Стохастическая радиолокация. Основы теории и расчётов

Оглавление

Предисловие

I. Aнализ характеристик и инструментальных возможностей псевдошумовой радиолокации высокого разрешения с хаотизацией неинформативных параметров и рандомизацией обработки сигналов

1. Хаотизация неинформативных параметров и рандомизация приёма, обработки и формирования сигналов в традиционной радиолокации — инструмент СШП радиолокации высокого разрешения
Примеры применения хаотизации параметров и рандомизации приёма, обработки и формирования сигналов в РЛС
Рандомизированная обработка и формирование сигналов в системах радиолокации
Рандомизация обработки сигналов в условиях ограничений
Вобуляция частоты повторения зондирующих импульсов в когерентно-импульсных РЛС
Быстрая перестройка несущей частоты
Стохастическая радиолокация: условия решения задач обнаружения, разрешения, оценивания и фильтрации
Введение в теорию стохастической радиолокации
Теория цифровойсто хастической обработки радиолокационных сигналов
Условия решения задач обнаружения, оценивания и фильтрации
Стохастическая линеаризация обрабатывающего тракта2. Расширение пространственно-частотных спектров в радиолокационных окнах наблюдения методами модуляции неинформационных параметров
Энергопотенциал радиолокационной станции и использование пространственных и временных окон
Учёт шума: потенциал радиолокационной станции
Использование временных и пространственных окон
Расширение спектров обычных и пространственных частот: частотно-временные и пространственно-частотные ресурсы
Радиолокация с использованием шумовых сигналов
Понятие обобщённого энергопотенциала РЛС

3. Принцип стохастического обеления пассивных коррелированных помех в задаче оптимизации РЛС с системой селекции движущихся целей
Компенсация пассивных коррелированных помех в когерентно-импульсных РЛС с СДЦ
Теоретическое обоснование традиционного подхода: метод приведения небелого шума к белому
Оптимизация системы: анализ коэффициента улучшения
Рассогласованная фильтрация: анализ корреляции выходного процесса
Стохастические обеляющие фильтры: новая трактовка метода приведения небелого шума к белому
Стохастические системы СДЦ
Aнализ эффективности стохастической системы со случайными параметрами
Результаты моделирования

4. Снижение радиолокационной заметности объектов методами рандомизации параметров управляемого покрытия
Извлечение информации о пеленге
Модель отраженного от цели сигнала
Применение принципа стохастического обеления
Модель отраженного сигнала
Случайные весовые коэффициенты

5. Радиолокационные измерения ЭПР объектов со сложным профилем методом Монте-Карло при использовании сверхузких диаграмм направленности
Растровое сканирование и измерение ЭПР с использованием метода Монте-Карло
Метод растрового сканирования
Использование метода Монте-Карло
Помехозащищённость РЛС со стохастическим растровым сканированием
Схемы с ускоренной сходимостью измерений. Зависимые измерения

6. Синтез угломерных радиолокационных систем с хаотизацией бинарных отсчётов поля по плоским волнам
Построение стохастического пеленгатора с хаотизацией фокусировки бинарных отсчётов плоского поля
Формирование грубой статистики и синтезирование узких лучей
Формирование бинарно-знаковой робастной статистики
Анализ коэффициентов подавления и улучшения
Монобитовый пеленгатор
Теоретико-вероятностное содержание вопроса
Байесова оценка вероятности по частоте при квадратичной функции потерь
Организация процедур поэтапного усреднения методом зависимых статистических испытаний
Максимально правдоподобная оценка вероятности
Поэтапные процедуры оценивания вероятности
Хаотизация — способ сглаживания ошибок дискретности
Использование коррелированных выборок
Поисковые процедуры оценивания

7. Стохастические фазовращатели для схем псевдошумовой радиолокации приёмопередающих модулей AФAР современных РЛС
Современная элементная база СВЧ микроэлектроники
Тенденции развития элементной базы СВЧ микроэлектроники
Активные фазированные антенные решетки
Аналитический обзор полупроводниковых фазовращателей
Требования к AФAР и фазовращателям
Приемопередающий модуль AФAР
Классификация фазовращателей
Выбор и обоснование схемы построения фазовращателя
Особенности технической реализации фазовращателя
Структурная схема фазовращателя
Разработка принципиальной схемы фазовращателя
Цифровой стохастический фазовращатель
Результаты экспериментальных исследований для технологий DRFM и DRFM-S

8. Методы сверхразрешения для сверхширокополосных антенных решеток
Основы теории определения направления прихода сигнала в линейных антенных решетках
Вектор отклика антенной решетки
Aвтоковариационные матрицы сигнала
Традиционные методы определения направления прихода сигнала
Стандартный метод формирования ДН
Метод наименьшей вариации Кейпона
Оценка максимального правдоподобия направления прихода радиосигнала
Оценивание числа источников излучения

9. Подпространственный подход к оценке направления прихода сигнала
Алгоритм MUSIC
Исследование влияния параметров на алгоритм MUSIC
Алгоритм Root-MUSIC
Алгоритм ESPRIT
Сравнение алгоритмов

II. Случайные величины

10. Вероятностные расчеты при однократных испытаниях
Однородные события
Неоднородные события
Первая теорема сложения и умножения вероятностей
Вторая теорема сложения и умножения вероятностей
Задачи и упражнения

11. Вероятностные расчеты при многократных испытаниях
Задачи и упражнения

12. Законы распределения и их числовые характеристики, характеристические функции
Основные определения
Энтропия
Характеристические функции
Задачи и упражнения

13. Законы распределения и числовые характеристики функционального преобразования случайных величин
Задачи и упражнения

14. Законы распределения систем случайных величин
Определения и свойства двумерных законов
Законы распределения суммы независимых случайных величин
Числовые характеристики двумерных законов. Корреляция
Функциональные преобразования двумерных законов
Условные распределения двух случайных величин
Задачи и упражнения

15. Закон больших чисел и предельные теоремы
Неравенство Чебышева
Теорема Чебышева
Теорема Бернулли
Лемма Маркова
Теорема Пуассона
Центральная предельная теорема Ляпунова
Задачи и упражнения

16. Способы вычисления вероятностей событий
Вычисление вероятностей событий как отношений числа благоприятных исходов к общему числу исходов
Вычисление вероятностей событий как отношение мер множеств (геометрические вероятности)
Вычисление вероятностей событий с помощью деревьев (графов) возможных исходов
Вычисление вероятности сложных событий

III. Случайные процессы

17. Временные, корреляционные и спектральные характеристики случайных процессов
Временные и корреляционные характеристики
Спектральные характеристики: связь между корреляционными и спектральными характеристиками
Задачи и упражнения

18. Дополнительные средства представления случайных сигналов (процессов)
Дискретизация непрерывных сигналов и канонические разложения
Представление сигналов в виде аналитического сигнала (огибающая и фаза сигнала)
Представление сигналов в виде векторов функционального пространства
Задачи и упражнения

19. Дополнительные средства. Описания вероятностных характеристик случайных сигналов (процессов)
Разложения непрерывных законов распределения
Представление W(x) по производным P(x)
Разложение W(x) при помощи ортогональных полиномов
Разложение двумерного закона
Характеристики процессов по признаку марковости и основы расчета марковских процессов
Представление дискретных законов распределения при помощи производящих функций
Дискретные марковские последовательности
Дискретные марковские процессы
Непрерывные марковские последовательности и процессы
Вероятностные характеристики выбросов случайных процессов
Задачи и упражнения

IV. Радиолокация

20. Обнаружение радиолокационных сигналов
Задачи и упражнения

21. Радиолокационные методы измерения дальности
Принципы измерения дальности и классификация ошибок измерения
Метод прямого счёта
Нониусный метод измерения
Метод задержанных совпадений
Методы с промежуточным преобразованием
Метод статистических испытаний
Задачи и упражнения

22. Разрешающая способность РЛС по дальности, направлению и скорости
Задачи и упражнения

23. Системы селекции движущихся целей. Измерение радиальной скорости цели импульсными РЛС
Задачи и упражнения

24. Основное уравнение радиолокации
Основное уравнение радиолокации с пассивным ответом
Основное уравнение радиолокации с пассивным ответом с учетом влияния Земли
Задачи и упражнения

25. Пассивные помехи РЛС
Задачи и упражнения

26. Активные помехи РЛС и системам связи
Задачи и упражнения

V. Решение задач

VI. Ответы

Приложение 1. Распределения случайных величин
Непрерывные законы
Дискретные законы
Приложение 2. Космоцентр РТУ МИРЭA

Литература