Технические науки/6.Электротехника и радиоэлектроника

Семашко П. Г.

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Идентификация эхо-сигналов полуактивного радиолокатора в одночастотной сети цифрового телевизионного вещания

Передатчик цифрового телевизионного вещания (ЦТВ) может служить хорошим источником сигнала подсвета целей полуактивной радиолокационной системы (ПАРЛС) [1, 2]. Однако, если имеется одночастотная сеть ЦТВ [3], состоящая из K передатчиков, то любая цель будет источником K эхо-сигналов с одинаковым законом модуляции, отличающихся по амплитуде, доплеровскому смещению частоты и по задержке. При определении координат цели угломерно-дальномерным методом возникает проблема идентификации эхо-сигналов, которая осложняется тем, что ввиду случайности амплитуд отраженных сигналов в ПАРЛС будут обнаружены M эхо-сигналов (M £ K).

Пусть расстояния от ПАРЛС до передатчиков равны d₁, d₂,… d_K, в качестве опорного источника используется первый передатчик (база ПАРЛС равна d₁), расстояния от цели до передатчиков составляют r₁, r₂,… r_K, а расстояние от цели до ПАРЛС равно r_ц (рис. 1).

Рис. 1. Эхо-сигналы ПАРЛС при работе в одночастотной сети ЦТВ

Для каждой i-й обнаруженной отметки устройство обработки формирует оценки времени запаздывания отраженного сигнала относительно опорного t_зi и оценки доплеровских сдвигов частоты отраженного сигнала W_дсi, i = 1,2,…M. Для решения указанной задачи предлагается следующий алгоритм.

1) Определяется суммарная дальность каждой отметки

r_{Sц i} = r_i + r_ц = ct_зi + d₁,  i = 1…M.

2) В соответствии с угломерно-эллиптическим методом [4] рассчитываются гипотезы дальности цели, получаемые из предположения, что i-я отметка была сформирована сигналом k-го передатчика:

,  i = 1…M, k = 1…K,

где Q_{ц k} – угол азимута антенны ПАРЛС относительно линии базы d_k.

3) Отыскиваются M одинаковых гипотез дальности и это значение дальности цели принимается за истинное r_ц = r_{ц i,k}. Полученные пары номеров {i,k} идентифицируют i-ю отметку на принадлежность k-му передатчику. При этом каждой отметке должно соответствовать не более одного передатчика, а каждому передатчику – не более одной отметки.

4) В соответствии с угломерно-эллиптическим методом рассчитывается радиальная скорость цели, для чего может использоваться значение W_дсi любой идентифицированной отметки.

Предложенный алгоритм доказывает существование физической основы, построенной на геометрических соотношениях, для правильной идентификации эхо-сигналов в одночастотной сети. Однако алгоритм, пригодный для практической реализации, должен учитывать следующие явления:

1) Некоторые из M обнаруженных отметок могут быть ложными тревогами, и для них не будут выполняться геометрические соотношения. Следовательно, на третьем шаге предложенного алгоритма будет найдено только L одинаковых гипотез дальности, L £ M £ K. Если L << K, то достоверность идентификации может вызывать сомнения.

2) В дальнейшем необходимо исследовать, существуют ли такие конфигурации взаимного расположения передатчиков, ПАРЛС и цели, при которых будут образовываться несколько одинаковых гипотез дальности, не соответствующих истинной: r_{ц i,k} ¹ r_ц. Такие конфигурации будут приводить к ложным тревогам на этапе вторичной обработки.

3) Если в главном луче диаграммы направленности антенны ПАРЛС окажется более одной цели, то задача идентификации усложняется.

Следует заметить, что при идентификации отметок в одночастотной сети фактически реализуется критерийный обнаружитель «L из M». Это должно быть учтено при формировании порога первичного обнаружителя и при расчете характеристик обнаружения ПАРЛС.

Литература:

1. Семашко П.Г., Охрименко А.Е. Скрытная радиолокация с использованием сигналов цифрового телевизионного вещания // Доклады НАНБ. – 2005. – №6. – С. 37–41.

2. Griffiths H.D. From a different perspective: principles, practice and potential of bistatic radar // Proc. of the International Radar Conference, Adelaide, Australia, 3–5 September 2003. – P. 1–7.

3. EN 300 744 V1.4.1 (2001-01) «Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television» / European Telecommunications Standards Institute. – 2001. – http://www.etsi.org.

4. Охрименко А. Е. Основы обработки и передачи информации. – Минск: МВИЗРУ ПВО, 1990. – 180 с.