ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2026, № 2 · РАДИОТЕХНИКА

Оптимальная пространственно-временная фильтрация в условиях многоканального наблюдения

В.М. Артюшенко1, В.И. Воловач2,3

1 Московский государственный университет геодезии и картографии, Москва, Россия
2 Поволжский государственный университет сервиса, Тольятти, Россия
3 МИРЭА - Российский технологический университет, Москва, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2026.2.4 УДК 621.391.01 EDN MTSOCS

Аннотация

Рассмотрена и проанализирована задача марковской оптимальной пространственно-временной обработки при многоканальном наблюдении, в которую входят обнаружения и оценка как частные случаи. Показано, что при известной статистике сигналов и помех оптимальный алгоритм многоканального наблюдения эквивалентен оптимальному фильтру при одноканальном наблюдении. Предложена методика получения потенциальных характеристик многоканального приема с произвольными сигналами, если известны характеристики при их одноканальном приеме.

  • пространственно-временная обработка
  • многоканальное наблюдение
  • оптимальная фильтрация
  • марковский процесс
  • информационный параметр
  • потенциальная характеристика
  • эквивалентный шум
Abstract (in English)

The optimal space-time filtering under multichannel observation conditions matrix

The problem of Markov optimal space-time processing in multichannel observation, which includes detections and evaluation as special cases, is considered and analyzed. It has been shown that with known statistics of signals and interference, the optimal multi-channel observation algorithm is equivalent to the optimal filter for single-channel observation. A technique is proposed for obtaining potential characteristics of multichannel reception with arbitrary signals, if characteristics are known during their single-channel reception.

Для цитирования

Артюшенко В.М., Воловач В.И. Оптимальная пространственно-временная фильтрация в условиях многоканального наблюдения // Журнал радиоэлектроники. – 2026. – № 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.2.4

Литература

  1. Guerci J.R. Space-Time Adaptive Processing for Radar. - Boston, London: Artech House Publishers, 2003. - 189 p.
  2. Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов / Пер. с англ. Ю.К. Сальникова; Под ред. В.В. Шахгильдяна. - М.: Радио и связь, 1989. - 440 с.
  3. Pallotta L., Farina A., Smith S.T. and Giunta G. Phase-only space-time adaptive processing // IEEE Access. - 2021. - Vol. 9. - PP. 147250-147263. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3122837
  4. Kim Y.S., Schvartzman D., Palmer R.D., Yu T.Y., Nai F. and Curtis C.D. Phased array weather radar architectures for doppler estimation with space-time processing // IEEE Transactions on Radar Systems. - 2024. - Vol. 2. - PP. 725-738. https://doi.org/10.1109/trs.2024.3444785
  5. Виноградов М.С., Свердлов Б.Г. Метод обеспечения эффективной когерентно-временной обработки в РЛС малой дальности с ФАР при воздействии активных шумовых помех // Журнал радиоэлектроники. - 2025. - № 2. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.2.13
  6. Горбунов Ю.Н., Акопян Г.Л. Пространственно-временная обработка сигналов в радиолокации и радиоэлектронном подавлении: ограничение возможностей // Журнал радиоэлектроники. - 2019. - № 6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2019.6.2
  7. Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. - М.: Радио и связь, 1981. - 416 с.
  8. Richards M.A. Fundamentals of Radar Signal Processing; 2nd ed. - New York: McGraw-Hill Education, 2014. - 894 p.
  9. Обработка сигналов в многоканальных РЛС / Под ред.А.П. Лукошкина. - М.: Радио и связь, 1983. - 328 с.
  10. Cheremisin O.P. Adaptive Algorithm for Signal Processing in Multichannel Receiving Systems with Antenna Arrays // Journal of Communications Technology and Electronics. - 2006. - Vol. 51. - PP. 1025-1035. https://doi.org/10.1134/S1064226906090038
  11. Voznesensky A. and Kaplun D.I. Adaptive signal processing algorithms based on EMD and ITD // IEEE Access. - 2019. - Vol. 7. - PP. 171313-171321. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019/2956077
  12. Артюшенко В.М., Воловач В.И. Алгоритмы адаптивной нелинейной обработки сигналов блоками нелинейного преобразования дискриминаторов с прямой и обратной связью // Журнал радиоэлектроники. - 2018. - № 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.3.3
  13. Ефименко В.С., Харисов В.Н., Павлов В.С. Оптимальные алгоритмы пространственно-временной обработки сигналов и их характеристики // Радиотехника. - 2016. - № 9. - С. 113-120.
  14. Artyushenko V.M., and Volovach V.I. Synthesis of Algorithms of Adaptive Signal Processing Using of the Nonlinear Blocks with Approximation of Optimal Amplitude Transfer Characteristic // Proceedings of the 2019 Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON).Russia, Tomsk, April 18-20, 2019. P. 8729668. https://doi.org/10.1109/SIBCON.2019.8729668
  15. Ефименко В.С., Харисов В.Н. Оптимальная фильтрация в задачах пространственно-временной обработки и ее характеристики // Радиотехника и электроника. - 1987. - Т. 32. - № 8. - С. 1654-1662.
  16. Джиган В.И. Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы. - М.: Техносфера, 2014. - 529 с.
  17. Zhang X. and Feng D. Optimal adaptive filtering algorithm by using the fractional-order derivative // IEEE Signal Processing Letters. - 2021. - Vol. 29. - PP. 399-403. https://doi.org/10.1109/lsp.2021.3136504
  18. Kesler J., Haykin S. An adaptive interference canceller using Kalman filtering // Acoustics, Speech, and Signal Processing, IEEE International Conference on ICASSP '81. Vol. 6. https://doi.org/10.1109/ICASSP.1981.1171369
  19. Родимов А.П., Поповских В.В. Статистическая теория поляризационно-временной обработки сигналов и помех. - М.: Радио и связь, 1984. - 272 с.
  20. Артюшенко В.М., Воловач В.И., Басипов С.Н. Квазиоптимальный синтез измерителей доплеровской фазы сигнала в системах обработки с адаптивным накоплением сигнала // Радиотехника. - 2025. - Т. 89. - № 8. - С. 160-166. https://doi.org/10.18127/j00338486-202508-18
  21. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции: В 3-х т.: Пер. с англ. / Под ред.В.Т. Горяйнова. - М.: Сов. радио, 1977. Т. 3. - 664 с.
  22. Фалькович С.Е., Хомяков Э.Н. Статистическая теория измерительных радиосистем. - М.: Сов. радио, 1981. - 288 с.
  23. Тихонов В.И., Кульман Н.К. Нелинейная фильтрация и квазикогерентный прием сигналов.М.: Сов. радио, 1975. 704 с.
  24. Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. - М.: Радио и связь, 1983. - 320 с.
  25. Тихонов В.И., Харисов В.И. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. - М.: Радио и связь, 1991. - 608 с.
  26. Ярлыков М.С. Применение марковской теории нелинейной фильтрации в радиотехнике. - М.: Сов. радио, 1980. - 360 с.
  27. Сейдж Э., Мелс Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении / Пер. с англ.; Под ред.Б.Р. Левина. - М.: Связь. 1976. - 495 с.
  28. Стратонович Р.Л. Принципы адаптивного приема. - М.: Радио и связь. 2021. - 142 с.