Спосіб енергетичного виявлення коротких немодульованих радіосигналів і послідовного оцінювання їх початкових фаз і доплерівських частот та різниці фаз між основним та кутомірними каналами

Реферат: Спосіб енергетичного виявлення коротких немодульованих радіосигналів і послідовного оцінювання їх початкових фаз і доплерівських частот та різниці фаз між основним та кутомірними каналами ґрунтується на перевірці статистичних гіпотез за критерієм мінімуму середнього ризику і використовує енергетичне відношення правдоподібності для виявлення інтервалу часу, де енергетичне відношення правдоподібності перевищує поріг виявлення з заданою ймовірністю хибних тривог і здійснює оцінювання початкової фази і доплерівської частоти радіосигналу на цьому інтервалі часу при послідовному складанні суміші вхідного радіосигналу і шуму із сукупністю еталонних очікуваних радіосигналів зі змінною початковою фазою і частотою на множині їх можливих значень з різною дискретністю. Використовує додаткові різнобазові кутомірні канали з аналогічним оцінюванням початкової фази за вимірами доплерівської частоти в основному радіоканалі та визначає різниці початкових фаз радіосигналів між основним і кутомірними радіоканалами для оцінювання кутового положення цілі. UA 86649 U (12) UA 86649 U UA 86649 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонована корисна модель належить до галузі радіотехніки і може бути використана в усіх радіоприймальних пристроях систем радіолокації, радіонавігації, зв'язку та керування. Найбільш близьким до запропонованого технічним рішенням, вибраним як прототип, є спосіб енергетичного виявлення коротких немодульованих радіосигналів і послідовного оцінювання їх початкових фаз і доплерівських частот [1], який ґрунтується на перевірці статистичних гіпотез за критерієм мінімуму середнього ризику і використовує енергетичне відношення правдоподібності для виявлення інтервалу часу, де енергетичне відношення правдоподібності перевищує поріг виявлення з заданою ймовірністю хибних тривог. До суміші вхідного виявленого короткого немодульованого радіосигналу і шуму додається сукупність еталонних очікуваних радіосигналів зі змінною початковою фазою і доплерівською частотою на множині їх можливих значень з дискретністю, необхідною для однозначного оцінювання. Еталонні радіосигнали формуються на основі апріорних знань (або вимірювань) початкової фази і частоти зондуючого радіосигналу з дискретністю зміни доплерівської частоти і початкової фази для попереднього квазіоптимального оцінювання, які за енергетикою сумірні із енергетикою внутрішнього шуму приймача. За значеннями вибірок випадкового процесу на інтервалі існування виявленого радіосигналу формується сукупність розрахованих значень енергетичних відношень правдоподібності. За максимальним значенням енергетичного відношення правдоподібності приймається рішення про квазіоптимальну оцінку параметрів радіосигналу, з подальшою перевіркою оптимальності оцінки параметрів немодульованого радіосигналу за критерієм максимуму енергетичного відношення правдоподібності в діапазоні можливих значень еталонних радіосигналів навколо квазіоптимальної оцінки і приймається рішення про оптимальне оцінювання початкових фаз та доплерівських частот коротких немодульованих радіосигналів. Недоліком відомого способу-прототипу є те, що виявлення радіосигналу обмежується оцінкою інтервалу часу, де сумарна енергія сигналу+шуму по відношенню до усередненої енергії шуму перевищує поріг виявлення, і оцінками початкової фази і доплерівської частоти прийнятого сигналу при невідомому кутовому положенні цілі. В основу корисної моделі поставлена задача створити спосіб енергетичного виявлення коротких немодульованих радіосигналів і послідовного оцінювання їх початкових фаз і доплерівських частот та різниці фаз між основним та кутомірними каналами для оцінювання кутового положення цілі фазовим методом. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що для оцінювання кутового положення цілі фазовим методом додатково використовуються кутомірні канали. За вимірами доплерівської частоти основного каналу за максимумом енергетичного відношення правдоподібності визначаються початкові фази виявленої суміші радіосигналів і шуму на множині еталонних радіосигналів в кутомірних каналах. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі, полягає у тому, що на основі здійснення вимірювань за максимальним значенням енергетичного відношення правдоподібності (сигналу+шуму+еталонного сигналу)/шуму на інтервалі існування корисного сигналу в кутомірних каналах оцінюються початкові фази за оцінкою частоти в основному каналі і визначаються різниці початкових фаз основного і кутомірних каналів та оцінюються кутові координати цілі. На кресл. приведений алгоритм запропонованого способу. Суть запропонованого способу енергетичного виявлення коротких немодульованих радіосигналів і послідовного оцінювання їх початкових фаз і доплерівських частот та різниці фаз між основним та кутомірними каналами полягає у тому, що після енергетичного виявлення інтервалу часу, де сумарна енергія радіосигналу і внутрішнього шуму перевищує поріг виявлення з заданою ймовірністю хибних тривог, до суміші радіосигналу і шуму на інтервалі тривалості радіосигналу в основному радіоканалі додається сукупність еталонних очікуваних радіосигналів. Сукупність еталонних очікуваних радіосигналів формується на основі апріорних відомостей про зондуючий радіосигнал або шляхом вимірювання несної частоти і його початкової фази. Після складання амплітуд суміші радіосигналу і внутрішнього шуму з еталонним радіосигналом оцінюється енергія суміші по відношенню до середньої енергії шуму послідовно для всіх еталонних радіосигналів і формується матриця енергетичних відношень правдоподібності. За критерієм максимуму енергетичного відношення правдоподібності приймається рішення про квазіоптимальну оцінку початкової фази і частоти радіосигналу. Параметри квазіоптимального оцінювання є вхідними даними для формування еталонних радіосигналів з меншим кроком дискретизації навколо квазіоптимальної оцінки для більш точного оцінювання. Ці еталонні радіосигнали складаються із значеннями виявленої суміші радіосигналу і внутрішнього шуму і визначається матриця енергетичних відношень 1 UA 86649 U правдоподібності. За максимумом енергетичного відношення правдоподібності приймається рішення оптимального оцінювання початкової фази і доплерівської частоти радіосигналу основного радіоканалу: max 5 Wсш  Wет  f д f д min ...f д max ;   0 0...2 , Wш де Wсш  n  y i0 i 2  m t i - оцінка дисперсії нероздільної суми амплітуд сигналу+шуму на інтервалі, рівному тривалості радіосигналу, що еквівалентна оцінці її енергії; n - загальна кількість дискретних вимірів на інтервалі статистичного аналізу  ; W ет - рівень енергії еталонних радіосигналів в діапазоні можливих значень доплерівської частоти і початкової фази, сумірний з енергією шуму; 10 n  1 n ni  m2 t i1   ni  m2 t j2  ... - оцінка усередненого значення  М  i 0 j 0  дисперсії амплітуд вхідної реалізації шуму на М інтервалах, рівних тривалості радіосигналу, Wш  яка еквівалентна оцінці її усередненої енергії. За оцінкою доплерівської частоти основного радіоканалу оцінюється початкова фаза кутомірних каналів в діапазоні 0...2 з різним кроком дискретизації початкових фаз еталонних радіосигналів на основі пошуку за максимумом енергетичного відношення правдоподібності спочатку квазіоптимальної оцінки, а потім - оптимальної. Кутові координати відповідають різниці початкових фаз основного і кутомірного каналів. Для фазового метода радіопеленгації кутові координати визначаються виразами [2]:  15  2 20 2 L         ,   arctg 2  ,   arccos  L  2L    2L      1  1 2    де L 1 , L 2 - бази між основною і азимутальною та кутомісцевою антенами,  ,  - значення різниць початкових фаз між основною і азимутальною та кутомісцевою антенами, n - загальна кількість дискретних вимірів на інтервалі статистичного аналізу  ; W ет - рівень енергії еталонних радіосигналів в діапазоні можливих значень доплерівської 25 частоти і початкової фази, сумірний з енергією внутрішнього шуму; n  1 n ni  m2 t i1   ni  m2 t j2  ... - оцінка усередненого значення  М  i 0 j 0  дисперсії амплітуд вхідної реалізації шуму на М інтервалах рівних тривалості радіосигналу, яка Wш  30 35 40 45 еквівалентна оцінці її усередненої енергії. Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель 75125. Україна, МПК G01S 7/34. Спосіб енергетичного виявлення коротких немодульованих радіосигналів і послідовного оцінювання їх початкових фаз і доплерівських частот / Г.В. Пєвцов, А.Я. Яцуценко та ін. - № 2012004731; заявл. 17.04.2012; опубл. 26.11.2012, Бюл. № 22. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб енергетичного виявлення коротких немодульованих радіосигналів і послідовного оцінювання їх початкових фаз і доплерівських частот та різниці фаз між основним та кутомірними каналами, який ґрунтується на перевірці статистичних гіпотез за критерієм мінімуму середнього ризику і використовує енергетичне відношення правдоподібності для виявлення інтервалу часу, де енергетичне відношення правдоподібності перевищує поріг виявлення з заданою ймовірністю хибних тривог і здійснює оцінювання початкової фази і доплерівської частоти радіосигналу на цьому інтервалі часу при послідовному складанні суміші вхідного радіосигналу і шуму із сукупністю еталонних очікуваних радіосигналів зі змінною початковою фазою і частотою на множині їх можливих значень з різною дискретністю, який відрізняється тим, що використовує додаткові різнобазові кутомірні канали з аналогічним 2 UA 86649 U оцінюванням початкової фази за вимірами доплерівської частоти в основному радіоканалі та визначає різниці початкових фаз радіосигналів між основним і кутомірними радіоканалами для оцінювання кутового положення цілі. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3