МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМНО-КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ СИГНАЛА, РАССЕЯННОГО МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ПРИ СКОЛЬЗЯЩЕМ ОБЛУЧЕНИИ
| Rok vydání: | 2023 |
|---|---|
| Předmět: | |
| DOI: | 10.24412/2221-2574-2023-1-12-21 |
| Popis: | Оценка параметров сложного широкополосного сигнала (СШП) для судовой радиолокационной станции (РЛС) требует сведений о комплексном коэффициенте рассеяния (ККР) морской поверхности, которые по-лучают путём математического моделирования. В статье рассмотрены вопросы выполнения указанного моделирования и представлены его результаты для случая СШП сигнала с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) при характерном для морской радиолокации скользящем угле облучения. Расчёт ККР выполнен с помощью метода интегрального уравнения для участка морской поверхности длиной 10 м. Для модели-рования реализаций морской поверхности использована линейная модель последней в сочетании со спектром морского волнения Эльфохейли. Показано, что достижение желаемой формы взаимно-корреляционной функции (ВКФ) СШП сигнала с ЛЧМ возможно только с использованием усреднения спек-тра рассеянного сигнала, при этом длительность интервала усреднения для заданных параметров моде-лирования должна быть не менее 10 с. Исследованы ВКФ СШП сигнала в зависимости от коэффициента усреднения для значений скорости ветра над морской поверхностью 3 м/c и 3,38 м/c. Установлено, что при увеличении коэффициента усреднения максимальный уровень боковых лепестков ВКФ уменьшается, а при увеличении скорости ветра ширина ВКФ увеличивается. Simulation is accomplished for ship navigation radar with mechanical scanning and probing signal, with horizon-tal polarization and linear frequency modulation. The sea surface was treated as a linear parametric circuit. Spec-trum of the signal scattered by sea surface is defined as product of the probing signal spectrum and complex scattering coefficient. Dependence calculation of the complex scattering coefficient on the frequency is done via inte-gral equation method for a 10 m long section of the sea surface. Linear model of sea waves interaction combined with Elfouhaily wave spectrum is applied to generate sea surface implementations. It is demonstrated that achieving the cross-correlation function shape close to possible in theory can be done by averaging the scattered signal spectrum. The cross-correlation function of a broadband signal with zero Doppler frequency shift depend-ing on the averaging coefficient is examined for wind speed values as 3 m/s and 3.38 m/s over sea surface. The averaging ratio is regarded as the number of progressive implementations of the averaged-value signal spectrum. The maximum duration of time lapse for signal analysis used for averaging was 10 s. It is found that peak side-lobe of the cross-correlation function decreases with an increase of the averaging ratio and its width increases as the wind speed raises compared with expected theoretical value. These transformations of cross-correlation function shape of the scattered signal occur with wind speed gain due to phase fluctuations’ increase of the com-plex scattering coefficient of the sea surface. It is likely that to ensure the defined shape of the signal cross-correlation function with further wind speed gain there will be needed the averaging ratio raise due to mean vari-ation range expansion and root-mean-square deviation of the sea surface z-axis. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|