Хафизов Ринат Гафиятуллович – доктор технических наук (2010), профессор (2013), заведующий кафедрой радиотехнических и медико-биологических систем,
д. 3, пл. Ленина, Йошкар-Ола, 424000.
Rinat G. Khafizov, Dr Sci. (Eng.) (2010), Professor (2013). Head of the Department of Radio Engineering and Biomedical Systems,
3, Lenin Square, Yoshkar-Ola 424000.
Егошина Ирина Лазаревна – доктор технических наук (2013), доцент (2002), профессор кафедры радиотехнических и медико-биологических систем,
д. 3, пл. Ленина, Йошкар-Ола, 424000.
Irina L. Egoshina, Dr Sci. (Eng.) (2013), Associate Professor (2002). Professor of the Department of Radio Engineering and Biomedical Systems,
3, Lenin Square, Yoshkar-Ola 424000.
Мертвищев Александр Сергеевич – специалист по направлению "Радиоэлектронные системы и комплексы", аспирант кафедры радиотехнических и медико-биологических систем,
д. 3, пл. Ленина, Йошкар-Ола, 424000.
Alexander S. Mertvishchev, Specialist in "Radioelectronic systems and complexes", Postgraduate Student at the Department of "Radiotechnical and Biomedical Systems",
3, Lenin Square, Yoshkar-Ola 424000.
Хамарицкая Олеся Алексеевна – студентка,
д. 3, пл. Ленина, Йошкар-Ола, 424000.
Olesya A. Hamaritskaya, Student,
3, Lenin Square, Yoshkar-Ola 424000.
Введение. Повышение разрешающей способности радиолокационных станций, превышающей рэлеевский предел, особенно важно для современных радиоэлектронных систем, функционирующих в условиях низкого отношения сигнал/шум и интенсивных внешних помех. Данная задача приобретает ключевое значение для обеспечения точного обнаружения и идентификации объектов на значительных расстояниях, что открывает широкие возможности для применения этой технологии. Один из эффективных методов обработки – инверсная фильтрация (ИФ), однако ее эффективность при традиционной реализации значительно снижается с ухудшением помеховой обстановки, что ограничивает область применения в реальных ситуациях.
Цель работы. Разработка и исследование подхода, направленного на повышение эффективности ИФ посредством внедрения и использования метода коррекции базиса, что позволяет улучшить качество обработки сигналов и повысить устойчивость системы к помехам.
Материалы и методы. Исследование основано на математическом моделировании процессов фильтрации и анализе влияния различных параметров на эффективность ИФ. Моделирование процессов осуществлялось в специально разработанном программном обеспечении. Использованы методы теории обработки сигналов, включая теорию матриц и теорию вероятностей.
Результаты. Предложен метод коррекции базиса, повышающий эффективность ИФ за счет увеличения отношения сигнал/шум на выходе фильтра. Получены зависимости отношения сигнал/шум от параметров коррекции. Введено понятие среднего квадрата нормы импульсной характеристики фильтра, что обеспечивает дополнительный аналитический инструмент для оценки и оптимизации метода. Предложен практический подход к реализации метода для повышения разрешающей способности радиолокационных систем.
Заключение. Метод коррекции базиса позволяет повысить эффективность ИФ и расширяет возможности ее использования в условиях низкого входного отношения сигнал/шум. Вклад исследования заключается в разработке новой методики улучшения качества обработки сигналов в радиолокационных системах, что позволяет расширить их применение даже при неблагоприятных условиях приема сигнала.
Introduction. Enhancing the resolution of radar stations beyond the Rayleigh limit is particularly important for modern radio electronic systems operating under conditions of low signal-to-noise ratios and intense external interference. This task becomes crucial for ensuring accurate detection and identification of objects at significant distances, which extend possibilities for applying this technology. Inverse filtering (IF) is an effective processing method; however, in standard cases, its efficiency depends significantly on the noise environment, limiting its application in real-world scenarios.
Aim. Development and investigation of an approach aimed at enhancing IF efficiency by introducing a basis correction method, which improves signal processing quality and increases system robustness to interference.
Materials and methods. The research was carried out using the methods of mathematical simulation of filtering processes and analysis of the influence of various parameters on the IF efficiency. Simulation studies were conducted in a specially developed software environment. The methods of signal processing theory, including matrix theory and probability theory, were used.
Results. A method of basis correction is proposed, which increases the efficiency of IF by increasing the signal-tonoise ratio at the filter output. Dependencies of the signal-to-noise ratio on correction parameters are obtained. The concept of the mean square of the filter's impulse response norm is introduced, providing an additional analytical tool for evaluating and optimizing the method. A practical approach for implementing the method to enhance the resolution of radar systems is proposed.
Conclusion. The basis correction method improves the efficiency of IF and extends its application capabilities in the conditions of a low input signal-to-noise ratio. The research significance consists in the development of a novel methodology for improving signal processing quality in radar systems, which extends their applicability under adverse signal reception conditions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.