ОПТИМИЗАЦИЯ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ

Попов Дмитрий Иванович, доктор технических наук, профессор, кафедра радиотехнических систем, Рязанский государственный радиотехнический университет (Россия, г. Рязань, ул. Гагарина, 59/1), adop@mail.ru

 621.391:621.396.96

DOI

 10.21685/2072-3059–2017-1-8

Актуальность и цели. Объектом исследования являются цифровые системы обработки сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех, осуществляющие автокомпенсацию допплеровской фазы помехи и когерентное режектирование помехи с последующим когерентно-весовым накоплением остатков режектирования. В качестве режекторного фильтра (РФ) рассматривается рекурсивный фильтр, в котором для сокращения времени переходного процесса используется перестройка его структуры путем коммутации обратных (рекурсивных) связей. Предметом исследования являются зависимости порогового отношения сигнал/(помеха+шум) цифровых систем обработки сигналов. Цель работы – оптимизация весовых коэффициентов когерентного накопителя с учетом переходных процессов в рекурсивном РФ.
Материалы и методы. Оптимизация когерентно-весового накопителя в переходном режиме выполнена на основе экстремальных свойств собственных значений матриц и выбора оптимального весового вектора, соответствующего максимальному собственному значению. 
Результаты. Получены выражения для элементов корреляционных матриц на выходе РФ перестраиваемой и фиксированной структуры в переходном режиме. Корреляционные матрицы на выходе РФ являются исходными при последующей оптимизации когерентно-весового накопителя.
Выводы. Автокомпенсация допплеровской фазы помехи, перестройка структуры рекурсивного РФ, многоканальность и оптимизация когерентновесового накопителя при необходимом динамическом диапазоне приемника позволяют обеспечить высокую эффективность обработки сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех.

Ключевые слова

корреляционные матрицы, методы оптимизации, перестройка структуры, переходный режим, рекурсивный режекторный фильтр, система обработки.

 Скачать статью в формате PDF

1. Radar Handbook / ed. by M. I. Skolnik. – 3rd ed. – New York : McGraw–Hill, 2008. – 1352 p.
2. Попов, Д. И. Анализ цифровых систем обработки сигналов / Д. И. Попов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2016. – № 2 (38). – С. 83–92.
3. Попов, Д. И. Автокомпенсация допплеровской фазы пассивных помех / Д. И. Попов // Цифровая обработка сигналов. – 2009. – № 2. – С. 3033.
4. А.с. 711849 СССР, МПК6 G 01 S 7/36, G 01 S 13/52. Устройство для подавления пассивных помех / Попов Д. И. ; заявл. 25.11.1977 ; опубл. 27.11.1998, Бюл. № 33. – 10 с.
5. А.с. 875960 СССР, МПК6 G 01 S 7/36, G 01 S 13/52. Устройство для подавления пассивных помех / Попов Д. И. ; заявл. 07.01.1980 ; опубл. 27.11.1998, Бюл. № 33. – 11 с.
6. А.с. 1015757 СССР, МПК6 G 01 S 7/36. Устройство подавления пассивных помех / Попов Д. И. ; заявл. 05.12.1977 ; опубл. 27.11.1998, Бюл. № 33. – 12 с.
7. А.с. 1098399 СССР, МПК6 G 01 S 7/36. Устройство адаптивной режекции пассивных помех / Попов Д. И. ; заявл. 12.06.1981 ; опубл. 20.12.1998, Бюл. № 35. – 16 с.
8. А.с. 633353 СССР, МПК6 G 01 S 7/292. Устройство цифровой когерентной обработки сигналов / Попов Д. И. ; заявл. 12.07.1976 ; опубл. 27.11.1998, Бюл. № 33. – 9 с.
9. Гантмахер, Ф. Р. Теория матриц / Ф. Р. Гантмахер. – М. : Наука, 1988. – 552 с.
10. Попов Д. И. Синтез и анализ эффективности систем адаптивной междупериодной обработки сигналов на фоне помех с неизвестными корреляционными свойствами / Д. И. Попов // Радиотехника и электроника. – 1983. – Т. 28, № 12. – С. 2373–2380.