ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2018, № 12 · РАДИОТЕХНИКА

Фазокодоманипулированные радиолокационные сигналы для точного определении дальности и скорости малоразмерных космических объектов

А.И. Баскаков1, Р.Н. Ипанов1, А.А. Комаров1

1 Национальный исследовательский университет «МЭИ», 111250, Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Россия
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2018.12.7 УДК 621.391.81:621.396.96 EDN YSTVJZ

Аннотация

Для решения задач точного определения дальности и скорости малоразмерных космических объектов на околоземной орбите и разрешения отдельных элементов сложных космических объектов синтезирован полифазный ( p -фазный, где p -простое число) радиолокационный сигнал, имеющий в окрестности центрального пика автокорреляционной функции область нулевых боковых лепестков. Данный сигнал, названный полифазным когерентным дополнительным сигналом, представляет собой пачку из p когерентных фазокодоманипулированных импульсов, кодированных комплементарными последовательностями p -ичного D-кода длиной - целое число. Для синтеза сигнала предложен способ формирования набора из ансамблей D-кода длиной N. Проведен анализ корреляционных характеристик синтезированного сигнала.

  • пачка импульсов
  • полифазный сигнал
  • комплементарные последовательности
  • автокорреляционная функция
  • нулевая зона корреляции
  • система функций Виленкина-Крестенсона
  • pulse train
  • polyphase signal
  • complementary sequences
  • autocorrelation function
  • Zero correlation zone
  • Vilenkin-Chrestenson functions
Abstract (in English)

For detecting the precise range and velocity of a collection of small near-Earth space objects and resolving individual elements of complex space objects and small Earth-surface objects, broadband sounding signals with a high slant range and radial velocity resolution should be used. To provide a high angular resolution of small space objects or their elements based on the inverse antenna aperture synthesis effect, long-duration sounding signals should be used. The broadband long-duration signals to be used are a train of linear frequency modulated (LFM) pulses with a high repetition rate and signals with ‘spectrum synthesis’ that are a train of square radio pulses with a duration Tp, pulse-to-pulse spacing 1/ Tp and pulse ratio q > 2. However, it is commonly known that frequency modulated and manipulated signals have an oblique ambiguity function resulting in range ambiquity. Ambiguity peaks appear in the autocorrelation function of the LFM pulse train. For the purpose of detecting the precise range and velocity of small near-Earth space objects and resolving individual elements of complex space objects, a polyphase ( p -phase, where p is a prime) radar signal is synthesized, which signal has a region of zero sidelobes in the vicinity of the central peak of the autocorrelation function. The signal, which is called polyphase coherent complementary signal, represents a train of p coherent phase-code manipulated pulses encoded by complementary sequences of a p -ary D -code with the length of - integer. A method for forming a set of p -ary D -code ensembles is proposed for synthesis of the signal. The correlation characteristics of the synthesized signal are analyzed.

Для цитирования

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

Литература

  1. Соколов А.В., Лазуткин Б.А. Григорьев В.А. и др. Обнаружение и распознавание объектов радиолокации. Коллективная монография / Под ред. А.В. Соколова. М.: Радиотехника, 2006. 176 с.
  2. Ширман Я.Д., Горшков С.А., Лещенко С.П., Орленко В.М. Методы радиолокационного распознавания и их моделирование // Зарубежная радиоэлектроника. 1996. № 11. С. 3-62.
  3. Wehner D.R. High Resolution Radar. Norwood: Artech Ноusе, 1987. 593 p.
  4. Стайнберг Б.Д. Формирование радиолокационного изображения самолета в диапазоне СВЧ // ТИИЭР. 1988. № 12. С. 26-46.
  5. Wu Haiqing, Delisle G.Y. Precision tracking algorithms for ISAR imaging // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 1996. V. 32, № 1. P. 243-254.
  6. Орленко В.М., Ширман Я.Д. Тенденции повышения радиолокационного разрешения // Электромагнитные волны и электронные системы, выпуск «Космическая радиофизика». 1998. № 3.
  7. Орленко В.М., Ширман Я.Д. Тела рассогласования частотно-модулированных сигналов со ступенчатым законом изменения частоты // Электромагнитные волны и электронные системы. 1999. № 4.
  8. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. М.: Сов. радио, 1970. 376 с.
  9. Велти Дж.Р. Четверичные коды для импульсного радиолокатора // Зарубежная радиоэлектроника. 1961. № 4. С. 3-19.
  10. Трахтман А.М., Трахтман В.А. Основы теории дискретных сигналов на конечных интервалах. М.: Сов. радио, 1975, 208 с.
  11. Пат. 2670773 Российская Федерация, МПК G06F 1/02, H04J 13/10. Способ формирования множества ансамблей p-ичных D-кодов [Текст] / Ипанов Р.Н.; заявитель и патентообладатель Ипанов Р.Н. - № 2017133154; заявл. 22.09.17; опубл. 25.10.18, Бюл. № 30.
  12. Ипанов Р.Н. Полифазные когерентные дополнительные. // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал. 2017. № 1. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jan17/14/text.pdf.
  13. Ipanov R.N., Baskakov A.I., Olyunin N., Ka Min-Ho. Radar Signals with ZACZ Based on Pairs of D-Code Sequences and Their Compression Algorithm // IEEE Signal Processing Letters. 2018. V. 25. № 10. P. 1560-1564.