ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2015, № 3 · ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Синтез и оптимизация посекционного полиномиального E-импульса при решении задачи различения объектов по собственным резонансам

Д.В. Филимонова1, Т.Я. Шевгунов1

1 Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)
Полный текст УДК 621.396.96 EDN TQMGER

Аннотация

В статье рассмотрены теоретические основы метода Е-импульса (гасящего импульса), позволяющего построить систему распознавания объектов на основе обработки поздневременной части их отклика на широкополосное электромагнитное воздействие. Показано, что проведение процедуры синтеза максимально гладкого Е-импульса, состоящего из последовательных секций, базисными функциями которых являются полиномы, накладывает строгое соотношение между числом секций, числом идентифицируемых резонансов и порядком полинома. В рамках структурной схемы системы распознавания объектов на основе метода Е-импульса исследована зависимость дискриминационного числа Е-импульса, скалярного критерия, от длительности его секции и используемого порядка базисного полинома. Результаты статистического моделирования различения откликов от двух масштабных моделей самолётов показали, что использование Е-импульса с оптимальными параметрами способно обеспечить различение объектов при малых отношениях сигнал-шум.

  • Е-импульс
  • метод сингулярного разложения
  • E-pulse
  • sem
  • гасящий импульс
  • собственные резонансы
  • распознавание радиолокационных целей
  • цифровая обработка сигналов
Abstract (in English)

In this paper, the foundation of E-pulse (extinction pulse) method is considered as a possible way to design a target discrimination scheme using reflected responses for wideband electromagnetic incident pulse. The synthesis procedure of subsectional maximally smooth polynomial E-pulse appears to assume the equation taken for the number of sections, the number of natural resonances and the used polynomial order. In accordance with discrimination system structure, the E-pulse discrimination number dependency on section width and polynomial order is investigated. The results of statistical simulation for the two target problem show that E-pulse built for optimal parameters preserves enough discriminating potential for low signal-to-noise ratio.

Для цитирования

Филимонова Д.В., Шевгунов Т.Я. Синтез и оптимизация посекционного полиномиального E-импульса при решении задачи различения объектов по собственным резонансам // Журнал радиоэлектроники. – 2015. – № 3.

Литература

  1. C.E. Baum, The singularity expansion method // Transient Electromagnetic Fields, 129-179, L.B.Felsen (ed.), New York, 1976.
  2. M.A. Morgan, Singularity expansion representations of fields and currents in transient scattering // IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 32, no.5, pp. 466-473, May 1984.
  3. M. Hurst and R. Mittra, Scattering center analysis via Prony's method // IEEE Trans. on Antennas Propagat., vol. 35 (8), pp. 986-988, Aug. 1987.
  4. P. Ilavarasan, E. Rothwell, K.M. Chen, and D.P. Nyquist, Natural resonance extraction from multiple data sets using a genetic algorithm // IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 43, no.8, pp. 900-904, Aug. 1995.
  5. T.K. Sarkar, O. Pereira, Using the matrix pencil method to estimate the parameters of a sum of complex exponentials // IEEE Antennas Propagat. Magazine, vol. 37 (1), pp. 48-55, Jan. 1995.
  6. E.J. Rothwell, D.P. Nyquist, K.M. Chen, and B. Drachman, Radar target discrimination using the extinction-pulse technique // IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 33, no. 9, pp. 929-936, Sep. 1985.
  7. E.J. Rothwell, Radar target discrimination using the extinction-pulse technique, Ph.D. dissertation, Michigan State University, 1985.
  8. I. Gerst and J. Diamond, The elimination of intersymbol interference by input signal shaping // Proceedings of the IRE, pp. 1195-1203, July, 1961.
  9. E. Rothwell, K.M. Chen, and D.P. Nyquist, Frequency domain E-pulse synthesis and target discrimination // IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. AP-33, pp. 445-450, Apr. 1985.
  10. D. Blanco, D.P. Ruiz, E. Alameda-Hernández, and M.C. Carrión, Extinction pulses synthesis for radar target discrimination using β-splines, new E-pulse conditions // IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 54, no. 5, May 2006.
  11. M.C. Carrión, A. Gallego, J. Portí, and D.P. Ruiz, Subsectional-polynominal E-pulse synthesis and application to radar target discrimination // IEEE Trans. Antennas Propagation, vol. AP-41, no. 9, September 1993.
  12. D.P. Nyquist, E.J. Rothwell, L. Webb, B. Drachman, Radar target discrimination by convolution of radar return with extinction-pulses and single-mode extraction signals // IEEE Trans. Antennas Propagation, vol. 34, no. 7, July 1986.
  13. E. Rothwell, P. Ilavarasan, and J. Ross, Perfomance of an automated radar target discrimination scheme using E-pulses and S-pulses // IEEE Trans. Antennas Propagation, vol. 41, no. 5, May 1993.
  14. D. Blanco, D.P. Ruiz, E. Alameda-Hernández, and M.C. Carrión, An asymptotically unbiased E-pulse-based scheme for radar target discrimination // IEEE Trans. Antennas Propagation, vol. 52, no. 5, May 2004.
  15. Филимонова Д.В., Шевгунов Т.Я., Оптимизация параметров посекционного полиномиального е-импульса при решении задачи различения целей в сверхширокополосной радиолокации // VIII Всероссийская конференция научно-техническая конференция «Радиолокация и радиосвязь», ИРЭ РАН, 24-26 ноября 2014, стр. 52-56.