УДК 621.396.96

ПРОСТРАНСТВЕННО - ВРЕМЕННАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ В РАДИОЛОКАЦИИ И РАДИОЭЛЕКТРОННОМ ПОДАВЛЕНИИ: ОГРАНИЧЕНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ

 

Ю. Н. Горбунов  ^1,2 , Г. Л. Акопян ³

¹  Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, 141120, Московская область, г. Фрязино, пл. академика Введенского, д.1

² МИРЭА – Российский технологический университет, 119454, Москва, просп. Вернадского, д.78

³АО «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга», 107078, г. Москва, ул. Новая Басманная, д. 20, стр. 9 

 

Статья поступила в редакцию 8 февраля 2019 г., после доработки – 30 мая 2019 г.

 

Аннотация. Рассматриваются теоретические вопросы противостояния систем РЭП и РЛС, использующей сложные сигналы с большой базой В =   1, где Т,W – длительность и полоса сигнала, соответственно. Как известно, в РЛС при оптимальном приёме применяется согласованная фильтрация. В этом случае согласно теории потенциальной помехоустойчивости В.А.Котельникова достигается максимум отношения мощности сигнала к шуму на выходе приёмника равное  2Е/, где Е – энергия сигнала,  - спектральная плотность мощности шума приёмника. В случае наличия помех - пассивных и активных, создаваемых системой РЭП, максимум никогда не достигается. Сложный сигнал с амплитудной, частотной или фазовой модуляцией «рассыпается» при отражении от цели, представляемой как объёмно – распределённую совокупность множества «блестящих» точек, распределённых по дальности и угловым координатам. Пассивные помехи распределены локально (точечно или в объёме) в рабочей зоне РЛС, а АП - поражают отдельные сектора, нанося информационный ущерб при получении радиолокационной (координатной и доплеровской) информации. Синтез сигналов по телу неопределённости (только сигнальной характеристики), справедлив для оценки сжатия сигнала одной «блестящей» точки. Анализ отраженного сигнала от совокупности «блестящих точек», представляющий объект отражения в условиях помех,  при которых максимум отношения сигнал/шум  2Е/ не достигается, представляет собой актуальную задачу.

Применительно к синтезу адаптивных РЛС и систем РЭП в статье проанализированы условия реализации эффективной радиолокации и РЭП, в которых применяется пространственно - временная обработка сигналов и принятие решений - необходимых действий противоборствующих игроков, стремящихся к достижению (в терминологии теории игр) «седловой» ситуации равновесия. В статье проводится качественный анализ ситуаций противостояния РЛС и РЭП, заключающийся в оценке возможных ограничений и возникающих парциальных потерь при адаптации алгоритмов формирования и обработки сигналов радиолокации и РЭП, реализующих выполнение противоречивых требований. В статье  анализируется применение в РЛС с быстрой (поимпульсной) перестройкой несущей частоты, хорошо зарекомендовавшей себя при работе в зонах одного шума, и подробно рассматриваются  ограничения возможностей РЭП РЛС за счёт применения комбинированных активных и пассивных и помех.

Ключевые слова: быстрая перестройка частоты, пространственно–временная обработка, фазированная антенная решетка, рандомизация, селекция движущихся целей, расширение спектра сигнала, пассивные помехи, активные помехи, комбинированные помехи, энергетические  потери.

Abstrsct. The theoretical issues of confrontation between REB and radar systems using complex signals with a large base B = TW ≫ 1 are considered, where T and W are the duration and bandwidth of the signal, respectively. As is known, in the radar with the optimal reception of matched filtering is applied. In this case, according to the theory of potential noise immunity, V.A. Kotelnikov achieves a maximum signal-to-noise power ratio at the receiver output equal to  2Е/, where E is the signal energy,  is the noise power spectral density of the receiver. In the case of interference - passive and active, created by the REB system, the maximum is never reached. A complex signal with amplitude, frequency, or phase modulation is “scattered” when reflected from a target, represented as a volume-distributed set of “brilliant” points, distributed in range and angular coordinates. Passive interference is distributed locally (point or volume) in the working area of ​​the radar station, and the accidental attack affects individual sectors, causing information damage when receiving radar (coordinate and Doppler) information. Synthesis of signals on the body of uncertainty (only the signal characteristics), is valid for estimating the compression of a signal of one “brilliant” point. The analysis of the reflected signal from the set of “bright points”, representing the object of reflection in the conditions of interference, in which the maximum signal-to-noise ratio   2Е/ is not reached, is an actual task. As applied to the synthesis of adaptive radar and REB systems, the article analyzes the conditions for implementing effective radar and REB using spatio-temporal signal processing and decision making - the necessary actions of opposing players seeking to achieve a “saddle” equilibrium situation. The article provides a qualitative analysis of the situations of confrontation between the radar station and the radio-electronic equipment, which consists in assessing possible limitations and partial losses arising in the adaptation of the algorithms for the formation and processing of radar signals and radio-electronic devices that fulfill the conflicting requirements. The article analyzes the use of radar with a fast (pulse) restructuring of the carrier frequency, well-proven when working in areas of single noise, and discusses in detail the limitations of REB radar due to the use of combined active and passive and interference.

Keywords: fast frequency tuning, space-time processing, phased antenna array, randomization, selection of moving targets, spreading of the signal spectrum, passive interference, active interference, combined interference, energy loss.

 

Для цитирования:
Ю. Н. Горбунов, Г. Л. Акопян. Пространственно-временная обработка сигналов в радиолокации и радиоэлектронном подавлении: ограничение возможностей. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. № 6. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jun19/15/text.pdf
DOI 10.30898/1684-1719.2019.6.1