Авдєєнко Г Л Національний технічний університет України «КПП» Індустріальний пер2, Київ, 03056, Україна тел: 380-44-405-38-46, e-mail: django2006@ramblerru

Анотація – Показана можливість застосування алгоритмів пеленгації для визначення місця розташування і придушення декількох джерел перешкод в системі дискримінації джерел радіовипромінювання по кривизні фронту електромагнітної хвилі (ЕМХ), а також структурна схема такої системи дискримінації

I                                        Введення

Рис 1

Fig 1

Одним з основних вимог, які предявляються до сучасних адаптивним антенних систем, є одночасне придушення декількох джерел перешкод різного типу Система дискримінації джерел радіовипромінювання, запропонована в [1] такими можливостями не володіє Це повязано з неможливістю визначення фазових співвідношень в складній помеховой обстановці, що веде до значного зниження ефективності розглянутої системи Одним з варіантів вирішення проблеми підвищення ефективності роботи в умовах впливу кількох джерел перешкод різного типу може виступати застосування алгоритмів пеленгації (Кейпон, MUSIC, ESPRIT, PHD і Т д) [2] Тому в даному доповіді представлена ​​структурна схема системи дискримінації декількох джерел радіовипромінювання по кривизні фронту ЕМХ, призначена для виділення корисних сигналів і придушення перешкод з можливістю визначення їх просторового розташування на прикладі використання одного з алгоритмів пеленгації

II                               Основна частина

Для простоти розглянемо придушення 2-х джерел перешкод і виділення корисного сигналу для системи дискримінації джерел з 3-х елементної антеною гратами (АР) на прикладі використання алгоритму пеленгації Кейпон для системи супроводу транспортного засобу з використанням системи супутникової радіонавігації (СРНС) Цей алгоритм для визначення пеленгів джерел радіовипромінювання передбачає обчислення функції вихідних сигналів види:

матриця вхідних сигналів\ 1 мірний вектор-стовпець дискретних вибірок вихідних сигналів,

керуючий вектор-рядок АР, А: = 2π/λ- хвильове число, Θ-пеленг джерела радіовипромінювання,

Система працює таким чином Сигнали з виходів елементів Ь, h, ^ Зар надходять у блок

Н – знак ермітовим сполучення, η – кількість тимчасових вибірок, N – кількість елементів АР При i ^ (0)> / 2, де h-поріг виявлення, в якості

оцінки Θ вимірюваного параметра Θ приймається значення Θ, при якому має місце співвідношення Таким чином функція-Ρ (θ) дозволяє отримати оцінки кутових коор

ДИНАТ (пеленгів) джерел перешкод і кількість цих джерел

Після визначення пеленгів джерел перешкод існує можливість виділення

кожного з них окремо для подальшої обробки Це завдання згідно [3, 4] зводиться до мінімізації сумарної потужності сигналу на виході АР у всіх напрямках за винятком цікавить напрямки 9, тобтоза умови

звідки

згідно [3] вектор-стовпець вагових коефіцієнтів при використанні методу Кейпон буде дорівнює

Згідно вищевикладеного один з варіантів схеми системи дискримінації в умовах впливу 2-х джерел перешкод представлений на рис1

оцінки кутових координат 2, яке формує оцінки пеленгів джерел перешкод на осно

вання яких пристрій управління (УУ)

3   використовуючи вираз (2) формує сигнали управління для блоків виділення перешкод 4 і 5 На виходах цих блоків із суміші помехових сигналів

Jj + Jj формуються перешкоджаючі сигнали Jj і відповідно, надходять далі в блок визначення фазових зрушень 6, в якому за допомогою фазометрів вимірюється різниця фаз помехових сигналів між першим і другим і третім і другим елементами АР відпо

венно На підставі отриманих фазових зрушень в УУ обчислюються дальності до джерел перешкод за наступною формулою [1]

I

де■ різниця різниці фаз,

характеризує крутизну фронту ЕМХ, λ – довжина хвилі, L – база АР, i = 1,2

Крім того, на підставі отриманих значень фазових зрушень УУ 3 починає рішення оптимізаційної задачі пошуку мінімуму сигналу перешкоди у вихідному плечі суматора 7, яка аналогічна настройці на крутизну фронту джерела перешкод шляхом управління коефіцієнтом ослаблення атенюатора 9 і фазовими зрушеннями фазовращателей 70,77 і яку спрощено можна представити як мінімізацію функції види:

де– Вектор вихідних сигналів АР

Сигнали від супутників в порівнянні з джерелами перешкод при заданої конфігурації АР будуть мати плоский фронт ЕМВ і проходити в СРНС приймач 72 без значного ослаблення і далі через радиомодем 73 і антену 74 на диспетчерський пункт для подальшої обробки

III                                  Висновок

в доповіді представлена ​​система дискримінації, що дозволяє пригнічувати джерела перешкод і визначати їх місце розташування на підставі інформації про кривизну фронту ЕМХ та застосування алгоритму пеленгації Система може бути використана в радіолокації, прийомних пристроях систем супутникової радіонавігації, в базових станціях мобільних систем звязку і т п

IV                           Список літератури

[1] Патент № 8150 (Україна) від 15072005 (Корисна модель) Система для супроводу рухомих обєктів з використанням сигналів глобальної навігаційної супутникової системи, кл G01S5/14 / / Авдєєнко Г Л, Жукова М В, Копитко І І, Саричев Ю А, якірні Є А

[2] Ku-TingLing, Comparison of supperresolution algorithms with different array geometries for radio direction finding Naval postgraduate school, 1998, thesis

[3] C D Richmond, Capon and Bartlett beamforming: Threshold effect in direction-of-arrival Estimation error and on the probability of resolution, Lincoln Laboratory of Massachusetts institute of technology, Lexington, Massachusetts,

2005,       technical report

[4] A Gershman, Advanced algorithms for smart antennas, Nachritensysteme, Darmstadt, 2005

APPLICATION OF THE ANGULAR SEPARATION ALGORITHMS IN RADIATION SOURCES’ DISRIMINATION SYSTEM USING CURVATURE OF THE ELECTROMAGNETIC WAVE FRONT

G                                      L Avdeyenko National Technical University of Ukraine «ΚΡΙ»

2,              Industrialniy Lane, Kiev, 03056, Ukraine Ph: 380-44-405-38-46, e-mail: django2006@ramblerru

Abstract – The application possibility of angular separation algorithms in radiation sources’ discrimination system using curvature of the electromagnetic wave front for suppression of interference sources and its location determination is shown, a structure scheme of such system is also shown

I                                        Introduction

One of the main requirements for the modern adaptive systems is to provide several interference sources of the various types suppression without substantial signals attenuation The radiosources discrimination system with using curvature of the electromagnetic wave front in [1] is not satisfying for this demand One of the variants to overcome this limitation is using angular discrimination super resolution (angular separation) algorithms such as Capon, MUSIC, ESPRIT, PHD etc [2]

II                                       Main Part

Fig1 illustrates a discrimination system with using curvature of the front of electromagnetic wave (interference suppression system) for Global navigation satellite system (GNSS) channel of the automatic vehicle location system (AVLS) structure scheme that uses three element sparse antenna array and Capon supperresolution algorithm for the interference source bearing angle determination Capon algorithm angular location

estimation function /^(θ) according to [2] is (1) Its number of peaks determines the number of the interference sources Interference source angular position estimation determines using condition Θ* = argmax{F(e)} in bearing angle estimation module 2 of the scheme In order to separate one of the interference signals with bearing angle Θ from interference composition + ^2 it is necessary to form weighting vector (2) This procedure complete by the interference separation modules 4, 5 which forms on output interferences and accordingly These interferences are used in calculation module 6 of the phase differencesin order to calculate phase differencesbetween      antenna   elements

for interference source distance calculation using equation (3) in control unit 3 Moreover, interferences and are used for the optimization task of the minimum output signal searching from the power combiner 7 This reaches by variable phase- shifters 10,          77 and attenuator 9 tuning by control unit

3 accordingly to reach minimum of the function (4) This procedure is equal to sequential interference subtraction from the antenna array second element output signal 5” +                                                                    + ^2 ■ The

signals S from the output of the power divider 7 come to a GNSS receiver 72, a radio modem 73 and from antenna 74 to the control point of the AVLS

III                                      Conclusion

The shown structure scheme of the discrimination system for the several interferences sources with using curvature of the electromagnetic wave and angular discrimination supperresolution algorithm could be used for radar systems, AVLS systems, mobile base station systems, GNSS receiver’s anti-jam systems etc

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р