Obtaining stable characteristics description of signals scattered by complex objects through frequency averaging

Autor: Atamaniuk, V. V., Kosovtsov, Y. M., Zubkov, A. M., Shabatura, Y. V., Mikhalieva, M. S.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Military Technical Collection; № 22 (2020); 3-6
Военно-технический сборник; № 22 (2020); 3-6
Військово-технічний збірник; № 22 (2020); 3-6
ISSN: 2312-4458
Popis: An analysis of the appearance of a complex dependence of the echo signal field on the observation conditions was performed. It was demonstrated that it is caused by the interference of electromagnetic fields of the local scattering area (LSA) of a complex object with the spatial coherence of the probe signal generated by the antenna with a limited aperture. Reducing of the variability of the informative features is associated with solving the problem of reducing the interference of the local scattering area, forming the signal reflected by the target. This is possible either by increasing the spatial resolution of the radar system or by averaging the received field over a particular set of parameters. It was demonstrated that the carrier parameter of quasi-monochromatic premises for spectral scanning of the probe signal is an effective parameter for the formation of stable informative features of averaging signal. It follows from the analysis that, for a sufficiently wide band in which the scanning probe is scanned and the object is in an arbitrary spatial location, the phases of the scattered signal are statistically independent and uniformly distributed. It increases robustness of characteristics of scattered signals to the variations in observation parameters due to the decrease of the sensitivity of frequency-averaged parameters to the spatial position of LSA. The criterion of sufficiency of the frequency band for approximate fulfillment of abovementioned statistical independence is provided. It has been demonstrated that the characteristics of complex radio-locative objects obtained utilizing the signal frequency-averaging satisfy the conditions of universality of the description, robustness to the spatial position of LSA, accessibility of their observation, and informativeness.
У роботі розглянута радіолокаційна модель складного об’єкта у вигляді сукупності ділянок локального розсіювання (ДЛР), кожна з яких характеризується амплітудою і фазою. Проведений аналіз виникнення складної залежності розсіяного складним об’єктом поля від умов спостереження, що призводить до величезної мінливості характеристик сигналів на вході приймального тракту і утруднює їх ефективне використання для виявлення та розпізнавання. Показано, що ця мінливість обумовлена інтерференцією електромагнітних полів, розсіяних ДЛР складного об’єкта при просторовій когерентності зондуючого сигналу, який формується антеною з обмеженою апертурою. Зниження варіативності інформативних ознак пов’язано з розв’язанням проблеми зменшення взаємовпливу ДЛР, які формують відбитий ціллю сигнал. Способами можливого зменшення такого взаємовпливу може бути або підвищення просторових роздільних здатностей радіолокаційної системи, або усереднення поля, яке приймається по тому чи іншому набору параметрів. Відомий метод усереднення по можливій сукупності положень цілі, наприклад, кутів спостереження в вертикальній і горизонтальній площинах, в практичній радіолокації навряд чи може бути застосований. У роботі показано, що ефективним параметром для формування стійких інформативних ознак цілей шляхом усереднення є носійна частота квазімонохроматичних посилок зондуючого сигналу. З проведеного аналізу випливає, що при достатньо широкій смузі, в якій здійснюється спектральне сканування зондуючого сигналу і при достатньо довільному просторовому розміщенні ДЛР об’єкта, фази розсіяного сигналу виявляються як би статистично незалежними і рівномірно розподіленими. Такий алгоритм підвищує стійкість характеристик розсіяного сигналу до зміни параметрів спостереження в силу зменшення чутливості усереднених по частоті параметрів до просторового положення ДЛР. Наведений критерій достатності смуги частот для приблизного виконання вищевказаної статистичної незалежності. Показано, що характеристики складних радіолокаційних об’єктів, отримані з допомогою частотного усереднення сигналу задовольняють умовам універсальності опису, стійкості до просторового положення ДЛР, доступності їх спостереження та інформативності.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: