sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2017-1-57-68sapi-150Research ArticleОбработка информации и принятие решенийData processing and decision–makingПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДАВЛЕНИЯ АКТИВНЫХ ПОМЕХ В РЛС ПЕРЕХВАТА ВОЗДУШНЫХ ЦЕЛЕЙ В РЕЖИМЕ ОБЗОРАINCREASE OF EFFICIENCY OF SUPPRESSION OF THE ACTIVE NOISE JAMMING IN RADAR INTERCEPTION OF AIR TARGETS IN THE REVIEW MODEМаркевичВ. Э.MarkevichV. E.mark.vit@tut.by«АЛЕВКУРП» ОАОБеларусь«ALEVKURP» OJSCBelarus201704052017015768Copyright © Маркевич В.Э., 20172017Маркевич В.Э.Markevich V.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/150

Рассматривается модифицированный алгоритм адаптивной компенсации активных шумовых помех, основанный на использовании рекуррентной оценки обратной ковариационной матрицы помех в процессе самонастройки. Оценка матрицы формируется методом последовательной регрессии (МПР), являющегося следствием применения леммы об обращении матрицы к дифференциально-разностному уравнению для сглаженной оценки прямой ковариационной матрицы помех (КМП). Разовая оценка прямой КМП формируется как результат диадного произведения мгновенных векторов помех в каналах обработки. В парциальных каналах реализуются адаптивные трансверсальные фильтры с самонастройкой по величине сигнала суммарной ошибки. В статье приведены структурные схемы устройств компенсации, реализованных различными способами.

Выполнено математическое моделирование работы алгоритмов, реализованного методом наименьших квадратов (критерий минимума среднеквадратической ошибки) и методом последовательной регрессии.

Приводятся результаты математического моделирования работы устройства компенсации помех в условиях активного радиоэлектронного противодействия при многолучевом распространении сигналов и неидентичных амплитудных и фазовых характеристиках каналов обработки. Даны оптимальные значения технических параметров устройств компенсации помех, обеспечивающих получение требуемых величин коэффициента подавления. Выполнен сравнительный анализ показателей эффективности классического и предлагаемого алгоритмов компенсации. Показано преимущество алгоритма компенсации активных помех, использующего рекуррентную оценку обратной ковариационной матрицы помех.

Алгоритм функционирования на основе МПР позволяет существенно снизить требования к специализированным СБИС (ПЛИС) при реализации аппаратно-программных комплексов для первичной обработки радиолокационной, радиосвязной и радионавигационной информации в условиях воздействия активных шумовых помех при наличии эффектов многолучевого распространения сигналов, при наличии запаздывания сигналов по раскрыву антенной системы, а также при неустранимом технологическом разбросе амплитудно-фазовых характеристик СВЧ-тракта каналов обработки.

The modified algorithm of the adaptive compensating of the active noise jamming, based on usage of the recurrence estimation of inverse covariance matrix of jamming in the course of an self-tuning is considered. The matrix estimation is formed by a method of a serial regression (SRM), a consequence application of a lemma about inversing of a matrix to differential – to the difference equation for a rounded estimation of direct covariance matrix of jamming (CMJ). The single estimation of straight line CMJ is formed as result dyad products of the instant vectors of noises in handling channels. In partial channels the adaptive transversal filters with the self-tuning on value of a signal of an aggregate error are implemented.

In article skeleton diagrams of devices of the compensating implemented by various methods are resulted. Mathematical modeling of operation of the algorithms, implemented by a method of the least squares (criterion of a minimum RMS error) and a method of a serial regression is performed.

Results of mathematical modeling of operation of the device of compensating of active noises jamming in the conditions of the active radio-electronic counteraction at multipath propagation of signals both non-identical amplitude and phase characteristics of channels of handling are resulted. Optimal values of technical parameters of devices of compensating of the active noises jamming providing obtaining of demanded values of coefficient of suppression are given. The comparative analysis of indexes of efficiency of classical and offered algorithms of compensating is made. Advantage of algorithm of compensating of the active noises jamming, using the recurrence estimation of a inverse covariance matrix of jamming is shown.

The algorithm of functioning on the basis of SRM allows to lower essentially requirements to specialized VLSI (FPGA) at implementation is hardware – program complexes for preprocessing of the radar, radio communication and radio – navigation information in the conditions of influence of the active noises jamming in the presence of effects of multipath propagation of signals, in the presence of delay of signals on an antenna system aperture, and also at unremovable technological dispersion amplitude and phase characteristics of the microwave of channels of handling.

активная шумовая помехаадаптивная компенсация помехковариационная матрица помехвектор весовых коэффициентовметод последовательной регрессииthe active noise jammingthe adaptive compensating of noises jammingcovariance matrix of jamminga vector of weight coefficientsa method of a serial regressionReferencesМонзинго Р. А., Миллер Т. У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию. Пер с англ. – М.: Радио и связь, 1986. – 448 с., ил.Monzingo Р. А, Miller T. U. Adaptive antenna arrays: Introduction in the theory. Translate with English – М: Radio and communication, 1986. – 448 p.Адаптивные фильтры. Пер с англ. / Под ред. Коуэна К. Ф., Гранта П. М. – М.: Мир, 1988. – 392 с., ил.The Adaptive filters. Translate with English / Under the editorship of Kouena K. F., the Grant of Item М. – М: the World, 1988. – 392 p.Пистолькорс А. А., Литвинов О. С. Введение в теорию адаптивных антенн. – М.: Наука, 1991. – 200 с., ил.Pistolkors A. A., Litvinov O. S. Introduction in the theory of adaptive antennas. – М: Science, 1991. – 200 p.Ширман Я. Д., Манжос В. Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. – М.: Радио и связь, 1981. – 416 с., ил.Shirman J. D., Manzhos V. N. The theory and technics of handling of the radar-tracking information against noises. – М: Radio and communication, 1981. – 416 p.Адаптивная компенсация помех в каналах связи. / Под ред. Лосева В. И. – М.: Радио и связь, 1988. – 208 с.The Adaptive compensating of noises in communication paths. / Under the editorship of Losev V. I. – М: Radio and communication, 1988. – 208 p.Журавлев А. К., Лукошкин А. П., Поддубный С. С. Обработка сигналов в адаптивных антенных решетках. – Л.: Изд. ЛГУ, 1983. – 240 с., ил.Zhuravlev A. K., Lukoshkin A. P., Poddubny S. S. Signal processing in the adaptive antenna arrays. – L: LSU, 1983. – 240 p.Сверхбольшие интегральные схемы и современная обработка сигналов: Пер. с англ. / Под ред. С Гуна, Х. Уайтхауса, Т. Кайлата. – М.: Радио и связь, 1989. – 472 с., ил.Very-large scale integrated circuits and the modern signal processing. Translate with English / Under the editorship of With Guna, H. Uajthausa, T. Kajlata. – М: Radio and communication, 1989. – 472 p.Ратынский М. В. Адаптация и сверхразрешение в антенных решетках. – М.: Радио и связь, 2003. – 200 с.Ratynsky M. V. Adaptation and super-resolution in antenna arrays. – М: Radio and communication, 2003. – 200 p.Дж. Голуб, Ч. Ван Лоун. Матричные вычисления. Пер с англ. – М.: Мир, 1999. – 548 с., ил.J. Golub, C. Van Loun. Matrix calculations. Translate with English. – М: World, 1999. – 548 p.Haykin S. Adaptive Filter Theory. Prentice – Hall, Inc., NJ, USA. 1996. – 992 p.Haykin S. Adaptive Filter Theory. Prentice Hall, Inc., NJ, USA. 1996. – 992 p.Woodbury matrix identity [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Woodbury_matrix_identity. – Дата доступа: 05.12.2016.Woodbury matrix identity. [The Electronic resource]. – The Access mode: https://en.wikipedia.org/wiki/Woodbury_ matrix_identity. – Access Date: 10.12.2016.Sherman–Morrison_formula [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/ Sherman–Morrison_formula. – Дата доступа: 05.12.2016.Sherman-Morrison formula [the Electronic resource]. – The Access mode: https://en.wikipedia.org/wiki/Sherman-Morrison_formula. – Access Date: 03. 12.2016.Quasi–Newton method [Электронный ресурс]. – Режим доступа:: https://en.wikipedia.org/wiki/Quasi-Newton_ method. – Дата доступа: 05.12.2016.Quasi-Newton method [the Electronic resource]. – The Access mode: https://en.wikipedia.org/wiki/Quasi-Newton_ method. – Access Date: 23.11.2016.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.