Аналіз точності безпошукового цифрового методу кореляційно-інтерферометричного пеленгування з двовимірною кореляційною обробкою просторового сигналу
DOI:
https://doi.org/10.20535/RADAP.2018.72.23-31Ключові слова:
аналіз точності, безпошуковий цифровий метод кореляційно-інтерферометричного пеленгування, реконструювання просторового аналітичного сигналу, дисперсія похибки пеленгуванняАнотація
Основними вимогами до сучасних засобів радіопеленгування є забезпечення їх точності та завадозахищеності, а також можливість працювати в режимі реального часу з мінімальними апаратурними витратами. Типовими умовами роботи засобів радіопеленгування в складі сучасних систем радіомоніторингу є наявність складної електромагнітної обстановки. Перспективним напрямком здійснення пеленгування в цих умовах є використання цифрових кореляційно-інтерферометричних радіопеленгаторів. Кореляційно-інтерферометричні пеленгатори забезпечують широкий діапазон частот, стійкість до перешкод, обумовлених багатопроменевим поширенням сигналу, високу чутливість та точність. Проте найбільш правдоподібна оцінка напрямку на джерело радіовипромінювання базується на основі пошукового послідовного кореляційного аналізу та огляду простору. Цей факт значно обмежує їх продуктивність і вимагає великих апаратурних витрат системи обробки даних або зменшує ефективність їх застосування в динамічних умовах електромагнітної обстановки. Недоліком даного методу є також низька точність пеленгування для умови повного перекриття за частотою спектрів сигналів. Тому для використання в автоматизованих системах радіомоніторингу актуальною задачею є розробка та дослідження цифрових швидкодіючих методів кореляційно-інтерферометричного пеленгування з просторовою та частотною селекцією. У статті досліджена точність безпошукового цифрового методу кореляційно-інтерферометричного пеленгування з двовимірною кореляційною обробкою просторового сигналу. Отримано аналітичні вирази для дисперсії похибки оцінки затримки сигналу і пеленга. Показано, що крім основних класичних регульованих параметрів, таких як кількість пеленгаційних каналів і час аналізу випромінювання, на дисперсію похибки пеленгування впливають також величина просторового зсуву кореляційної обробки, вид вагової функції цифрового діаграмоутворення і значення її нормованої автокореляційної функції. При моделюванні отримано сімейство залежностей середнього квадратичного відхилення оцінки пеленга від відношення сигнал/шум для різних значень просторового зсуву. Результати моделювання узгоджуються з оцінкою точності пеленгування, отриманої аналітично.Посилання
Перечень ссылок
item Рембовский А. М. Радиомониторинг - задачи, методы, средства / А. М. Рембовский, А. В. Ашихмин, В. А. Козьмин ; под ред. А. М. Рембовского. - М. : Горячая линия - Телеком, 2010. - 624 с.
Tsyporenko V. V. Development of direct method of direction finding with two-dimensional correlative processing of spatial signal / V. V. Tsyporenko, V. G. Tsyporenko~// EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies. Information and controlling system. - 2016. - Vol 6, №9(84). - Р. 63–70.
Караваев В. В. Статистическая теория пассивной локации / В.В. Караваев, В.В. Сазонов - M. : Радио и связь, 1987. - 240 с.
Jung-Hoon L. Interferometer direction-finding system with improved DF accuracy using two different array configurations / L. Jung-Hoon, W. Jong-Myung // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. - 2014. - Vol. 14, pp. 719–722.
Jian Y. Long baseline direction finding and localization algorithms for noise radiation source / Y. Jian, C. Wangjie, L. Lei, N. Xiaokang // Proc. of the 12th International Conference Signal Processing (ICSP). - 2014. - 19–23 Oct. pp. 52–57.
Xiao F. Blind spectra separation and direction finding for cognitive radio using temporal correlation-domain ESPRIT / F. Xiao, N. D. Sidiropoulos, M. Wing-Kin, J. Tranter // Proc. of the 39th Int. Conf. on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP 2014), Florence, Italy. - 2014. - pp. 7749–7753.
Rangarao K. V. Gold-MUSIC: A Variation on MUSIC to Accurately Determine Peaks of the Spectrum / K. V. Rangarao, S. Venkatanarasimhan // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. - 2013. - Vol. 61, Iss. 4, pp. 2263–2268.
Сайбель А. Г. Основи радиолокации / А.Г. Сайбель. - M. : Сов. радио, 1961. - 384 с.
Белавин О. В. Основы радионавигации / О.В. Белавин. - M. : Сов. радио, 1977. - 320 с.
Proakis J. G. Digital Signal Processing, Principles, Algorithms, and Applications, 4th Edition / J. G. Proakis, D. G. Manolakis. - New Jersey: Prentice-Hall, Inc. Upper Saddle River, NJ, USA, 2006. - 1077 p.
Lawrence M. J. Digital Spectral Analysis: With Applications / M. J. Lawrence. - New Jersey: Prentice-Hall, Inc. Upper Saddle River, NJ, USA, 1986. - 492 p.
Harris F. J. On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform / F. J. Harris // Proc. of the IEEE. - 1978. - Vol. 66, Iss. 1, pp. 51–83.
Ципоренко В.В. Безпошуковий цифровий метод кореляційно- інтерферометричного пеленгування з реконструюванням просторового аналітичного сигналу / В.В. Ципоренко // Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування. - 2012. - № 48. - с. 75-83.
References
Rembovskiy А. М., Ashyhmin А. V. and Kuzmin V. А. (2010) Radiomonitoring - zadachi, metody, sredstva [Radiomonitoring - tasks, methods, devices - 2-nd ed]. Мoskow, Goryachaya liniya - Telekom Publ., 624 p.
Tsyporenko V.V. and Tsyporenko V.G. (2016) Development of direct method of direction finding with two-dimensional correlative processing of spatial signal. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 6, Iss. 9 (84), pp. 63-70. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.85599
Karavaev V. V. and Sazonov V. V. (1987) Statisticheskaya teoriya passivnoi lokatsii [Statistic theory of passive location]. Moskow, Radio i svyaz' Publ., 240 p.
Lee J.-H. and Woo J.-M. (2015) Interferometer Direction-Finding System With Improved DF Accuracy Using Two Different Array Configurations. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, Vol. 14, , pp. 719-722. DOI: 10.1109/lawp.2014.2377291
Yang J., Chen W., Li L. and Ni X. (2014) Long baseline direction finding and localization algorithms for noise radiation source. 2014 12th International Conference on Signal Processing (ICSP). DOI: 10.1109/icosp.2014.7014968
Fu X., Sidiropoulos N.D., Ma W. and Tranter J. (2014) Blind spectra separation and direction finding for cognitive radio using temporal correlation-domain ESPRIT. 2014 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP). DOI: 10.1109/icassp.2014.6855108
Rangarao K.V. and Venkatanarasimhan S. (2013) gold-MUSIC: A Variation on MUSIC to Accurately Determine Peaks of the Spectrum. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 61, Iss. 4, pp. 2263-2268. DOI: 10.1109/tap.2012.2232893
Saybel A. G. (1961) Osnovy radiolokatsii [Bases of radiolocation]. Moskow, Sov. Radio Publ., 384 p.
Belavin O. V. (1977) Osnovy radionavigatsii. [Bases of radionavigation]. Moskow, Sov. Radio Publ., 320 p.
Proakis J. G. and Manolakis D. G. (2006) Digital Signal Processing, Principles, Algorithms, and Applications. Prentice-Hall.
Marple S.L. (1986) {Digital Spectral Analysis: with Applications, Prentice-Hall.
Harris F.J. (1978) On the use of windows for harmonic analysis with the discrete Fourier transform. Proceedings of the IEEE, Vol. 66, Iss. 1, pp. 51-83. DOI: 10.1109/proc.1978.10837
Tsyporenko V. V. (2012) Direct digital method of the correlation-interferometric radio direction-finding with reconstructing of spatial analytical signal. Visn. NTUU KPI, Ser. Radioteh. radioaparatobuduv., no. 48, pp. 75-83. (in Ukrainian)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
