Стохастическая интерполяция пеленга в адаптивных антенных решетках с последовательным диаграммо-образованием на базе усечённых (малоэлементных) апертур и робастных статистик сигнала на входе

 

Ю. Н. Горбунов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Фрязинский филиал

Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики (МГТУ МИРЭА)

 

Статья получена 10 декабря 2014 г.

 

Аннотация. Анализируется построение системы обработки и формирования сигналов РЛС для космических аппаратов, в которых учитываются технические аппаратурные ограничения и ограничения ресурсов цифровой обработки. Заданная эффективность может быть достигнута использованием упрощенных процедур обработки пространственно-временных сигналов с использованием стохастической интерполяции пеленга в адаптивных антенных решетках. Для реализации этого применяется последовательное диаграммо-образование на базе усечённых (малоэлементных) апертур и робастных статистик сигнала на входе грубых («булевых», «бинарно-знаковых») отсчетов сигнала. Это особенно актуально для реализации  аппаратуры РЛС в условиях ограничений по аппаратным и вычислительным ресурсам, массо-габаритным ограничениям, ограничениям по разрядности, энергопотенциалу и стоимости. Для достижения преимуществ предлагается нетрадиционный подход, предполагающий в процессе адаптивного формирования  результирующей многолучевой (многосегментной) диаграммы направленности фазированной антенной решетки осуществлять поэтапную стохастическую модуляцию положения фазового центра путём активизации малого числа передающих слабонаправленных элементов и использования грубых (малоразрядных) текущих отсчетов входных сигналов.

Ключевые слова: последовательное диаграммо-образование, рандомизация, стохастическая интерполяция, грубые отсчёты, малоразмерные выборки, инструментальная точность.

Abstract. We analyze the construction of a system of radar signal processing and generation for satellites, which takes into account the technical limitations and instrumental resource limitations of digital processing. The desired effectiveness can be obtained by using simplified procedures for processing of spatio-temporal signals using the stochastic interpolation of bearing in adaptive antenna arrays. Sequence beam formation on the basis of truncated (small element) apertures and robust statistics at the input of coarse ("Boolean", "binary-iconic") signal samples is used. This is especially actually for the implementation of radar equipment in conditions of constraints of hardware and computing resources, weight and size restrictions, restrictions on word length, energy potential and cost. To achieve the advantages a non-traditional approach is proposed: to implement a stochastic modulation of phase center position by activation of a small number of transmit elements and to use omnidirectional coarse (low-bit) of the current sample of the input signals.

 Keywords: sequence beam formation, randomization, stochastic interpolation, rough readings, small-sized samples, the instrumental precision.