Введение к работе
Анящальноспь техн. Постоянное . увеличение количества радиоэлектронной аппаратуры в территориально ограниченных группировках; рост мощности и расширение полосы излучаемых сигналов приводят к значительному возрастанию интенсивности помех на входе приемных устройств. Уровень мешакщего воздействия подчас оказывается настолько. высоким, что нормальное Функционирование приемной аппаратуры становиться невозможным. В связи с этим защита радиоэлектронных средств от помех представляет собой одну из важнейших-проблем," возникающих как при разработке,. так и при использовании радиотехнических устройств и систем.
Электромагнитная, обстановка (ЭМО),- в которой функционируют приеюше устройства, в основном характеризуется совокупностью сигналов, создаваемых радиочастотными генераторами сторонних радиотехнических ' систем (РТО. Эти. сигналы являются квазигармоническими процессами, параметры которых модулированн случайными сообщениями. Кроме того, пространственное, частотное и временное рассосредоточение сторонних излучении с учетом различных видов селекции в. приемном устройстве, как правило,исключает нормализацию совокупного' помехового сигнала на входе приемника. Указанные выше особенности .ЗИО не позволяют использовать при синтезе приемных устройств- гауссоБские процессы в качестве адекватной модели помехового. воздействия. Это приводит к необходимости применения для описания' помех случайные процессы с произвольным распределением вероятности.
Методам синтеза квазиоптимальных приемных устройств в условиях интенсивных возмущающих воздействий с произвольными вероятностными распределениями-посвящено большое количество работ Стратоновича Р.Л.. Сосулина Ю.Г., Валеева В.Г, Фомина А.Ф., Пелухина О.И. и- др. Особенность устройств обработки сигнала, синтезированных на основании этих методов,- заключается в - наличии нелинейного амплитудного подавителя, помех. Однако, эффективность подавления помех такими подавителями в тракте приема критична к изменениям статистических характеристик помехового -процесса.-
В реальной. группировке радиосредств-. модуляция параметров сигналов сторонних РТС и временной регламент их работы приводят- к значительным изменениям вероятностных характеристик возмущающих воздействий,-..проявляющимся-в изменении структуры и параметров помехового процесса'.' .что вносит "''априорную, неопределенность. в
описание помеховой обстановки. В связи с этим возникает необходимость синтеза квазиоптималышх'. приемных устройств, функционирующих в условиях интенсивных помех, априорное описание которых,определено не полностью.
Имеются ' различные ызгоды преодоления априорной неопределенности полезных сигналов и возмущакщих воздействий при синтезе' алгоритмов приема. Наиболее широкое распространение нашли минимаксные, адаптивные, робастныэ и инвариантные к неизвестным 'характеристикам методы приема. Следует отметить, что наилучшее качество приема сигнала достигается при использовании адаптивных приемных устройств. Это объясняется тем,, что в процессе адаптации структура и параметры приємніша оптимизируется в соответствии с алгоритмом обучения или . самообучения устройства обработки принимаемого сигнала.
К настоящему времени опубліковано большое число работ, посвященных адаптации приемных устройств к неизвестніш параметрам и статистическим характеристикам полезных сигналов и помех. Однако, рассмотрение проблемы адаптации приемника к неизвестным характеристикам- мешающего воздействия" в основном ограничивается случаем , априорно неопределенной интенсивности помехи или направления ее прихода.-
Решение задачи адаптивного приема сигналов на фоне интенсивных помех, являющихся, в болыпенстве случаев, негауссоБСКими процессами, требует принципиально иного описанш изменяющейся помеховой обстановки и представляет самостоятельны! интерес для исследований б области адаптивного приема.
Известно достаточно'много работ Валеева В.Г, Фомині А.Ф., Кобзева А.В., Емельянова С.Л.', Островского М.А., посвященньп подавлению, изменяющихся негауссовских помех. В этих работах, каї правило, приводится описание разнообразных принципов построен» адаптивных .подавителей помех. При этом, основное .внимав» уделяется адаптивному выбору коэффициентов различных апроксимацій вероятностного распределения возмущающего воздействия Недостаточно рассмотрены вопросы синтеза, и анализа адаптивнії устройств подавления помех: Почти не ' исследуются таки качественные, характеристики адаптивных подавителей помех ка точность процесса .адаптации, влияние точности адаптации н точность приема. в целом, сложность технической реалшашш сходимость процесса адаптации. Это объясняется, прежде есєго ориентацией на модель даыенлкадегооя помехоеог влічд-'Лстмш а г;ид
мгучайного процесса с полностью неопределенными вероятностные! сарактеристшгами, что делает практически невозможным ан^иш-.* сачественных характеристик адаптивных амплитудных подавителей юмех.
Одной из перспективных моделей возмуплщих воздействий, гаггнвэших особенности Формирования помеховой обстановки, -твляютея случойнігз пронесен с переменной структурой. Данные додели позволяют охватывать достаточно широкий спектр изменений юмехового воздействия. Одвако, использованию подобного описания юмех при синтезе квазиоптимальных адаптивных устройств приема и обработки сигналов не уделяется должного внимания.
В связи с вышеуказанным, задачи уточнения модели возмущающего воздействия, синтеза структури и анализа качественных характеристик приемных устройств, функционирующих в сложной случайно изменяющейся помеховой обсталовке, являются актуальными.
Целью роботи является синтез адаптивных устройств подавления интенсивных помех с дискретно-непрерывными случайными изменениями структуры и анализ их квазнептималыгнх реализаций применительно к трактам радиоприема. -
Задачи уабапи. В диссертационной. работе решаются слелукшю задачи.
-
Синтез и анализ алгоритмов нелинейной .фильтрации параметров сигнала "па фоне помех с дискретно-непрерывными изменениями структуры.
-
Синтез и анализ адаптивных алгоритмов амплитудного подавления дискретно-непрерывных радиопомех.'
-
Исследование качественных характеристик (достигаемый коэффициент подавлеши, точность адаптации; сходимость процесса адаптации, время адаптации) адаптивных устройств подавления помех с дискретпо-непрернвннми параметрами - и сравнительный анализ полученных адаптивных устройств и соответствующих пеадаптивных.
-
Анализ влияния качественных характеристик адаптігвних алгоритмов подавления помех на качество приема полезного сигнала.
Научн&ч кобидта работы заключается в том, что, в отличии от известных алгоритмов и устройств адаптивного подавления помех с произвольными вероятностными распределениями, в предлагаемой диссертационной работе поставленная задача рассматривается в рамках единого подхода к структурному синтезу и анализу качественных характеристик устройств обработки полезного сигнали
и адаптивного подавления интенсивных неменяющихся помех. При зтом єа основу принята модель возмущающего воздействия в виде случайного процесса с дискретными и непрерывными изменениями структуры и параметров, описываемая дискретно-непрерывным параметрическим семейством плотностей распределения вероятности. На. замахи выносятся следувдие основные результаты:
алгоритмы адаптивной нелинейной фильтрации параметров сигнала на фоне интенсивной помехи с дискретно-непрерывными случайными изменениями структуры;
алгоритмы ' адаптивной - фильтрации случайного параметра полезного сигнала на фоне дискретно-непрерывных радиопомех;
- алгоритмы адаптивного амплитудного подавления радиопомех с
априорно неопредеолеными постоянными и переменными параметрами;
- алгоритмы . амплитудного подавления .помех, использующие
нелинейные преобразователи с -квазипериодическими амплитудными
характеристиками;
- структурные схемы адаптивных устройств подавления помех.
Методика, усаледования базируется на математическом аппарате
теории условных марковских процессов, теории - нелинейной марковской фильтрации,.теории оценивания и методах стохастической аппроксимации
Новые практические результаты работы составляют структурные схемы устройств квазиоптимального адаптивного приема и подавления интенсивных помех, которые реализуют предложенные в диссертации алгоритмы адаптивной обработки сигналов.
Прсистческая ценность результатов работы заключается в повышении. помехоустойчивости приемных устройств, функционирующих в сложной изменяющейся помеховой обстановке.
Апробация' уаботт. Основные научные положения и результаты диссертационной работы изложены в 20 -ти работах. В их числе 6 статей, два авторских свидетельства, один отчет о НИР, II докладов на научно-технических конференциях.
Диссертационная' работа состоит різ введения, четырех разделов, заключения, списка, использованных источников и трех приложении. Объем работы состовляет НІ с, втом числе 106 с. машинописного текста, 29 " рисунков на 18 страницах, списка использованных источников вз-95 наименований на 10 с приложений на -7 с.
Є.
