Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Измерение параметров сигналов источников радиоизлучения

В рубрику "Комплексные системы безопасности" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Измерение параметров сигналов источников радиоизлучения

В.И. Гныря
Главный конструктор ЗАО "КБ "Навигатор", к.т.н.

Ю.Д. Ильин
Начальник отдела ЗАО "КБ "Навигатор", к.т.н.

Особенности измерения
Информация об объекте радиоконтроля - источнике радиоизлучения - содержится либо в отдельных параметрах сигнала при приеме (амплитуде A(t); частоте co(t); фазе cp(t); угловых координатах: пеленгах 0(t) и углах места p(t); поляризации y(t)), либо в совокупности параметров. Автоматизированные системы радиоконтроля (АСРК) относятся к классу систем, осуществляющих косвенные измерения. Измерение в общем случае представляет собой процесс сравнения измеряемой величины, принятой за эталон (за опорную величину), а ре-зультат измерения есть количественная характеристика сравнения.

В процессе измерения параметров источники радиоизлучений (ИРИ) и измеритель оказываются связанными через среду в единую систему. Связь осуществляется по одному или нес-кольким каналам. Канал связи (далее - канал) -это совокупность устройств и физических средств, передающих и принимающих сигнал. При наличии нескольких каналов основным требованием при измерении параметров ИРИ является обеспечение линейной независимости сигналов на выходе, поскольку линейно зависимые сигналы не несут дополнительной ин-формации об измеряемом параметре. В одноканальных измерителях данные измерений получаются в результате сравнения (анализа) сигналов, принятых в различные моменты времени одним каналом. В многоканальных измерителях их получают в результате анализа со-вокупности одновременно принятых сигналов на выходах нескольких каналов. В ряде случаев, когда возможна предварительная селекция сигналов от отдельных ИРИ, сравнение осущест-вляется делением или вычитанием параметров сравниваемых сигналов, а когда селекция невозможна, сравнение предполагает решение систем уравнений, описывающих сигналы на выходах каналов. Поскольку в многока-нальных измерителях могут одновременно измеряться параметры сигналов излучаемых и переизлучаемых несколькими объектами, одной из основных характеристик измерителя является разрешающая способность. Она характеризует способность прибора измерять параметры каждого сигнала из принимаемой совокупности.

Основные модели измерителей
На вход измерителя поступает совокупность N сигналов от ИРИ или переизлучений, произвольно разнесенных в пространстве по угловым координатам. Сигналы разнесенных в пространстве источников могут совпадать по спектральным и временным характеристикам, а измеритель измеряет координаты источников излучения и параметры мощности, фазы, частоты и др. Типовая функциональная схема измерителя (см. рисунок) в формальном виде содержит: • антенную систему с М-элементами, каждый из которых имеет диаграмму направленности вида Dj(0, P);

  • систему из К-фильтров с АЧХ вида Fj(jco);
  • систему из L-временных дискриминаторов, которые имеют характеристику вида T(i).

Возможны и другие варианты соединений, при этом изменится лишь расстановка соответствующих матриц откликов ||т|| ||F|| lib II. При отсутствии того или иного блока селекции в из-мерителе (см. рисунок) будет отсутствовать соответствующая матрица. Измерители различаются по формированию входа для решающего устройства. В одних измеряют амплитуды и фазы сигналов, а в других формируют корреляционные и взаимокорреляционные функции М-каналов. Сформированные различными способами отклики являются свободными членами в реша-емой системе уравнений. В наиболее сложном случае, когда сигналы ||S(m) || поступающие на вход антенной системы, не могут быть отселектированы, обработка (измерение параметров сигналов) заключается в решении системы уравнений ||U|| либо системы корреляционных и взаимокорреляционных функций на выходе трактов.

Методы оценивания параметров сигнала ИРИ
Очевидно, что каждое i-тое измерение несет но-вое неизвестное А|=0| - Ui. Система уравнений всегда неопределенна и не может быть решена однозначно непосредственно, поэтому решение ищется статистическими методами. В зависимости от варианта системы измерений модель измерений может отличаться видом аналитического выражения, связывающего измерения U и оцениваемые параметры X = (X1,...,XM)T, а также функции распределения ошибок измерений С учетом ошибок измерений связь между результатами измерений U-|,...,UN и вектором МП ИИ X = (X1,...,XM)T описывается следующей системой уравнений, где А, - ошибка измерения (невязка). Требуется найти оценку вектора параметров сигналов U = Aj(U), где Aj задается конечным алгоритмом. Обычно в задачах оценки параметров ИРИ наи-более употребительны так называемые М-оценки: где L - весовая функция, определяющая метод оценивания. Вид функции определяется законами распреде-лений погрешностей измерений. Характер используемых при обработке законов распределения ошибок измерений зависит от предположения о механизме возникновения ошибок. В этом механизме важную роль играет так называ-емая ошибка модели, которая иногда может сильно исказить наши первоначальные представления о законе распределения невязок. В тех случаях, когда ошибки модели невелики, а вероятность появления ошибки классификации (вида fi) равна нулю, теоретические доводы говорят в пользу предположения о нормальности распределения невязок f(Aj) e N(0, а'\). Когда в образовании суммарной ошибки А, велика роль ошибок модели и ошибок классификации, иногда целесообразно сделать более осторожное предположение о том, что суммарная ошибка подчинена закону распределения Лапласа. При нормальном распределении ошибок оптимальными алгоритмами обработки являются различные вычислительные схемы метода наименьших квадратов (МНК) и их модификации.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #2, 2007
Посещений: 13189

  Автор

 

Гныря В. И.

Всего статей:  3

  Автор

 

Ильин Ю. Д.

Начальник отдела ЗАО "КБ "Навигатор", к.т.н.

Всего статей:  3

В рубрику "Комплексные системы безопасности" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций