Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Повышение эффективности подавления помех за счет коррекции частотных характеристик приемных каналов в навигационной аппаратуре потребителей

Авторы

В.Н. Тяпкин, В.Н. Ратушняк, Д.Д. Дмитриев, А.Б. Гладышев

Организация

Военно-инженерный институт Сибирского федерального университета
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

Пространственно-временная обработка сигналов в адаптивных радиоэлектронных системах, в том числе и навигационных, остается предметом интенсивных исследований, так как позволяет повысить эффективность приема полезных сигналов в условиях воздействия естественных или преднамеренных помех. Библиография по этой тематике весьма обширна и включает в себя большое число статей научного и прикладного характера, диссертаций, монографий, патентных материалов. Значительная часть этих работ имеет ссылки на монографии Р. Монзинго и Б. Уидроу, в которых изложены основные принципы, критерии и алгоритмы пространственно-временной обработки сигналов. До настоящего времени развитие пространственно-временной обработки сигналов во многом сдерживалось несовершенством элементной базы. Применение в современной навигационной аппаратуре потребителей быстродействующих сигнальных процессоров, реализующих перспективные методы и алгоритмы цифровой обработки сигналов, предоставляет возможность цифровыми способами формировать требуемую диаграмму направленности антенной системы и корректировать частотные характеристики приемных каналов, реализовывать сложные алгоритмы оптимальной обработки полезных сигналов, оперативно управлять основными режимами работы аппаратуры. Одним из важнейших приложений пространственно-временной обработки сигналов является подавление помеховых сигналов, а его эффективность напрямую зависит от степени межканальной корреляции этих сигналов, принятых антенными элементами адаптивной антенной решетки. Для максимизации коэффициента подавления помех требуется принятие мер по выравниванию частотных и фазовых характеристик приемных трактов и высокой точности вычисления весовых коэффициентов. В статье рассматриваются вопросы пространственной фильтрации помех при использовании адаптивного компенсатора помех с учетом коррекции частотных характеристик приемных каналов средств спутниковой навигации. Представлен градиентный алгоритм пространственной компенсации помех, а также влияние адаптивной коррекции частотных характеристик приемных каналов на качество подавления помех. Продемонстрировано формирование диаграммы направленности многоэлементной адаптивной антенной решетки при пространственном подавлении помех путем моделирования в среде Matlab.

Ключевые слова

адаптивный автокомпенсатор, адаптивный корректор частотных характеристик, помехоустойчивый ГНСС-приемник, устройство подавления помех

Список литературы

[1] Space-time processing of signals in angle measurement navigation receivers. // V. N. Tyapkin, V. N. Ratushnyak, D. D. Dmitriev, V. G. Konnov. International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON 2016 – Proceedings 2016. P. 7491671.

[2] Monzingo R. A., Miller T. U. Adaptive antenna arrays. Introduction to the theory: Trans. From the English. M. : Radio and communication, 1986.

[3] Widrow B., Stirnza S. Adaptive signal processing. Trans. With the English. M. : Radio and Communication, 1989. 440 p.

[4] Jigan V. I. Adaptive filtering of signals. Theory and algorithms. M. : Technosphere, 2013. 528 p.

[5] Возможные варианты построения помехозащищенной навигационной аппаратуры, способной определять пространственную ориентацию объекта / В. Н. Тяпкин, Ю. Л. Фатеев, Д. Д. Дмитриев, Е. Н. Гарин, В. Н. Ратушняк // Радионавигационные технологии. 2015. С. 48–53.

[6] Синтез алгоритма защиты от помех в восьмиэлементной фазированной антенной решетке / Ю. Л. Фатеев, Д. Д. Дмитриев, В. Н. Тяпкин, В. Н. Ратушняк // Радиотехника. 2014. № 1. С. 29–34.

[7] Компенсация межканальных временных задержек в помехоустойчивой угломерной навигационной аппаратуре потребителей / В. Н. Тяпкин, В. Н. Ратушняк, Д. Д. Дмитриев, Ю. Л. Фатеев // Наукоемкие технологии. 2015. № 3. С. 82–85.

[8] Create a noiseless navigation receivers capable of measuring the spatial orientation of objects / C. N. Tyapkin, Y. L. Fateev, D. D. Dmitriev, E. N. Garin, B. N. Ratushnyak // Successes of modern electronics. 2014. No. 5. P. 61–65.

[9] Клименко М. Подавление узкополосных помех в сигналах ГНСС с помощью КИХ-фильтров. Электроника: Наука, технология, бизнес. 2016. № 2. С. 112–119.

[10] Characteristics of optimal spatial-temporal estimation of signal parameters / C. S. Efimenko, V. N. Kharisov // Radiotekhnika. 2009. No. 7. P. 28–32.

Дополнительные сведения

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект №16-19-10089).

Цитирование данной статьи

Тяпкин В.Н., Ратушняк В.Н., Дмитриев Д.Д., Гладышев А.Б. Повышение эффективности подавления помех за счет коррекции частотных характеристик приемных каналов в навигационной аппаратуре потребителей // Космические аппараты и технологии. 2018. Т. 2. № 1. С. 30-37. doi: 10.26732/2618-7957-2018-1-30-37

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.