izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"izmertech-2271Research ArticleРАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯRADIO MEASUREMENTSСтохастическая обработка сигналов в адаптивных измерительных системах с грубыми пространственно-временными статистиками: метод обращаемого спектрального анализаГорбуновЮрий Николаевичgorbunov26.10.48@gmail.comЦНИРТИ им. академика А. И. БергаRussian Federation2025201020257422271Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20252025ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2271

Реализация эффективной пространственно-временной (ПВ) обработки в условиях изменения (варьирования) типов обрабатываемых сигналов (при внешнем мониторинге) предлагается достичь методом гибкой адаптации – возможного изменения алгоритмов обработки: возможности достижения целевой задачи разрешения сигналов не только по признакам спектральной плотности мощности, но и по корреляционным признакам. Ранее для разрешения сигналов применялись либо процедуры косвенного спектрального анализа, либо двойного спектрального анализа.   Построение адаптивной ПВ обработки сигналов проводится для радиотехнических измерительных систем с цифровыми фазированными антенными решетками (ФАР). Проанализирован метод адаптивной ПВ обработки сигналов – метод обращаемого спектрального анализа. В методе учитывается вариабельность (изменение типа) обрабатываемых сигналов и технические (аппаратные и программные) ограничения. Энергетическая эффективность обнаружения и инструментального разрешения сигналов достигнута применением   стохастических алгоритмов на основе метода Монте-Карло [1]: применён обращаемый спектрально-корреляционный анализ (СКА) на базе усреднения грубых бинарных, бинарно-знаковых, робастных, малоразрядных, усечённых (малоэлементных) управляемых статистик - в удлиняющихся (по Монте - Карло) выборках (апертурах, оконах). Полученные результаты могут быть применены в измерительных системах (ИС) радиотехнических комплексов, в том числе радиолокационных, предназначенных для измерения дальности и пеленга.

Стохастическая линеаризациярандомизациястохастическая измерительная системаметод Монте-Карлогрубые статистикиусреднение.ReferencesMetropolis N., Ulam S. The Monte Carlo Metod // J. Amer. Statistical Assoc. 1949. V. 44, №247. P. 335 – 341.Metropolis N., Ulam S. The Monte Carlo Method // J. Amer. Statistical Assoc. 1949. V. 44, No. 247. P. 335 – 341.Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986. – 448 с., ил.Monzingo R.A., Miller T.W. Adaptive antenna arrays: Introduction to theory: Transl. from English M.: Radio and Communications, 1986. – 448 p., ill.R. Klemm. Space-Time Detection Theory // The material in this publication was assembled to support a lecture series under the sponsorship of the sensor and lectronics Technology Panel (SET) and the Consultant and Exchange Programmer of RTO presented on 23-24 september 2002 in Moscow, Russia.R. Klemm. Space-Time Detection Theory // The material in this publication was assembled to support a lecture series under the sponsorship of the sensor and lectronics Technology Panel (SET) and the Consultant and Exchange Programmer of RTO presented on 23-24 September 2002 in Moscow, Russia.Воскресенский Д.И. Антенны с обработкой сигнала: Учеб. Пособие для вузов. М.: САЙНС – ПРЕСС, 2002. – 80 с.: ил.Voskresensky D.I. Antennas with signal processing: Textbook. A manual for universities. M.: SCIENCE - PRESS, 2002. - 80 p.: ill.Boulat A. Bash, Dennis Goeckel, Don Towsley. Limits of Reliable Communication with Low Probability of Detection o AWGN Channels. U Mass Technical Report UM. – CS. – 2012. - 003. P. 32.Boulat A. Bash, Dennis Goeckel, Don Towsley. Limits of Reliable Communication with Low Probability of Detection o AWGN Channels. U Mass Technical Report UM. – CS. – 2012. - 003. P. 32.Горбунов Ю.Н., Лобанов Б.С., Куликов Г.В. Введение в стохастическую радиолокацию Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия - Телеком, 2015. 376 с.: ил.Gorbunov Yu.N., Lobanov B.S., Kulikov G.V. Introduction to stochastic radar. Textbook for universities. – M.: Goryachaya Liniya - Telecom, 2015. 376 p.: ill.Горбунов Ю.Н. Рандомизированная обработка сигналов в радиолокации и связи" ISBN 978-3-659-37797-6, Издательство «LAP LAMBERT Academic Publishing», 66121, Saarbrücken, Germany, 2015. 150 с.: ил.Gorbunov Yu.N. Randomized Signal Processing in Radar and Communications" ISBN 978-3-659-37797-6, LAP LAMBERT Academic Publishing, 66121, Saarbrücken, Germany, 2015. 150 p.: ill.Горбунов Ю.Н. Стохастическая интерполяция пеленга в адаптивных антенных решетках с последовательным диаграммо-образованием на базе усечённых (малоэлементных) апертур и робастных статистик сигнала на входе // Издательство «Радиотехника», Журнал «Антенны», 2015, №6, С. 18-26.Gorbunov Yu.N. Stochastic Interpolation of Bearing in Adaptive Antenna Arrays with Sequential Beamforming Based on Truncated (Few-Element) Apertures and Robust Statistics of the Input Signal // Publishing House "Radio Engineering", Magazine "Antennas", 2015, No. 6, pp. 18-26.Первозванский А.А. Поиск. – М.: Наука, 1970.Pervozvanskii A.A. Poisk. - M.: Science, 1970.Цыпкин Я. З. Адаптация и обучение в автоматических системах. – М.: Наука, 1968.Tsypkin Ya.Z. Adaptation and Learning in Automatic Systems. - M.: Science, 1968.Черняк В.С. О новых и старых идеях в радиолокации: МIМО РЛС // Успехи современной радиоэлектроники. 2011. Вып. 2. С. 5 -20.Chernyak V.S. On new and old ideas in radar: MIMO RLS // Advances in modern radio electronics. 2011. Issue 2. P. 5-20.Соболь И.М. Численные методы Монте-Карло.- М.: Наука, 1973.- 311 с.Sobol I.M. Numerical methods of Monte Carlo. - M.: Nauka, 1973.- 311 p.Горбунов Ю.Н. Многоэтапная процедура измерения параметров повторяющегося сигнала методом стохастического усреднения цифровых отсчетов. // Автометрия. – Сибирское отделение АН СССР, 1985, № 3. с. 96 – 99.Gorbunov Yu.N. Multi-stage procedure for measuring the parameters of a repeating signal by the method of stochastic averaging of digital readings. // Avtometriya. - Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, 1985, No. 3. P. 96 - 99.Горбунов Ю.Н. Принцип стохастического обеления пассивных коррелированных помех в задаче оптимизации систем селекции движущихся целей // Информационно-управляющие системы, 2015, №2, С. 15-22.Gorbunov Yu.N. The principle of stochastic whitening of passive correlated interference in the problem of optimizing moving target selection systems // Information and control systems, 2015, No. 2, P. 15-22.С. М. Кей, С. Л. Марпл мл. Современные методы спектрального анализа: обзор // ТИИЭР. - 1981. - т. 69. - №11. - с. 5 – 51.S. M. Kay, S. L. Marple, Jr. Modern Methods of Spectral Analysis: A Review // TIIER. - 1981. - Vol. 69. - No. 11. - Pp. 5 – 51.Марпл мл. С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ. – М.: Мир, 1990. – 584 с., ил.Marple, Jr. S. L. Digital Spectral Analysis and Its Applications: Trans. from English. – Moscow: Mir, 1990. – 584 p., ill.В.И. Калинин, В.В Чапурский. Эффективность двойного спектрального анализа и шумовой радиолокации при действии отражений от местных предметов // Радиотехника и электроника. - 2006, том 51, № 3, с.303 – 313.V. I. Kalinin, V. V. Chapursky. Efficiency of Dual Spectral Analysis and Noise Radar under the Effect of Reflections from Local Objects // Radio Engineering and Electronics. - 2006, Vol. 51, No. 3, Pp. 303 – 313.Горбунов Ю.Н. Неслучайные траектории стохастической аппроксимации пеленга в адаптивных антенных решетках с грубыми пространственно – временными статистиками // В кн.: IX Всероссийская НТК «Радиолокация и радиосвязь», ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН – М.: 23-25 ноября 2015. С. 57 – 60.Gorbunov, Yu. N. Non-random trajectories of stochastic approximation of bearing in adaptive antenna arrays with coarse spatial-temporal statistics // In the book: IX All-Russian Scientific and Technical Conference "Radar and Radio Communications", IRE named after V.A. Kotelnikov RAS - M.: November 23-25, 2015. Pp. 57 - 60.Пуарье Дж. Шумовая радиосвязь // Зарубежная радиоэлектроника. – 1969, №7.Poirier J. Noise radio communication // Foreign radio electronics. - 1969, No. 7.Авторское свидетельство №792183. Способ радиолокации./ Волжин В.Н., Якимчук Ю.В., Кислов В.Я., Калинин В.И., Мясин Е.А. и др., 1980.Author's certificate No. 792183. Radar method. / Volzhin V.N., Yakimchuk Yu.V., Kislov V.Ya., Kalinin V.I., Myasin E.A. et al., 1980.Калинин В.И. // Сверхширокополосная радиолокация с двойной спектральной обработкой шумовых сигналов, Радиотехника, 2005, №3, С.25-35.Kalinin V.I. // Ultra-wideband radar with dual spectral processing of noise signals, Radio Engineering, 2005, No. 3, pp. 25-35.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.