ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №3

УДК: 621.391, 621.396

РАДИОЛОКАЦИЯ С ГОЛОГРАФИЧЕСКИМ КОДИРОВАНИЕМ
ЗОНДИРУЮЩЕГО СИГНАЛА

А.Л. Тимофеев, А.Х. Султанов, И.К. Мешков, А.Р. Гизатулин

Уфимский университет науки и технологий

450076, Уфа, ул. З. Валиди, 32

Статья поступила в редакцию 09 февраля 2024 г.

Аннотация. Разработан способ формирования радиолокационного зондирующего сигнала путем фазокодовой манипуляции сигнала двоичной последовательностью, представляющей собой одномерную цифровую голограмму виртуального оптического объекта. Эффективность данного способа определяется использованием фундаментального свойства голограммы – делимости, позволяющего восстанавливать исходный объект по искаженному фрагменту голограммы. Проведено моделирование радиолокационного обнаружения и измерения параметров целей в условиях шума, приведены результаты сравнения голографического кодирования с широко используемым способом формирования зондирующего сигнала путем фазокодовой манипуляции сигнала псевдослучайной двоичной последовательностью, имеющей максимальный период (последовательность максимальной длины, М-последовательность). Показано, что предлагаемый для использования в цифровой радиолокации голографический способ формирования зондирующего сигнала и декодирования эхо-сигнала обеспечивает высокую помехоустойчивость при высоком уровне шума, естественных и искусственных помех, увеличивает дальность обнаружения цели, обеспечивает разрешение нескольких целей, в том числе малоразмерных целей на фоне крупных, и повышает точность измерения скорости. В результате проведенного моделирования установлено, что замена фазокодовой манипуляции с М-последовательностью на голографическое кодирование дает выигрыш в отношении сигнал/шум на 20 дБ. Показано, что переход от кодирования формы зондирующего сигнала к голографическому кодированию формы его спектра в канале с аддитивным белым гауссовским шумом позволяет получить дополнительное увеличение помехоустойчивости на 8 дБ.

Ключевые слова: зондирующий сигнал, голографическое кодирование, спектральное кодирование.

Финансирование: Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда, проект № 24-29-0008, https://rscf.ru/project/24-29-00080/.

Автор для переписки: Тимофеев Александр Леонидович, a_l_t@inbox.ru

Литература

1. Борзов А.Б., Лихоеденко К.П., Муратов И.В., Павлов Г.Л., Сучков В.Б. Пути развития систем ближней радиолокации миллиметрового диапазона волн // Радиолокация и радиосвязь: Труды III Всероссийской конференции. ИРЭ РАН, 26-30 октября. – 2009. http://jre.cplire.ru/jre/oct09/3/text.pdf.

2. Детков А.Н., Никоненко А.В., Ницак Д.А. Обнаружение флуктуирующих малоразмерных целей на фоне флуктуирующей пассивной помехи под наблюдением поляриметрической РСА // Журнал радиоэлектроники. – 2014. – №. 10. http://jre.cplire.ru/jre/oct14/5/text.pdf.

3. Ипанов Р.Н. Когерентные дополнительные сигналы и их применение в радиолокации // Журнал радиоэлектроники. – 2015. – №. 2. http://jre.cplire.ru/jre/feb15/8/text.pdf.

4. Скосырев В.Н. Повышение информативности радиолокационных систем на основе технологий сверхширокоплосных сигналов // Журнал радиоэлектроники. – 2012. – №. 7. http://jre.cplire.ru/jre/jul12/9/text.pdf.

5. Лялин К.С., Хасанов М.С., Мелёшин Ю.М., Кузьмин И.А. Спектральный метод подавления боковых лепестков автокорреляционной функции длинных псевдослучайных бинарных последовательностей // Труды МАИ. – 2018. – №. 103. http://trudymai.ru/published.php?ID=100800.

6. Баскаков А.И., Ипанов Р.Н., Комаров А.А. Фазокодоманипулированные радиолокационные сигналы для точного определении дальности и скорости малоразмерных космических объектов // Журнал радиоэлектроники. – 2018. – №. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.12.7.

7. Тимофеев А.Л., Султанов А.Х. Построение помехоустойчивого кода на базе голографического представления произвольной цифровой информации // Компьютерная оптика. – 2020. – Т. 44. – №. 6. – С. 978-984. https://doi.org/10.18287/2412-6179-CO-739.

8. Timofeev A.L., Sultanov A.K. Holographic method of error-correcting coding // Optical Technologies for Telecommunications 2018. – SPIE, 2019. – Т. 11146. – С. 365-370. https://doi.org/10.1117/12.2526922.

9. Тимофеев А.Л., Султанов А.Х., Мешков И.К., Гизатулин А.Р. Использование спектрального подхода при обработке изображений и произвольных данных //Информационно-управляющие системы. – 2022. – №. 4 (119). – С. 2-11. https://doi.org/10.31799/1684-8853-2022-4-2-11.

10. Timofeev A.L., Sultanov A.Kh., Meshkov I.K., Gizatulin A.R. Spectral image compression // Optical Technologies for Telecommunications 2021. – SPIE, 2022. – Т. 12295. – С. 226-232. https://doi.org/10.1117/12.2632146.

Для цитирования:

Тимофеев А.Л., Султанов А.Х., Мешков И.К., Гизатулин А.Р. Радиолокация с голографическим кодированием зондирующего сигнала. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.3.11