Preview

Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника

Расширенный поиск

Интервальное и точечное пеленгование источников радиоизлучения при широкополосном радиомониторинге

https://doi.org/10.32603/1993-8985-2020-23-6-28-42

Полный текст:

Аннотация

Введение. При широкополосном радиомониторинге в частотной области применяются точечное и интервальное пеленгования источников радиоизлучения, исходными данными для которых являются спектральные выборки, полученные при многоканальном приеме от M-элементной антенной решетки. Точечное пеленгование основано на группировке точечных оценок азимута и угла места, сформированных для каждого частотного отсчета, в котором обнаружены сигнальные составляющие. По сгруппированным точечным оценкам в интервале соседних частотных отсчетов выносится единая оценка азимута и угла места. Интервальное пеленгование основано на формировании оценок азимута и угла места целиком по интервалу соседних частотных отсчетов, в котором обнаружены сигнальные составляющие и последующем уточнении границ интервала частотных отсчетов для каждого источника радиоизлучения в многосигнальном режиме на основе методов пространственной селекции. В современных эксплуатирующихся широкополосных комплексах радиомониторинга реализовано преимущественно точечное пеленгование в односигнальном режиме, а многосигнальный режим на основе MUSIC или ESPRIT реализован во временно́й области в узкой полосе частот.

Цель работы. Разработка и исследование методов точечного и интервального пеленгования в многосигнальном режиме и выработка рекомендаций для их практического применения в многосигнальном и односигнальном режимах.

Методы. Многосигнальный режим при точечном и интервальном пеленговании реализован на MUSIC и ESPRIT. Экспериментальное исследование разработанных методов пеленгования при перекрытии спектров сигналов в односигнальном и многосигнальном по ESPRIT режимах выполнено по записям реальных сигналов, сделанных с помощью семиканального когерентного синхронного приемника, подключенного к семиэлементной 60° уголковой антенной решетке.

Результаты. Результаты исследования представлены в виде частотно-азимутальных панорам, амплитудных спектров разделенных сигналов и показателей точности пеленгования.

Заключение. Экспериментально продемонстрировано, что в односигнальном режиме при отсутствии информации о числе сигналов в наблюдаемых данных целесообразно применять точечное пеленгование, а в многосигнальном режиме для повышения точности и реализуемости в реальном времени – интервальное.

Об авторах

М. Е. Шевченко
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия

Шевченко Майя Евгеньeвна – кандидат технических наук (1997), доцент (2002) кафедры радиоэлектронных средств. Автор 60 научных работ. Сфера научных интересов – прием и обработка радиосигналов; обнаружение, оценивание и пеленгование сигналов, радиомониторинг; цифровая обработка сигналов. 

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376



В. Н. Малышев
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия

Малышев Виктор Николаевич – доктор технических наук (2000), профессор (2004), декан факультета Радиотехники и телекоммуникаций. Автор более 120 научных работ. Сфера научных интересов – численные методы, СВЧ-техника, антенны, информационные сети, информационная безопасность. 

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376



С. С. Соколов
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия

Соколов Сергей Сергеевич – доктор технических наук (1996), профессор (1998), профессор кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры. Автор 85 научных публикаций. Сфера научных интересов – регистрация процессов с двойной стохастичностью, адаптивные методы оценивания параметров сигналов; системная инженерия. 

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376



А. В. Горовой
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия

Горовой Андрей Вадимович – аспирант, инженер Научно-Производственного предприятия "Новые Технологии Телекоммуникаций" (ООО НПП "НТТ"). Сфера научных интересов – обнаружение, оценивание, пространственная фильтрация и пеленгование сигналов, цифровая обработка сигналов.

ул. Софьи Ковалевской, д. 20, корп. 1, лит. А, Санкт-Петербург, 195256



C. Н. Соловьев
ООО НПП "Новые Технологии Телекоммуникаций"
Россия

Соловьев Сергей Николаевич – инженер. Сфера научных интересов – обнаружение, оценивание, пространственная фильтрация и пеленгование сигналов, цифровая обработка сигналов

ул. Софьи Ковалевской, д. 20, корп. 1, лит. А, Санкт-Петербург, 195256



Н. C. Стенюков
АО "НИИ "Вектор"
Россия

Стенюков Николай Сергеевич – кандидат технических наук (1974), ведущий научный сотрудник. Сфера научных интересов – цифровая обработка сигналов в радиомониторинге.

ул. Кантемировская, д. 10, Санкт-Петербург, 197342



Список литературы

1. Рембовский А. М., Ашихмин А. В., Козьмин В. А. Радиомониторинг: задачи, методы, средства. Под ред. А. М. Рембовского. 4-е изд. М.: Горячая линия – Телеком. 2015. 319 с.

2. Radiomonitoring & Radiolocation Catalog. Rohde & Schwarz. 2016. 239 p. URL: https://cdn.rohdeschwarz.com/ru /downloads_45/common_library_45/brochures_and_datasheets_45 /Radiomonitoring_and_Radiolocation_Catalog.pdf (дата обращения 21.12.2020)

3. New Direction Finders Cope with Next Generation Signals: Rohde & Schwarz Reference Card. Ver. 1.00. 2019. URL: https://scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads /dl_common_library/dl_brochures_and_datasheets/pdf_1/New-direction-finders_fly_en_3609-3842-32_v0100_web.pdf (дата обращения 21.12.2020)

4. Tuncer T. E., Friedlander B. Classical And Modern Direction-Of-Arrival Estimation. NewYork: Elsevier Inc., 2009. 456 p. URL: https://www.researchgate.net/publication /293668701_Classical_and_Modern_Direction-of-Arrival_Estimation(дата обращения 21.12.2020)

5. Чемаров А. О. Квантильная оценка уровня шума периодограммы Бартлетта для частотного радиомониторинга // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2009. Вып. 1. С. 61–66.

6. Чемаров А. О. Квантильная оценка уровня шума периодограммы Бартлетта для частотного радиомониторинга // Информация и космос. 2009, № 3. С. 30– 35.

7. Шевченко М. Е., Чемаров А. О. Обнаружение и оценивание параметров источников радиоизлучения в широкой полосе обзора. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2011.

8. Анализ перспективных направлений развития методов оценки угловых координат источников радиоизлучения / А. В. Ашихмин, В. А. Козьмин, В. В. Негробов, Ю. Г. Пастернак, Ю. А. Рембовский // Вестн. Воронежского государствен. технич. ун-та. 2009. Т. 5, № 9. С. 47–55.

9. Грешилов А. А., Плохута П. А. Многосигнальная пеленгация на одной частоте как задача разложения сигнала на сумму экспонент // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. "Естественные науки". 2008. № 2. С. 67–77.

10. Грешилов А. А., Назаренко Б. П., Плохута П. А. О пеленгации источников излучений // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. "Естественные науки", 2007. № 3. С. 3–27.

11. Шевченко М. Е., Малышев В. Н., Файзуллина Д. Н. Пеленгование источников радиоизлучения в широкой полосе частот с использованием круговой антенной решетки // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2018. № 6. С. 30–40. doi: 10.32603/1993-8985-2018-21-6-30-40

12. Roy R., Kailath T. ESPRIT-Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques // IEEE Trans. Acoustics, Speech and Signal Processing. 1989. Vol. ASSP-37, № 7. P. 984–995. doi: 10.1109/29.3227.

13. Lemma A. N., Van der Veen A. J. Analysis of Joint Angle-Frequency Estimation Using ESPRIT // IEEE Trans. Sig. Proc. 2003. Vol. SP-51, № 5. P. 1264–1283. doi: 10.1109/TSP.2003.810306

14. Strobach P. Total Least Squares Phased Averaging and 3–D ESPRIT for Joint Azimuth-Elevation-Carrier-Estimation // IEEE Trans. Sig. Proc. 2001. Vol. 49, № 1. P. 54–62.

15. Goussetis Wireless Channel Parameter Estimation Algorithms: Recent Advances and Future Challenges / J. Huang, J. Sun, C. Wang, G. // China Communications. 2018. Vol. 15, no. 5. P. 211–228. doi: 10.1109/CC.2018.8387999.

16. Шевченко М. Е., Горовой А. В., Соловьев С. Н. Пространственная фильтрация перекрывающихся по спектру сигналов // Вопросы радиоэлектроники. 2019. № 12. C. 27–33. doi: 10.21778/2218-5453-2019-12-27-33.

17. Lavate T. B., Kokate V. K., Sapkal A. M. Performance Analysis of MUSIC and ESPRIT DOA Estimation Algorithms for Adaptive Array Smart Antenna in Mobile Communication // 2010 2nd Intern. Conf. on Computer and Network Technology. Bangkok. 2010, P. 308-311, doi: 10.1109/ICCNT.2010.45.14.

18. Stevanovic I., Skrivervik A., Mosig J. R. Smart Antenna Systems for Mobile Communications: FINAL REPORT // Laboratoired Electromagnetisme et d’Acoustique Ecole Polytechnique Federale de Lausanne CH-1015 Lausanne Suisse. 2003. January https://www.academia.edu/24560455 /Smart_Antenna_Systems_for_Mobile_Communications_FINAL_REPORT_ECOLE_POLYTECHNIQUE_FEDERALE_DE_LAUSANNE (дата обращения 21.12.2020)


Для цитирования:


Шевченко М.Е., Малышев В.Н., Соколов С.С., Горовой А.В., Соловьев C.Н., Стенюков Н.C. Интервальное и точечное пеленгование источников радиоизлучения при широкополосном радиомониторинге. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2020;23(6):28-42. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2020-23-6-28-42

For citation:


Shevchenko M.E., Malyshev V.N., Sokolov S.S., Gorovoy A.V., Soloviev S.N., Stenukov N.S. Interval and Point Direction Finding of Radio Emission Sources for Broadband Radio Monitoring. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2020;23(6):28-42. (In Russ.) https://doi.org/10.32603/1993-8985-2020-23-6-28-42

Просмотров: 44


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-8985 (Print)
ISSN 2658-4794 (Online)