РОЗРОБКА МЕТОДУ ПРОСТОРОВОЇ СЕЛЕКЦІЇ СИГНАЛІВ НА БАЗІ АЛГОРИТМІВ ПЕЛЕНГАЦІЇ ДЖЕРЕЛ РАДІОВИПРОМІНЮВАННЯ

Abstract

У наш час постійно ускладнюється електромагнітна обстановка, що насамперед пов’язано з технічним прогресом технологій радіозв’язку та збільшенням кількості діючих радіоелектронних засобів різного призначення. Цей прогрес також стимулює розвиток засобів радіомоніторингу на основі пеленгаційних методів та систем просторової селекції сигналів. До переліку завдань, які вирішуються за допомогою засобів радіомоніторингу, входить панорамний спектральний аналіз, аналіз радіовипромінювання для виявлення джерел корисних сигналів і завад, визначення місця розташування джерела радіовипромінювання та радіочастотний моніторинг каналів. Просторова селекція за допомогою антенної решітки є одним зі способів боротьби із завадами, що реалізується за рахунок відмінностей у просторових структурах електромагнітних хвиль сигналу та завад. Результати математичного моделювання показують, що класичний метод просторової селекції для антенних решіток, у якому оптимальний вектор вагових коєфіцієнтів формується за допомогою рівняння Вінера-Хопфа, в умовах прийому сильного корисного сигналу не призводить до придушення завад. Це пов’язано з тим, що в структурі кореляційної матриці вхідних сигналів є складова корисного сигналу. Тому пропонується позбутися складової корисного сигналу в кореляційній матриці вхідних сигналів шляхом відтворення (реконструкції) кореляційної матриці завад та шумів в процесорі приймального пристрою на основі інформації про кутові координати джерел радіовипромінювання, отриману шляхом пеленгування цих джерел за допомогою одного з відомих алгоритмів пеленгування (Кейпона, MUSIC, ESPRIT тощо). На основі отриманої з пеленгаційного рельєфу інформації про пеленги сигналів та відношення сигнал/шум, в процесорі математично реконструюється кореляційна матриця завад та шумів, розраховується за допомогою рівняння Вінера-Хопфа, вектор вагових коєфіцієнтів антенної решітки, після чого суміш усіх сигналів на виході кожного елемента антенної решітки помножується на ваговий коєфіцієнт. У результаті складання зважених сигналів, у діаграмі спрямованості антенної решітки приймального пристрою формуються глибокі провали в кутових напрямках розташування джерел випромінювання завад. Також представлено структурну схему та опис роботи прототипу пеленгатора та системи просторової селекції сигналів на основі пристроїв SDR. Ця стаття може бути корисною для розробників обладнання для радіотехнічних систем, у тому числі систем пеленгації, радіолокації, придушення радіозавад тощо.