Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ПРИЁМ И ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ ОТ СЛОЖНЫХ ЦЕЛЕЙ

Доросинский Л. Г., Трухин М. П.,

7.5.2. Комбинированные алгоритмы с аналоговым накоплением и межпериодным выбором максимума

При обнаружении дружно движущейся ПРЦ необходимо использовать в канале выбора максимума статистики, соответствующие сумме отсчетов за время наблюдения в L интервалах разрешения:

Λ52(y) = 1[Λ10(y) – T1] + 1[Λ32 (y) – T2], (7.84)

где Λ32(y) – статистика, определяемая согласно (7.57).

Решение о наличии ПРЦ принимается, если Λ51 отлично от нуля. Время на его реализацию на ЭЦВМ равно 1013.wmf, необходимая машинная память составляет 1014.wmf ячеек.

Из характеристик обнаружения удалось найти выражение для вероятности ложной тревоги при одинаковых значениях Pi. Характеристическая функция ограниченной случайной величины, имеющей гамма-распределение, равна

1015.wmf (7.84)

Величина F определяется соотношением

1016.wmf (7.49)

Как и в предыдущем алгоритме, выбором порогов T1 и T2 можно регулировать коэффициент участия статистик Λ10 и Λ32 в принятии решения об обнаружении ПРЦ. При T2 > T1 алгоритм (7.84) вырождается в алгоритм (7.5), при T1 > T2 он соответствует алгоритму с межпериодным выбором максимума (7.57). Процедура SUMSIN, с помощью которой для заданных значений F и F10 или F32 можно вычислить оба порога, приведена в [2].

При N > 2 в качестве первого приближения для вероятности правильного обнаружения следует использовать оценку снизу:

1017.wmf (7.50)

где вероятности правильного обнаружения 1018.wmf и 1019.wmf вычисляются соответственно по формулам (7.13) и (7.58) при подстановке в них порогов T1 и T2.

На рис. 7.44 приведены характеристики обнаружения комбинированного алгоритма (7.84), полученные методом статистического моделирования. Число испытаний равно 1000, полная энергия отраженных сигналов одинакова во всех ситуациях 1020.wmf. С увеличением числа периодов повторения крутизна характеристик возрастает, причем поворот кривых наблюдается в области значений отношений сигнал/шум 1021.wmf при малоэлементных ПРЦ и 1022.wmf при квазигауссовом распределении числа её элементов. С ростом N вероятность правильного обнаружения для 1023.wmf увеличивается. Например, выигрыш в отношении сигнал/шум на уровне D = 0,95 при N = 4 составляет 5 дБ по сравнению с N = 1 (рис. 7.44, а). Если 1024.wmf, то влияние числа периодов накопления N на характеристики противоположно.

7_44_1.tif 7_44_2.tif

а б

Рис. 7.44. Характеристики обнаружения алгоритма (7.84)
при малоэлементном (а) и квазигауссовом (б) распределениях

Интересный случай показан на рис. 7.45, где произведение числа интервалов разрешения на число периодов повторения равно постоянной величине – NL = 16. Общим является то, что при постоянном m = NL с увеличением N или L растет крутизна характеристик обнаружения. Различие состоит в том, что на этот рост существенное влияние оказывает распределение числа элементов ПРЦ: он наиболее заметен у малоэлементных и с равномерным распределением, наименее – у многоэлементных и с квазигауссовым распределением. В первом случае выигрыш в отношении сигнал/шум может достигать 5 дБ. Вместе с тем увеличение N, т. е. рассредоточение суммарной энергии зондирующего сигнала на большее число периодов повторения, приводит к увеличению времени обнаружения, а при малых отношениях сигнал/шум – к снижению качества обнаружения ПРЦ.

7_45_1.tif 7_45_2.tif

а б

Рис. 7.45. Влияние соотношения между числом объемов разрешения
и числом периодов повторения на характеристики обнаружения:
а – малоэлементное; б – квазигауссовое априорные распределения

Таким образом, при использовании комбинированного алгоритма (7.84) следует ограничить число периодов повторений десятью – шестнадцатью при соответствующем уменьшении числа объемов разрешения до четырех – двух. На предельных дальностях обнаружения РЛС энергию зондирующего сигнала необходимо сосредотачивать в одиночный импульс с объемом разрешения, приближенно совпадающим с объемом, занимаемом ПРЦ.


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252