Language
Country/Area
No result found
От теории к практике: как технология STAP подрывает обработку радиолокационных сигналов?
В радиолокационных системах пространственно-временная адаптивная обработка (STAP) является важной технологией обработки сигналов. Эта технология включает в себя алгоритмы обработки адаптивных решеток, которые помогают радиолокационным системам обнаруживать цели в условиях помех. Наиболее значительным преимуществом технологии STAP является ее значительно улучшенная чувствительность в суровых условиях, таких как помехи и помехи. Благодаря применению STAP можно разработать технологию двумерного экранирования, позволяющую использовать многоканальные характеристики фазированной антенной решетки для выполнения сложной обработки сигналов.
STAP формирует набор адаптивных весовых векторов на основе статистики помеховой среды и применяет этот вес к когерентным выборкам, полученным радаром.
Историческая справка
Теория STAP была впервые предложена Лоуренсом Э. Бреннаном и Ирвингом С. Ридом в начале 1970-х годов. Хотя STAP был официально обнародован в 1973 году, его теоретическая основа восходит к 1959 году. Это делает STAP не только технологической инновацией, но и важной вехой в области обработки радиолокационных сигналов.
Мотивация и область применения приложения
В наземных радарах отраженные помехи обычно концентрируются в диапазоне постоянного тока, что позволяет легко идентифицировать их с помощью индикаторов движущихся целей (MTI). Напротив, на воздушные платформы влияет движение наземных помех из-за их собственного движения, что приводит к угловой доплеровской связи во входном сигнале. В этом контексте методы одномерной фильтрации часто недостаточны для борьбы с многонаправленными помехами, поэтому возникает так называемый феномен «хребта помех». В то же время узкополосные помехи также усложняют обработку сигналов. эта проблема.
Технология STAP не только меняет режим работы радиолокационных систем, но и открывает новые возможности для совершенствования систем связи.
Основная теория
Суть STAP — это технология фильтрации в полях пространства и времени. Это означает, что методы многомерной обработки сигналов необходимы для поиска оптимальных пространственно-временных весов с целью максимизации отношения сигнала к помехам и шуму. Благодаря этой технологии шум, помехи и помехи в отраженных радиолокационных сигналах можно эффективно подавлять, сохраняя при этом необходимый отраженный радиолокационный сигнал.
В практических приложениях обработка и решение ковариационных матриц различных источников помех является серьезной проблемой для STAP.
Технические методы
Прямой метод
Лучшее решение для STAP — использовать все степени свободы для выполнения адаптивной фильтрации на элементах антенны. Метод инверсии матрицы выборки (SMI) применяется посредством оценки фактической ковариационной матрицы помех для формирования наиболее подходящего фильтра для повышения точности обнаружения. Однако вычислительная сложность этого метода высока, особенно когда необходимо обработать большие объемы данных, что потребует огромной вычислительной нагрузки.
Метод уменьшения размерности
Методы уменьшения размерности направлены на преодоление вычислительной нагрузки прямых методов за счет уменьшения размерности данных или ранга ковариационной матрицы. Типичные примеры включают антенну со смещенным фазовым центром (DPCA), которая уменьшает размерность данных за счет применения STAP к пространству луча.
Хотя методы уменьшения размерности упрощают расчеты, они обычно не так хороши, как прямые методы, но все же имеют практическую ценность, когда вычислительные ресурсы ограничены.
Базовый метод модели
Методы, основанные на моделях, пытаются использовать структуру ковариационной интерференционной матрицы. Целью этого класса методов является компактное моделирование помех и применение таких методов, как анализ главных компонентов, для уменьшения сложности модели при оценке ковариационной матрицы помех.
Заключение
По мере развития технологии STAP гибкость обработки радиолокационных сигналов и ее эффективная производительность меняют отраслевые стандарты. Изменения, вызванные технологией STAP, от радара до средств связи, можно ощутить во всех областях. Сможет ли STAP в будущем, по мере развития технологий, решать более сложные задачи обработки сигналов?
