ББК 32.95 Дятлов Анатолий Павлович, Кульбикаян Баграт Хачересович Корреляционная обработка широкополосных сигналов в автоматизированных комплексах радиомониторинга Редактор Ю. Н. <...> При использовании в системах связи и управления шумоподобных сигналов (ШС) проведение РМ на основе спектральной обработки информации затрудняется, поскольку из-за снижения спектральной плотности сигналов, принимаемых АКР, входное отношение сигнал/шум может быть меньше единицы. <...> В первой главе описываются цели и задачи РМ и формулируются рабочие модели радиообстановки, характеризующие многообразие исходных условий. <...> Исследование тенденций развития технических средств РМ показывает [1.1–1.11], что проблема повышения их эффективности приобрела в последние годы особо важное значение по следующим причинам: 1) бурное развитие научно-технического процесса, глобальный характер использования радиоэлектронных и телекоммуникационных средств обусловливает существенное усложнение РО при проведении РМ. <...> При проведении РМ информация, полученная в результате вторичной обработки в одном из комплексов, может использоваться совместно с подобной информацией от других пространственно разнесенных комплексов для решения таких сложных задач, как, например, определение местоположения, формирование команд на управление объектами или оружием, оптимальное целераспределение, принятие мер по улучшению тактических и технических характеристик совокупности средств РМ. <...> Для наиболее сложной ситуации при проведении РМ, соответствующей полному отсутствию априорной информации, модель РО может быть представлена в виде следующего многокомпонентного процесса: y0(t) = ∑ i=0 n Si(t, li, ⃗ где Si(t, li, ⃗ α)+ ∑ j=0 k ξj(t, ⃗ ствующими параметрами ⃗ α1)+ ∑ t=0 m ηt(t, ⃗1)+N(t), α′ (1.1) α) — сигнал с информационным параметром li и сопутα, характеризующими уровень априорной неопределенности и влияние мультипликативной помехи; ξj(t, ⃗ j-я помеха, сосредоточенная по спектру <...>
Корреляционная_обработка_широкополосных_сигналов_в_автоматизированных_комплексах_радиомониторинга.__(1).pdf
УДК 621.396.67
ББК 32.95
Д99
Ре це нз ент : доктор техн. наук, профессор
Дятлов А. П., Кульбикаян Б. Х.
Д99
Корреляционная обработка широкополосных сигналов
в автоматизированных комплексах радиомониторинга. –
М: Горячая линия–Телеком, 2013. – 332 с: ил.
ISBN 978-5-9912-0332-6.
Рассмотрены корреляционные методы и алгоритмы обработки
широкополосных сигналов в автоматизированных комплексах
радиомониторинга. Исследованы особенности этапов
радиомониторинга, связанных пространственно-частотным поиском
излучений, обнаружением, автосопровождением, классификации,
оценивания параметров и демодуляцией широкополосных
сигналов. Приведены методика анализа основных
характеристик комплексов радиомониторинга при различных
уровнях априорной неопределенности.
Для инженеров и научных работников, а также может быть
полезна преподавателям и студентам радиотехнических специальностей
вузов.
ББК 32.95
Дятлов Анатолий Павлович, Кульбикаян Баграт Хачересович
Корреляционная обработка широкополосных сигналов
в автоматизированных комплексах радиомониторинга
Редактор Ю. Н. Чернышев
Верстка Ю. Н. Чернышева
Обложка художника В. Г. Ситникова
Подписано в печать 19.05.13. Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 20,75. Тираж 500 экз. Изд. №13332
ISBN 978-5-9912-0332-6 © А. П. Дятлов, Б. Х. Кульбикаян , 2013
© Издательство «Горячая линия–Телеком», 2013
Д.
Д.
Га
б
риэль
ян
А
д
р
ес и
з
д
а
тел
ь
с
т
ва
в И
н
тер
Н
а
н
ет WWW
.
учн
о
е
из
д
TECH
а
ние
BOOK
.
RU
Стр.2
Оглавление
ПРЕДИСЛОВИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 ЗАДАЧИ И ЦЕЛИ РАДИОМОНИТОРИНГА ШИРОКОПОЛОСНЫХ
СИГНАЛОВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
6
2 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ БЕСПОИСКОВЫХ ПРИЕМНИКОВ
КОМПЛЕКСОВ РАДИОМОНИТОРИНГА . . . 24
2.1. Сравнительный анализ беспоисковых приемников . . . . . 24
2.2. Цифровой приёмник с широкой полосой мгновенного
анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.3. Пространственно-частоный обнаружитель и классификатор
ППРЧ-сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4. Комбинированный приёмник для радиомониторинга
ППРЧ-сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.5. Амплитудный пеленгатор при приеме ППРЧ-сигналов. 60
2.6. Корреляционный пеленгатор с автономными гетеродинами
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3 КОРРЕЛЯЦИОННО-ФИЛЬТРОВЫЕ ОБНАРУЖИТЕЛИ 81
3.1. Оптимизация алгоритмов корреляционных обнаружителей
при приеме сложных квазидетерминированных сигналов
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.2. Анализ помехоустойчивости и помехозащищенности
корреляционно-фильтровых обнаружителей. . . . . . . . . . . . 89
3.3. Корреляционно-фильтровая обработка ФМ сигналов на
фоне аддитивной смеси квазибелого шума и сигналоподобных
помех. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.4. Анализ помехоустойчивости обнаружителей связных
ЛЧМ сигналов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.5. Адаптивный автокорреляционный обнаружитель связных
ЛЧМ сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
3.6. Корреляционно-фильтровое устройство для обнаружения
и классификации вида модуляции связных сигналов 126
4 ЭКСПРЕСС-АНАЛИЗ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
4.1. Оценка количества и параметров компонентов в радиообстановке
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Стр.330
Оглавление
331
4.2. Анализ основных характеристик экспресс-анализаторов,
реализованных на основе панорамного спектрального
анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
4.3. Повышение эффективности экспресс-анализаторов, реализованных
на основе панорамного спектрального анализа
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.4. Этап адаптации параметров линейного тракта приемника
комплекса радиомониторинга. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
4.5. Автокорреляционный классификатор сигналов с расширенным
спектром . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
4.6. Разрешение фазоманипулированных сигналов при кодовом
уплотнении. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
4.7. Вскрытие спектрально-временной структуры составных
фазоманипулированных сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
4.8. Автокорреляционный анализатор фазоманипулированных
сигналов в системах спутниковой связи с МВДР. . 207
5 ОЦЕНИВАНИЕ ЧАСТОТЫШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
5.1. Постановка задачи и выбор алгоритмов оценивания частоты
широкополосных сигналов на различных этапах
радиомониторинга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
5.2. Алгоритмы и структуры автокорреляционных частотных
дискриминаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
5.3. Оценивание частоты составных фазоманипулированных
сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
5.4. Оценивание доплеровского смещения частоты сигналов
СРНС «НАВСТАР» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
5.5. Алгоритм и структура автокорреляционного частотного
дискриминатора с переносом спектра сигналов в область
нижних частот. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
5.6. Алгоритм и структура измерителей частоты ФМС с использованием
комбинированных алгоритмов . . . . . . . . . . . 243
5.7. Оптимизация вариантов построения измерителей частоты
навигационных ФМС. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
5.8. Автокорреляционные измерители доплеровского смещения
частоты когерентных периодических широкополосных
сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
5.9. Оценивание средней частоты широполосных сигналов с
угловой модуляцией . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
6 ДЕМОДУЛЯЦИЯСВЯЗНЫХИНАВИГАЦИОННЫХФАЗОМАНИПУЛИРОВАННЫХ
СИГНАЛОВ. . . . . . . . . . . . . . . . 270
Стр.331
332
Оглавление
6.1. Согласование энергетических характеристик каналов
комплексов радиомониторинга излучений спутниковых
сетей связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
6.2. Квазикогерентные демодуляторы фазоманипулированных
сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
6.3. Устройство восстановления несущей частоты фазоманипулированных
сигналов при большом уровне априорной
неопределенности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
6.4. Воздействие сигналоподобных помех на демодулятор
навигационных сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
6.5. Адаптивный автокорреляционный демодулятор сигналов
с относительной фазовой манипуляцией . . . . . . . . . . . 304
Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
Список сокращений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
Список обозначений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323
Стр.332