем случае, эллиптической поляризации, конец вектора напряженности электрического поля описывает в картинной плоскости эллипс, характеристики которого определяются следующими параметрами - углом наклона эллипса поляризации γ, который характеризуется углом наклона большой оси эллипса 2a к оси OX, при этом
и углом эллиптичности α, который характеризуется выражением α=arctgr, где r - коэффициент эллиптичности, который определяется отношением малой b и большой a осей эллипса (фиг. 1, в), где
Способ обнаружения и селекции радиосигналов по известным значениям угла эллиптичности α0 и угла наклона эллипса поляризации γ0 с требуемой вероятность ложной тревоги известны, тогда обнаружение такого радиосигнала по вычисленным значениям угла эллиптичности α и угла наклона эллипса поляризации γ производится следующим образом.
На предварительном этапе пороговые значения угла эллиптичности -αпор и αпор определяются как точки пересечения функций вероятности правильного обнаружения радиосигнала на основе комплексного использования поляризационных параметров и вероятности правильного обнаружения радиосигнала по значению угла эллиптичности (фиг. 2). Значения пороговых границ зависят от требуемой вероятности ложной тревоги а также отношения сигнал/шум на входе радиоприемного устройства (фиг. 3) и могут быть определены на основе данных, полученных путем численного моделирования [5].
На фиг. 2-4 приняты следующие обозначения: -αпор, αпор - пороговые значения угла эллиптичности; - зависимость вероятности правильного обнаружения радиосигнала по углу эллиптичности от значения угла эллиптичности при q=4 дБ;
- при q=8 дБ;
- при q=12 дБ;
- зависимость вероятности правильного обнаружения радиосигнала от значения угла эллиптичности по комплексному поляризационному признаку при q=4 дБ;
- при q=8 дБ;
- при q=12 дБ.
Для удобства поиска пороговых значений -αпор и αпор находят пороговую функцию (фиг. 4) определяемую как модуль натурального логарифма от отношения вероятности правильного обнаружения радиосигнала на основе комплексного использования поляризационных параметров к вероятности правильного обнаружения радиосигнала по значению угла эллиптичности вычисленными с требуемой вероятностью ложной тревоги
Используя полученную функцию, пороговые значения находятся в результате решения уравнения:
Определяют границы интервалов обнаружения с использованием критерия Неймана-Пирсона, для чего при обнаружении радиосигнала по значению угла эллиптичности - нижние и верхние границы интервала обнаружения αнг и αвг (фиг. 5) определяются в соответствии с выражениями:
где εα - величина, характеризующая интервал обнаружения по углу эллиптичности при обнаружении радиосигнала по значению угла эллиптичности.
На фиг. 5 приняты следующие обозначения: РЛТ - площадь участка, ограниченного интервалом обнаружения и плотностью распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности шума, соответствующая значению вероятности ложной тревоги; wN(α) - плотность распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности шума; - аппроксимированная плотность распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности шума; αнг1 и αвг1 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла эллиптичности α01=-10° и РЛТ=0,1; α'нг1 и α'вг1 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла эллиптичности α01=-10° и
αнг2 и αвг2 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла эллиптичности α02=20° и РЛТ=0,1; α'нг2 и α'вг2 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла эллиптичности α=20° и
Величина εα при известном значении угла эллиптичности принимаемого радиосигнала и требуемом значении вероятности ложной тревоги определяется по распределению плотности вероятности угла эллиптичности шума в соответствии с выражением:
где αнг и αвг - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла эллиптичности α0 и РЛТ; - аппроксимированная плотность распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности шума; εα - величина, характеризующая интервал обнаружения по углу эллиптичности при обнаружении радиосигнала по значению угла эллиптичности.
Путем численного моделирования возможно определить параметры интервалов обнаружения для заданного значения угла эллиптичности α0 и требуемого значения вероятностью ложной тревоги
В табл. 1 представлены границы интервалов обнаружения для некоторых заданных значений вероятности ложной тревоги и углов эллиптичности, полученные с помощью имитационной модели [6].
При обнаружении радиосигнала по комплексному поляризационному признаку - нижние и верхние границы интервалов обнаружения по углу эллиптичности и
и углу наклона эллипса поляризации
и
(фиг. 6) определяются следующими выражениями:
при этом,
где - величина, характеризующая интервал обнаружения по углу эллиптичности при обнаружении радиосигнала по комплексному поляризационному признаку;
- величина, характеризующая интервал обнаружения по углу наклона эллипса поляризации при обнаружении радиосигнала по комплексному поляризационному признаку.
На фиг. 6 приняты следующие обозначения: РЛТ - площадь участка, ограниченного интервалом обнаружения и плотностью распределения вероятности мгновенных значений угла наклона эллипса поляризации шума, соответствующая значению вероятности ложной тревоги; - плотность распределения вероятности мгновенных значений угла наклона эллипса поляризации шума;
- аппроксимированная плотность распределения вероятности мгновенных значений угла наклона эллипса поляризации шума; γнг1 и γвг1 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла наклона эллипса поляризации γ01=-10° и РЛТ=0,1; γ`нг1 и γ`вг1 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла наклона эллипса поляризации γ01=-10° и
γнг2 и γвг2 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла наклона эллипса поляризации γ02=20° и РЛТ=0,1; γ'нг2 и γ'вг2 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла наклона эллипса поляризации γ02=20° и
Величина при известном значении угла эллиптичности α0 принимаемого радиосигнала и требуемом значении вероятностью ложной тревоги
определяется по распределению плотности вероятности угла эллиптичности шума в соответствии с выражением:
где α`нг и α`вг - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла эллиптичности α0 и
- аппроксимированная плотность распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности шума; ε'α - величина, характеризующая интервал обнаружения по углу эллиптичности при обнаружении радиосигнала по комплексному поляризационному признаку.
Величина при известном значении угла наклона эллипса поляризации γ0 принимаемого радиосигнала и требуемом значении вероятностью ложной тревоги
определяется по распределению плотности вероятности угла наклона эллипса поляризации шума в соответствии с выражением:
где γ`нг и γ`вг - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла наклона эллипса поляризации γ0 и
- аппроксимированная плотность распределения вероятности мгновенных значений угла наклона эллипса поляризации шума; ε`γ - величина, характеризующая интервал обнаружения по углу наклона эллипса поляризации при обнаружении радиосигнала по комплексному поляризационному признаку.
Путем численного моделирования возможно определить параметры интервалов обнаружения для заданного значения угла наклона эллипса поляризации γ0 и требуемого значения вероятностью ложной тревоги
В табл. 2 указаны границы интервалов обнаружения для некоторых заданных значений вероятности ложной тревоги и углов наклона эллипса поляризации, полученные с помощью имитационной модели [6].
Принимают радиосигнал биортогональной антенной системой [4] причем сигнал, принятый на вертикально ориентированный и горизонтально ориентированный антенные элементы характеризуют горизонтальные и вертикальный компоненты радиосигнала:
где S(t) - амплитуда (огибающая), ϕГК и ϕВК - начальные фазы проекций принятого радиосигнала, ϕ(t) - полная фаза.
Преобразуют радиосигнал из аналоговой в цифровую форму на основе известных алгоритмов, после чего запоминают цифровые отсчеты радиосигнала в устройствах памяти.
Для увеличения количества отсчетов радиосигнала в единицу времени, осуществляют интерполирование цифрового радиосигнала с использованием известных алгоритмов.
Запоминают интерполированные цифровые отсчеты радиосигнала в устройствах памяти.
Вычисляют квадратурные составляющие ортогональных компонент сигнала для чего представляют горизонтальную и вертикальную компоненты радиосигнала в виде двух слагаемых, вычисленных на основе квадратурного преобразования:
На основе вычисленных квадратурных составляющих радиосигнала, формируют четырехмерный вектор поляризации [5]:
где X1 и X2 - квадратурные составляющие комплексной амплитуды горизонтальной компоненты радиосигнала, Y1 и Y2 - квадратурные составляющие комплексной амплитуды вертикальной компоненты радиосигнала.
При вычислении поляризационных параметров принимаемого сигнала рассчитывают значения угла эллиптичности и угла наклона эллипса поляризации по формулам [5]:
Принятие решения о наличии селектируемого сигнала, с поляризационными параметрами α0 и γ0, осуществляют на основе комплексного использования поляризационных параметров при выполнении условий
и
(фиг. 7 и 8), либо по значению угла эллиптичности при выполнении условий
и
(фиг. 7).
На фиг. 7 приняты следующие обозначения: - аппроксимированная плотность распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности глума;
- плотность распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности смеси полезного сигнала и шума при отношении сигнал/шум q=4 дБ;
- при отношении сигнал/шум q=8 дБ;
- при отношении сигнал/шум q=12 дБ;
- при отношении сигнал/шум q=16 дБ; РЛТ1 - площадь участка, ограниченного интервалом обнаружения и плотностью распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности шума, соответствующая значению вероятности ложной тревоги 0,01; РЛТ2 - значению вероятности ложной тревоги 0,1; РЛТ3 - значению вероятности ложной тревоги 0,3; αнг11 и αвг11 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла эллиптичности α0=0° и РЛТ=0,01; αнг12 и αвг12 - при α0=0° и РЛТ=0,1; αнг11 и αвг11 - при α0=0° и РЛТ=0,3.
На фиг. 8 приняты следующие обозначения: - аппроксимированная плотность распределения вероятности мгновенных значений угла наклона эллипса поляризации глума;
- плотность распределения вероятности мгновенных значений угла наклона эллипса поляризации смеси полезного сигнала и шума при отношении сигнал/шум q=4 дБ;
- при отношении сигнал/шум q=8 дБ;
- при отношении сигнал/шум q=12 дБ;
- при отношении сигнал/шум q=16 дБ; РЛТ1 - площадь участка, ограниченного интервалом обнаружения и плотностью распределения вероятности мгновенных значений угла наклона эллипса поляризации шума, соответствующая значению вероятности ложной тревоги 0,01; РЛТ2 - значению вероятности ложной тревоги 0,1; РЛТ3 - значению вероятности ложной тревоги 0,3; αнг11 и αвг11 - нижняя и верхняя границы интервала обнаружения при известном значении угла наклона эллипса поляризации γ0=0° и РЛТ=0,01; αнг12 и αвг12 - при γ0=0° и РЛТ=0,1; αнг11 и αвг11 - при γ0=0° и РЛТ=0,3.
На основе проверки соответствия условий обнаружения и рассчитанных значений угла эллиптичности и угла наклона эллипса поляризации, формируют нулевую H0 (радиосигнал отсутствует) или альтернативную гипотезу H1 (радиосигнал обнаружен) согласно табл. 3:
В ходе численного моделирования разработанного способа установлено, что по сравнению со способом-прототипом [3], при приеме радиосигналов с линейной и эллиптической поляризацией в пределах интервала пороговых значений угла эллиптичности, наблюдается выигрыш, который в зависимости от отношениях сигнал/шум и значениях угла эллиптичности селектируемого радиосигнала по поляризационному признаку, может составлять от 5 до 50% (фиг. 8). Под выигрышем понимается превышение вероятности правильного обнаружения радиосигнала разработанного способа над способом-прототипом.
Из вышеприведенного следует, что разработанный способ устраняет недостаток способа-прототипа по низкой эффективности обнаружения радиосигналов с линейной и эллиптической поляризацией в пределах интервала пороговых значений угла эллиптичности и позволяет осуществлять обнаружение радиосигналов на основе измерения, анализа и учета таких поляризационных характеристик как угол эллиптичности и угол наклона эллипса поляризации.
Источники информации
1. Richard М. Barnes, George М. Vachula. Polarization detector. Patent №4,323,899 G01S 12/02. Filed: 23.06.1980. Date of Patent: 06.04.1982.
2. Mitchell Joseph Sparrow, Joseph Cikalo. Instantaneous measurement of signal polarization. Patent №6,768,971 H01Q 21/06. Filed: 07.05.2001. Date of Patent: 27.07.2004.
3. Громов В.А., Шарыгин Г.С. Способ обнаружения и селекции радиолокационных сигналов по поляризационному признаку и устройство для его осуществления. Патент №2476903 МПК G01S 13/04 (2006.01). Бюл. №6 от 27.02.2013. Заявка №2011108902/07 от 09.03.2011.
4. Павлов В.А. Адаптивные пространственно-поляризационные методы обработки сигналов и помех в условиях радиоэлектронного конфликта. - Воронеж: ВВАИУ, 2007. - 244 с: ил.
5. Козлов Н.И., Логвин А.И., Сарычев В.А. Поляризация радиоволн. Поляризационная структура радиолокационных сигналов. - М.: Радиотехника, 2005. - 704 с.: ил. (Сер. Поляризация радиоволн. Ред. серии А.И. Козлов).
6. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2023681087 Российская Федерация. Программный модуль адаптивного многопараметрического обнаружения радиосигналов на основе поляризационных измерений: №2023669936: заявл. 28.09.2023: опубл. 10.10.2023 / Богдановский С.В.; заявитель Богдановский С.В.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ И СЕЛЕКЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ ПО ПОЛЯРИЗАЦИОННОМУ ПРИЗНАКУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2011 |
|
RU2476903C2 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛОВ | 2018 |
|
RU2720588C1 |
СПОСОБ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ПЕЛЕНГОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ | 2016 |
|
RU2624449C1 |
Способ определения угловой ориентации летательного аппарата | 2024 |
|
RU2821640C1 |
СПОСОБ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ПЕЛЕНГОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРИОРТОГОНАЛЬНОЙ АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ | 2019 |
|
RU2713866C1 |
СПОСОБ ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ПЕЛЕНГОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ (ВАРИАНТЫ) | 2008 |
|
RU2393498C2 |
СПОСОБ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ПЕЛЕНГОВАНИЯ РАДИОСИГНАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТРИОРТОГОНАЛЬНОЙ АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ | 2018 |
|
RU2702102C1 |
СПОСОБ СЕЛЕКЦИИ ОБЪЕКТОВ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ, ОСНАЩЕННЫХ СРЕДСТВАМИ МАСКИРОВКИ | 2021 |
|
RU2783347C1 |
КОМПЛЕКСНЫЙ ОБНАРУЖИТЕЛЬ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ТРАЕКТОРИЙ ВОЗДУШНЫХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ | 2021 |
|
RU2776417C1 |
СПОСОБ ЗАЩИТЫ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ С МОНОИМПУЛЬСНОЙ ПЕЛЕНГАЦИЕЙ ОТ МНОГОКРАТНЫХ ОТВЕТНО-ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ | 2023 |
|
RU2815879C1 |
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиомониторинга для решения задач обнаружения и селекции радиосигналов с известными поляризационными параметрами, а также в пассивном поляризационном радиолокаторе для обнаружения и селекции радиолокационных сигналов. Техническим результатом является повышение вероятности правильного обнаружения радиосигнала при фиксированной вероятности ложной тревоги, за счет дополнительного вычисления и учета угла наклона эллипса поляризации принимаемого радиосигнала при принятии решения о наличии селектируемого сигнала. Заявленный способ основан на приеме двух ортогональных компонент радиосигнала, вычислении их квадратурных компонент, вычислении поляризационных параметров принимаемого сигнала, в качестве которых используются угол эллиптичности и угол наклона эллипса поляризации, и принятии решения о наличии селектируемого сигнала, с поляризационными параметрами α0 и γ0, на основе комплексного использования поляризационных параметров при выполнении условий
и
либо по значению угла эллиптичности при выполнении условий
и
. При этом границы интервалов обнаружения
и
определяются с использованием критерия Неймана-Пирсона при
и
9 ил., 3 табл.
Способ обнаружения и селекции радиосигналов по комплексному поляризационному признаку, заключающийся в том, что принимают две ортогональные компоненты радиосигнала, преобразуют аналоговые радиосигналы в цифровую форму, запоминают их в устройствах памяти, осуществляют интерполирование цифровых радиосигналов, запоминают интерполированные значения цифровых радиосигналов, определяют параметры ортогональных компонент селектируемого радиосигнала, производят вычисление поляризационных параметров принимаемого радиосигнала и принимают решение о наличии селектируемого радиосигнала, отличающийся тем, что на предварительном этапе определяют пороговые значения угла эллиптичности как точки пересечения функций вероятности правильного обнаружения радиосигнала на основе комплексного использования поляризационных параметров и вероятности правильного обнаружения радиосигнала по значению угла эллиптичности, и определяют границы интервалов обнаружения:
и
- нижние и верхние границы интервала обнаружения по углу эллиптичности,
и
- нижние и верхние границы интервала обнаружения по углу эллиптичности при обнаружении радиосигнала по комплексному поляризационному признаку,
и
- нижние и верхние границы интервала обнаружения по углу наклона эллипса поляризации при обнаружении радиосигнала по комплексному поляризационному признаку, с использованием критерия Неймана-Пирсона, при
и
, где
- площадь участка, ограниченного интервалом обнаружения и плотностью распределения вероятности мгновенных значений угла эллиптичности шума или угла наклона эллипса поляризации шума, соответствующая значению вероятности ложной тревоги,
– требуемая вероятность ложной тревоги, далее принимают радиосигнал биортогональной антенной системой на вертикально и горизонтально ориентированные антенные элементы, характеризующий горизонтальные и вертикальные компоненты радиосигнала:
где – амплитуда радиосигнала,
и
– начальные фазы проекций принятого радиосигнала,
– полная фаза, после преобразования аналоговых радиосигналов в цифровую форму и интерполирования цифровых сигналов, вычисляют квадратурные составляющие ортогональных компонент радиосигнала, на основе которых формируют четырехвектор поляризации
, где
и
– квадратурные составляющие комплексной амплитуды горизонтальной компоненты радиосигнала,
и
– квадратурные составляющие комплексной амплитуды вертикальной компоненты радиосигнала, вычисляют поляризационные параметры принимаемого радиосигнала путем расчёта значения угла эллиптичности и угла наклона эллипса поляризации по формулам:
а принятие решения о наличии селектируемого радиосигнала, с поляризационными параметрами и
, осуществляют на основе комплексного использования поляризационных параметров при выполнении условий
,
и
, либо по значению угла эллиптичности при выполнении условий
и
.
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ И СЕЛЕКЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ ПО ПОЛЯРИЗАЦИОННОМУ ПРИЗНАКУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2011 |
|
RU2476903C2 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН С ПОСЛЕДУЮЩЕЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛОВ | 2018 |
|
RU2720588C1 |
МНОГОПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ВОЗДУШНЫХ ЦЕЛЕЙ | 1998 |
|
RU2139553C1 |
СПОСОБ СЕЛЕКЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ЦЕЛЕЙ НА ФОНЕ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ | 2018 |
|
RU2693048C1 |
ЛУКЬЯНОВ С.П | |||
Эффективность поляризационных радиолокаторов в задаче обнаружения стабильных целей на фоне пассивных помех // "Журнал Радиоэлектроники", 2000, N 5 [электронный ресурс: http://jre.cplire.ru/alt/may00/4/text.html, дата обращения |
Авторы
Даты
2025-05-26—Публикация
2024-08-09—Подача