автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.21, диссертация на тему:Оптимизация процессов обработки радиолокационной информации в задаче распознавания надводных объектов
Автореферат диссертации по теме "Оптимизация процессов обработки радиолокационной информации в задаче распознавания надводных объектов"
rv.
СП CT
CNJ
ХАРК1ВСБКИЙ ДЕРЯАВНИЙ ТЕХН1ЧНИЙ УН1ЕЕРСИТЕТ РАДЮЕЛЕКТРСН1КИ
ШАП1Р0 Олександр Абрамович
0ПТИМ13АЦ1Я ПР0ЦЕС1В ОБРОБКИ РАДЮЛОКАЩЙНО! 1НФ0РМАЦП В ЗАДАЧ1 Р03П13НАВАННЯ НАДВОДНИХ OB'GKTIB
12.21 - Рад1отехн1чн1 системи спец!ального призначення
Автореферат дисертацП на здобуття наукового ступеня кандидата техн1чних наук
УДК 621.396.96:621.391.26
XapKla' - 199?
Дисертац1ею с рукопис.
Робота виконана в 1нститут1 рад1оф1зики та електрон1ки 1м. акад. О.Я.Ус1кова HAH Украхни
Науковий кер1вник доктор ф1зико-математичних наук К1вва Фел1кс Васильович IPE HAH Укра!ни, зав.в1дд!лом
0ф1ц1йн1 опоненти: доктор техн1чних наук, професор Гомозов Володимир 1ванович, науково-досл1дний 1нститут радио-техн1ч-них вим1ривань, головний конструктор напряму; кандидат техн1чних наук, доцент Бабаков Михайло Федорович, Харк1вський ав1ац1йний 1нститут, заступник декану РТФ ЛА
Пров1дна установа Харк1вський В1йськовий Ун1верситет, Военно-науко-вий центр косм1чних досл1дяень.
Захист в1дбудеться igg/p. о _ годин1 на зас1данн1
спец1ал1зовано! вчено! ради Д. 02.25.05 в Харк1вському державному тех-н!чному ун1верситет1 рад1оелектрон1ки за адресов 310729, Украхна, м.Харк1в. пр.Лен!на, 14.
3 дисертац1ею можна ознайомитись у б1бл1отец1 ХДТУРЕ, 310729, Украхна, м.Харк!в. пр.Лен!на,14.
Автореферат роз1сланий ^1997 р.
Вчений секретар спец1ал1зовано! вчено! ради __Безрук В.М.
- 1 -
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальн1сть теми. Розвиток сучасних техн!чних систем обу-мовлен суттевим ускладненням задач, визначених практикою 1 зв'-язаною з цим необх!дн1стю обробки значно зростаючих обсяг1в !н-формацП. Ряд як!сно нових задач виникае 1 при створенн1 сучасних рад1олокац1йних систем, як1, поряд с традиц1йним розв'язан-ням задач виявлення, вим1рювання координат та швидкост1, повинн! забезпечити 1 розв'язання ново1 задач1 - рад!олокац!йного роз-п1знавання о6'бкт1в р1зних клас1в. Поширення функц!ональних мож-ливостей розробляемих рад1олокац1йних систем "мае спиратися на останн1 досягнення у розвитку обчислювально! техн!ки, завдяки яким можливо забезпечити обробку надто великих обсяг1в !нформа-ц11. практично в темп! П надходження.
В той самий час, незважаючи на значн1 зусилля,. спрямован! на реал!эац!ю функцП розп1знавання, про що св1дчить велика к!ль-к1сть в1домих теоретичних та експериментальних досл1джень, проблема рад!олокац1йного розп1знавання не може бути в!днесена до числа вир1шених проблем. Цей стан обумовлений р!зноман!тн!стю та складн!стю процес1в, як1 супровОджують формування фактичного початкового описания систем розп1знавання, неоднозначн1стю тлу-мачення його 1нформац1йного зм!сту, часових та статистичних властивостей, 1, як наел!док, значними труднощами, що виникають при розб'удов1 обгрунтованих ознакових простор1в 1 оптимальних метод1в розп1знавання. Тому комплексн1 досл1дження, як1 включать вир1шення основних задач, пов'язаних з реал!зац!ею систем рад!олокац!йного розп1знавання. е актуальними.
Мета роботи. Обгрунтування основно! теоретично! та експери-ментально! бази для розробки оптим!зовано! по максимуму !нформа-ц11 системи рад!олокац!йного розп!знавання, яка спроможна забезпечити найб1льшу ефективн1сть розп!знавання надводних об'ект!в р1зних клас1в в реальних морських умовах.
Задач! досл!дження:
1.Розробка математично! модел1, яка забезпечить описания структурних характеристик надводного об'екту адекватними комплексами, що формуються 1з розс1юваних об'сктом вузькосмугових рад!олокац!йних сигнал!в при хитанн! корабля на морському хвилю-
ванн1.
2.0ц1нка 1нформативност1 сигнал1в 1 обгрунтування метод!в, оптим1зуючих обробку розс!ювансго сигналу по к1лькост1 структурно! рад!олокац1йно! 1нформац11 в1д об'екту.
3. Обгрунтування методу 1нвар1антизац1! спектр1в сигнал1в в1дносно до параметр1в хитання, оц1нка впливу додаткових вид1в хитавиц! та частотно-модульованих пасивних та активних завад на спектральн! характеристики приймаемого сигналу, обгрунтування методу одержання просторового рад1олокац1йного портрету надводного об'екту.
4.Обгрунтування та розробка метод1в 1 в1дпов!дних апгоритм!в розп1знавання надводних об'ект1в, вклочаючи методи скорочення розм!рностей простор1в початкового описания при формуванн1 озна-к1в розп1знавання.
5. Розробка експериментально! системи рад1олокац1йного роз-п!знавання надводних об'ект1в, яка повинна забезпечити в р1зних рад1олокац!йних д1апазонах одержання необх1дних даних для по-р1внювання рад!олокац1йних характеристик реальних надводних об'-ект1в р1зних клас1в з рад1олокац!йними характеристиками, прогно-зусмими математичною моделлю, а такок оц1нку ефективност! роз-роблених метод!в 1 алгоритм1в при розп1знаванн! надводних об'-еект1в в реальних морських умовах.
Методи доел!джень. У теоретичн1й частин! дисертацП викорис-тан1 деж1 результати л1н1йно! та нел1н1йно! теор1й хитавиц1 корабля на тих1й вод!, регулярному та нерегулярному морському хви-люванн1» теорП частотно! модуляцП сигнал1Б, теорИ систем автоматичного управл!ння, методи теорП розп1знавання.. В робот1 використан1 тако* експериментальн1 методи досл1д*ень 1 матема-тичне моделювання.
Наукова новизна роботи.
1.Розроблена математична модель надводного об'екту, яка доз-воляе оц1нювати 1нформативн1сть спектральних характеристик роз-с!вваних сигнал1в об'ектом, що коливаеться, при некогерентн1й та когерентн1й обробц! сигнал!в.
2.0триман1 сп!вв1дношення, як1 зв'язують спектральн1 характеристики розс!юваних об'ектом сигнал!в з просторовим розпод1лом локальних центр1в розс1ювання, цо характеризус рад1олокац1йну арх1тектуру корабля.
3. Запропоновано метод 1нвар1антизац11, який дозволяе в!док-
ремити структурну 1нформац!ю об'екту в1д маскуючого впливу ви-падкових амплитуд та частот хитання. Розроблено метод отримуван-ня просторового рад1о/юкац1йного портрету надводного об'екту.
4.0бгрунтован1 оптимальн! методи первисно! обробки сигнал1в 1 розп!знавання, включаючи методи формування простор!в ознак!в мало! розм1рност1. Розроблен1 алгоритми вир1шувальних правил де-терм1новано-статистичного та адаптивного статистичного метод!в розп1знавання, як1 забезпечують високу ефективн1сть розп!знаван-ня р!эних клас1в надводних об'ект!в.
5. По рад1олокац1йним даним. здобутим в результат! натурних експериментальних досл1джень, повн1стю п1дтвержена становит1сть розроблено! математично! модел1 надводного об'екту. Оц!нен! 1н-тервали часу формування усталених рад!олокац!йних портрет1в надводних об'ект!в, зроблено оц!нку впливу ступеня морського хвилю-вання на формування рад!олокац1йних портрет1в об'ект!в.
6.Розроблена експериментальна система рад!олокац!йного роз-п1знавання, яка побудована на баз1 когерентних РЛС, функц!оную-чих у д1апазонах довжин хвиль 8мм, 3,2см, 4см та 35см, ! яка дозволяв зд1йснювати набирания необх!дно! рад!олокац!йно! !нфор-мацИ в!д надводних об'ект1в р1зних клас!в та розп!знавати над-водн1 об'екти р1зних клас1в трьома методами - статистичним, де-терм!новано-статистичним та адаптивним статистичним.
7.Показано максимальну ефективн1сть розп!знавання надводних об'ект!в адаптивним статистичним методом, зроблено оц!нку мат-риць !мов!рностей розп!знавання у д1апазонах довжин хвиль РЛС 4 та 35см при р!зних 1нтервалах часу спостереження надводних об'-ект1в.
Приведен! основн! науков! результати роботи були докладен! автором роботи Вчен!й Рад1 АН СРСР з проблеми "Статистична рад1-оф!зика", були визнан! Радою суттевими 1 включен! в Зв!т АН СРСР "Найва«лив!ши результати в галуз! природознавчих та сусп!льних наук в СРСР за 1988 р!к".
0бгрунтован1сть та достов!рн1сть основних положень. результате та висновк!в, отриманих в робот!, п!дтверджуються результатами математичного моделювання процес!в формування спектраль-них характеристик сигнал1в, розс!юваних об'ектом при коливаннях, фактичним зб1гом прогнозованих математично»? моделлю величин па-раметр1в спектральних характеристик з величинами, одержаними в результат! натурного експерименту з надводними об'ектами р!зних
клас1в, високою ефективн!стю розп!знавання надводних об'ект!в в реальних морських умовах з допомогою розроблених метод1в та алгоритм^.
Практична ц!нн1сть роботи визначается тим, що одержан! в робот! теоретичн! результати фактично обгрунтовують базу для реа-л!зац11 ефективних систем рад!олокац!йного розп!знавання надводних об'ект!'в. Експериыентальна система рад!слокац!йного розп!з-навання та II математичне забезпечення, як1 були випробуван! в д1йсних морських умовах 1 з реальниш надводними об'екгами, мо-«уть становити основу для розробки штатних систем рад!олокац!й-ного розп1знавання клас1в надводних об'ект1в.
Науков1 результати дисертац1йно! роботи використан1 б держ-бюджетних НДР "Прогноз 3,4", заданих Постановами През!д!1 НАН Укра!ни, та при виконанн1 ц!льових НДР та ДКР в НД1РВ.
Публ!кац11. 0сновн1 результати та висновки дисертац!йно! роботи в!дображен! у 12 друкованих працях, 1з них 4 - в зб!рниках наукових праць, 8 - в сб!рках тез допов!дей. По викладеним в робот! результатам також одержано 3 авторських св1доцтва на вина-ходи.
Особистий внесок дисертанта в опубл1кован1 прац1, сп1вавто-ром яких в1н е. такий: в роботах [1,4,9] - постановка задач1, метод розв'язання та анал1з результат^; в [2,10] - синтез адаптивного байесова обладнування в спектральном уявленн1 1 анал1з результат1в; в [3] - постановка задач!, здобуття анал!тичних за-лехностей та анал1з вар!ант1в реал!зац!1; в [8] - концепц1я мо-дел1, виведення анал1тичних залежностей 1 анап!з спектральних характеристик при обертанн1 та коливанн! об'екту; в [ИЗ - ана-л1з дискрим1нантних критерПв, метод!в еталон1в та "найближнього сус1да" при розробц1 вир1щувальних правил в спектральном просто-р1; в [12] - розробка вир1шувальних правил при 1дент1ф1кацИ; в [13] - концепц1я модел1. розробка алгоритм1в, проведения та ана-л1з результата математичного моделювання; в [14] - пор!вняльний анал1з метод1в скорочування розм!рностей ознакових простор1в 1 розп1знавання, а також розробка методу 1нвар1антизацП спектр!в; в [15] - обгрунтування поетапно! оптим!зац11 та алгоритм1в роз-п1знавання в спектральном ознаковом простор1. В [5,6,7] - кон-цепц!я та теоретичне обгрунтовування метод1в реал!зац!1.
Апробац!я роботи. 0сновн1 результати дисертацП були докла-ден1 в Науков1й Рад1 АН СРСР з проблем! " Стгтистична рад!оф!зи-
ка" у 1988 роц1, а такой:
- з оц1нювання 1нформативност1 початкового описания системи роз-п1знавання - допов1дь на Всесоюзна школ1-сем!нар1 "Методы представления случайных сигналов и полей", м.Харк!в, 1993 р., допов1дь на М1«народн1й НТК "Современная радиолокация", м.Ктв, 1994 р.;
- з математичной модел1 об'екту - допов1дь на Всесоюзн1й НТК "Теория и техника пространственно-временной обработки сигналов", м.Свердловськ. 1989 р.; допов1дь на М1«народн1й НТК "Современная радиолокация", м.Ки1в, 1994 р.;
- до анал1зу метод1в рад1олокац1йного розп1знавання - допов1дь на Республ1ханськ1й НТК "Цифровые методы обработки сигналов в задачах радиолокации, связи и управления", м.Свердловськ,1984р.; допов1дь на Всесоюзн1й НТК "Методы представления и обработки случайных сигналов и полей". м.Туапсе, 1989 р.;
- з анал1зу та використанню адаптивного статистичного методу та апгоритм1в розп1знавання - допов1дь.на М1жнародно1 НТК "Современная радиолокация", м.Кихв, 1994 р.; допов!дь на Всесоюзн1й НТК "Распознавание образов и анализ изображений: новые информационные технологии", м.Ульян1вськ, 1995 р.;
- з системи рад1олокац1йного розп1знавання - допов1дь на Всесоюзна НТК "Статистические методы в теории передачи и преобразования информации сигналов", м.Льв1в, 1988 р.
Основн! положения, що п!длягають захисту: 1.Концепц1я детерм1новано! математично! модел1 надводного об'екту та 1нформац1йний зм1ст спектральних характеристик розс1-юваних рад1олокац1йних сигнал1в в1д об'екту, що коливаеться.
2.0птимальн1 методи обробки рад1олокац1йного сигналу, як1 забезпечують максимальну 1нформативн1сть первинного описания системи рад1олокац1йного розп1знавання надводних об'ект1в.
3.Методика оц1нки д11 р1зних вид1в хитавиц1 та частотно-мо-дульованих завад на 1нформативн1сть спектральних характеристик.
4.Метод одержування просторового рад1олокац1йного портрету надводного об'екту.
5.Детерм1новано-статистичний та адаптивний статистичний методи розп1знавання надводних об'ект1в.
6.Метод оц1нки 1 результата анал1за в1дпов1дност1 теоретич-них та експериментальних параметр1в спектральних характеристик сигнал1в надводних об'ект1в.
7.Метод оц!нки та результаты анал1зу ефективност! алгориты1в детерм!новано-статистичнэго 1 адаптивного статистичного метод1в розп1знавання надводних об'ект!в р1зних клас1в.
е. Принципи побудови реальних систем рад!олокац!йного розп!з-навання надводних об'ект!в.
Структура та обсяг дисертацП. Дисертац!я складается 1з вступу,. чотирьох розд1л1в, висновк1в та списку використаних дже-рел (139 на!менувань) на 13 стор1нках. Повний обсяг дисертацП складае 195 стор!нок, 1з яких 139 стор1нок друкованого тексту. 38 рисунк1в та 5 таблиць.
ЗМ1СТ РОБОТИ
У Вступ! в1дображена актуальн!сть роботи та викладено анал1з стану проблеми рад1олокац1йного розп1знавання. На основ1 в1домих л1тературних джерел зроблено критичний анап1з прийнятих п1дход1в до вибору первинних опис!в. ознак1в та метод1в розп1знавання. Зформульован! напрямки 1 задач! досл1джень для реал!зац!1 систем рад1олокац!йного розп!знавання надводних об'ект1в.
Стисло викладено зм!ст ус!х роздШв дисертацП.
В першому розд!л! стосовно до задач1 розп1знавання надводних об'ект!в зроблено анап1з !нформативност! рад!олокац!йних сигна-л!в, яка може бути забезг.ечена при статистичному 1 детерм1нова-ному п!дходах до побудови математично! модел! рад!олокац!йного об'екту. Основним посиланням в!домо! та найб!льш розроблено! математично! бази статистично! модел! рад!олокац!йного об'екту с подання розс!яного складним об'сктом рад!олокац1йного сигналу, при умов! преб1льшення л!н!йними розм!рами об'екту довжини лока-ц1йних рад1охвиль, сумо» великой к1лькост1 незапежних випадкових нормально разпод!лених сигнал!в "блискучих точок". як! м!стяться в об'ему об'екту. Сигнал кожного елементарного випром!нювача ха-рактеризуеться випадковою ампл!тудсю, розпод1леною по закону Ре-лея, при цьому закон розпод!лення ампл1туди сумарного сигналу також е релеевським. Модель припускае присутн1сть в центр! об'екту стаб!льно в1дбивагчо1 точки, що викликае деформац!ю закона розпод1лення ампл!туди сумарного сигналу в узагальнений закон Релея. Урахування структурно! 1иформац!1 зд!йснюеться введенням ФункцП, яка в!дображуе об'емне розпод1лення щ1льностей !нтен-сивностей сигнал!в "блискучих точок". Узагальненням ц!е! функцП
е функц11 розпод!лення щ1льностей автокореляцП та взаемно! ко-реляцИ квадратурних складових частин випадкових елементарних сигнал1в, за допомогою яких можуть бути визначен1 елементи кова-р!ац1йних матриць восьмим1рного нормального закону 1 в1дбиваемо! через них кореляц1йно1 функц11 ампл!тудних флуктуац1й сумарного сигналу. В окремих випадках детерм1нованого обертання та випадкових коливань об'скту воображений п1дх1д дозволяс здобути ана-л1тичн1 вирази для кореляц1йних функц!й ампл1тудних флуктуац1й. 1, як насл1док, провести анал1з залежност! величин параметр1в в1дпов!дних спектр1в флуктуац!й в1д характеристик структурних функц1й та параметр!в руху об'скту. Анал1з цих залежностей для випадку коливань об'скту показу е, що ширина спектру ампл1тудних флуктуац1й сигналу залежить в1д параметру. пропорц1йного добутку характерного розм1ру об'скту на дисперс1ю кутов його коливань. Одначе. як правило, судна великих розы1р1в мають 1 б1льшу водо-тоннажн1сть. а э ростом водотоннажност1. у в1дпов1дност1 1з законами г!дродинам1ки, дисперс1я кутов коливань зменьшуеться. Тому ширина спектру ампл!тудних флуктуац!й не ыоже однозначно ха-рактеризувати клас «адводного об'екту. Цей висновок п!дтверджу-ють результата проведених експериментальних досл!д*ень по кораблям р!зних клас!в i з р1зними характерними розм1рами та величинами водотоннажност!. У зв'язку з .циы стае очевидним, що для от-римання 1нформативних характеристик надводного об'скту. адекватно в1дображаючих його просторову рад!олокац!йну структуру, необ-х!дний 1нш!й п1дх1д до побудови математично! модел! об'скту.
На в1дм1ну в1д статистичного при детерм!нованому п1дход1 до модел! рад!олокац1йного об'екту розс1юваний об'ектом сигнал по-дасться не як сума неск!нченно1 к1лькост1 випадкових елементарних сигнал!в з anplopm заданный законами розпод1лення ампл!туд та Фаз, а як обмежена сума сигнал1в, обумовлених детерм1нованим перепром!нюванням зондуючих хвиль з урахуванням 1ндив1дуального характеру кожного локального центру розс!ювання (ЛЦР) об'екту. При цьому припускаеться. що вс1 ЛЦР жорстко зв'язан1 з елемента-ми арх!тектури об'екту ! зд1йсниють узгоджений рух в!дпов!дно 1з законами руху твердого т!ла, Такий п!дх!д дозволяе отримати ос-новн1 рад1олокац1йн1 характеристики об'екту як л!н!йно! динам1ч-но! ланки в систем1 розп1знавання. а також, використовуючи функ-ц1ональну залежн1сть м!ж розс1юваним сигналом та параметрами модел!, оц!нити !нформативн!сть сигналу при р!зних видах обробки.
Ця оц!нка показус недостатню 1нформативн1сть спектральних характеристик при некогерентн1й обробц1, що 1 було встановлено при анал1з1 статистично! модел!, 1 високу 1нформативн1сть спектр!в при когерентн1й обробц1 сигнал1в. 0триман1 загальн1 сп1вв1дно-шення для детерм1новано! модел1 рад!олокац1йного об'екту можуть стати основою для побудови модел! складного об'скта при р1знома-н1тних видах руху як об'скта взлому, Л^/ з урахуванням детер-м1нос=шого руху його составних частин.
У другому розд1л! на осноб1 детерм1новано! математично! мо-дэл! рад!олокац1йного об'екту та анал!зу результат!в теор1й хи-тавиц1, в частин1 що до характеристик руху корабля п1д д1ею морського хвилювання, обгрунтовусться математична модель надводного об'екту. 1з шести вид1в хитання, яких зазнае надводний об'-ект, суттевий вплив на формування рад1олокац1йно! 1нформац11 про клас об'екту можуть чинити три вида хитавиц1 - к1льова, бортова та рискання. Поперечно-горизонтальна, подовжньо-горизонтальна та вертикальна хитавиц1 при локацП розп1знаваемих об'ект1в берего-вими корабельними РЛС не учиняють суттевого впливу на формування структурно! 1нформацП про об'ект, а лише спричиняють ефекти, як1 легко компенсуються в процес! обробки 1нформацП. Структурна 1нформац1я про об'ект формуеться в основному к1льовим та борто-вим хитанням, що виявлясться у вид! частотно! модуляцП сигнал!в в!д зв'язаного ансамблю ЛЦР об'екту. В залэжност! в1д ракурсного кута, утвореного курсовим напрямом 1 л!н1ею в!зування об'екту, частотна модуляц!я може породжуватися або ,к1льовим, або борто-вим, або сукупно кильовим та бортовим хитанням. Ця модуляц!я приводить до формування при когерентна обробц! сигналу допле-ровського спектру у вигляд! суми парц1альних спектр1в сигнал1в окремих ЛЦР з ширинами частотних смуг, пропорц1йних висотам в!д-пов!дних ЛЦР над основною площиной корабля.
Результати проведеного .математичного модулювання процес1в формування хитанням парц!альних спектр!в як окремих ЛЦР, так 1 ансамблю ЛЦР при р!зних величинах !х висот, 1нтенсивностей роз-с1юваного сигналу, ракурсних кут1в 1 параметр1в коливань - амп-л1туд та пер!од1в, - показали повну в1дпов1дн1сть здобутих моду-люванням спектральних характеристик характеристикам, прогнозова-ним математичною ыоделлю надводного об'екту.
Розроблена математична модель дозволяе сбгрунтувати принци-пово важливе перетворвння спектр!в, сигналу, яке призводить до
1нвар1антизац1! структурних характеристик об'ект!в, що м1стяться в спектрах, в1дноснс параметр1в коливань об'скту та ракурсного кута. Це перетворення, реал!зуеме у вигляд! нормування спектр1в по ширинам частотних смут, дозволяс в1докремити корисну 1нфрма-ц!ю в!д впливу випадкових величин ампл!туд та частот коливань об'скту, I в цьому розум1нн1 може розглядатися як аналог оптимально! Ф1льтрац1! сигналу.
Виходжуючи 1з обгрунтованого моделлп 1нформац!йного зм!сту спектральних характеристик нормованих по ширинам частотних смуг та максимумам спектр1в сигналу, розс!кваного об'сктом, за допо-могою простого алгоритму може бути збудовано.просторовий рад1о-локац!йний портрет надводного об'скту у вигляд! розпод!лу !нтен-сивностей ЛЦР, складаючих об'скт, вздовяс ординати в1дносних ви-сот об'скту. Алгоритм та приклад розрахунку просторового портрету наведено.
При формуванн1 спектр!в сигнал1в надводного об'скту викрив-ляючий вплив на структурну 1нформац1ю можуть чинити рискання 1 частотно-модульован1 пасивн1 та активн! завадов1 сигнали. Наведений анал1з та чисельн! оц!нки впливу рискання як вида хитави-ц1, що характеризусться в!дсутн!стю в1дновлювахчих сил, 1, як насл1док того, не мае детерм1нованого пер1оду, св!дчать про нез-начний вплив рискання на структурн1 характеристики надводного об'скту. Послаблювання впливу частотно-модульованих завад може бути реал1зоване шляхом вибору оптимально! кратност1 ф!льтров ЧПК системи СРЦ 1мпульсно-доплеровських РЛС з урахуванням експе-риментально здобутих статистичних оц1нок в1дпов1дних завадових сигнал1в у в1дпов1дност! !з наведеною методикою.
У третьому розд1л! для обгрунтування оптимального методу розп1знавання наведен1 результати досл1дження ефективност1 р!з-них метод1в розп!знавання з урахуванням особливостей початкового описания системи рад1олокац1йного розп!знавання надводних об'ек-т1в, що задасться у вигляд! формуемих хитанням об'скту допле-ровських спектр1в сигнал1в або екв1валентних !м з 1нформативн1с-т1 просторових спектр!в об'скт1в. Ц! особливост! обумовлет тим, що нормован1 доплеровськ1 спектри уявляють собою достатньо уста-пен! комплекси, оптим!зован! з 1нформативн1ст1, 1, з точки зору надаваемо! 1нформацП що до "детерм!нозано! структури об'скту, можуть розглядатися як детерм1нован!. У той самий час, формусм1 к!тавицею в загальному випадку випадковими ампл!тудами та пер!о-
дами, ц1 спектри мають флуктуац1йний часовий характер. 1 1х ви-б!рки на обмежених часових 1нтервалах спостереження треба розг-лядати як випадков1. Под!бний характер початкового описания зу-мовлюе необх1дн1сть оц1нки ефективност! детерм!новано-статистич-них. статистичних та адаптивних статистичних метод!в розп!зна-вання. Використання детерм!нованих метод1в- розп1знавання може статися не ефективним, тому що вимога неперитинання клас1в в оз-наковому простор1, яка покладена до основи детерм!нованих метода розп1знавання, не може бути гарантована.
Зпрощення вир1шувальних правил, скорочення витрат на обчис-лювання та часу, необх!дного для розп1знавання, особливо при ба-гатоальтернативному розп1знаванн1, яким с розп1знавання надводних об'скт1в, спричиняють необх1дн1сть скорочення велико! роз-м!рност! простору початкового описания шляхом його перетворення в прост1р ознак!в мэншо! розм!рност1. Ф1зичним предпосиланняы, обгрунтовуючим необх!дн!сть процедуры скорочення розм1рност! початкового описания системи розп!знаваккя надводних об'ект!в, е результати оц!нок попарно! "взаемно!" !нформативност! клас!в надводних об'ект1в. проведсних по трьом критер!ям - м!р! Шеннона, дивергенцП та евкл!довому в!ддаленню пом!ж класами. Ц! оц!нки виявили нер1вном!рн1сть розпод1лення розд!ляючо1 !нформа-ц!1 вздовж висот об'ект!в та присутн!сть зайвини м1жкласоао! !н-формацП.
У в!дпов!дност! з результатами проведенного анал!зу в1домих метод1в скорочення розм1рностей простор!в початкового опису показано, що в межах детерм!новано-статистичного методу розп!зна-вання оптимальним с метод скорочення розм1рност! на п!дстав! простого дискрим1нантного критер!ю, який дозволяв знайти п!д прост!р ознак1в м1н1кально! розм!рност!, в якому при нормован1й серединьокласов!й дисперс!! м!ра м!жкласового розр!знення - сума дисперс!й центр1в ваги клас1в, - залишаючись незм!нною, перероз-под!люеться вздовж ознак1в найб!льш нер!вном!рно.
В межах статистичного та адаптивного статистичного метод1в розп!знавання, як св!дчить анал!з, оптимальною с процедура скорочення розм1рностей простор1в початкового описания, яка буду-еться на основ! перетворюваиня Карунена-Лоева, яке формус орто-нормований базис найб1льш !нформативних ознак!в шляхом м!н!м!за-ц!! ентроп!! !нформативних параметр1в початкового описания.
Розроблен! алгоритми, як! реал!зують1 детерм!новано-статис-
тичний метод розп1знавання. м1стять алгоритми, що забезпечують функц!онування системи рад1олокац1йного розп1знавання як в реги-м1 навчання системи, так 1 в режим! розп1знавання, що реал1зу-сться вир1шувальни5£и правилами, побудованими на основ1 метод1в еталон!в та "найближчого сус1да". Прийняття р1шення про належ-н1сть розп1знаваемого об'екту до визначеного кпасу об'ект1в зд1йснюеться за допомогою формуемих системою функц1й належност!, як! зд1йсншгь пор1вняння в простор! ознак1в в1дстаней розп!зка-ваемо! точки (об'екту) до класиф!кованих точок з рад!усами ета-лон!в, здобутиМИ на етап! навчання.
На п1дстав1 викладеного з розд!л! анал1зу статистичних мето-д!в, наведен1 розроблен! алгоритми статистичного та адаптивного статистичного метод1в розп1знавання надводних об'скт1в. 1х базою с бассова стратег1я, м1н1м1зуюча сгредн!й ризик неправильно! класифХкац!!. Алгоритм, реал!зуючий адаптивний статистичний метод, зд1йснюс в процес! розп1знавання поточне коригування величин еталонних параметр1в закон!в розпод!лекня ознак1в ус!х кла-сиф!кованих на етап1 навчання об'ект1в, 1 тим самим забезпечус певну компенсац!ю розр1знень в реальних умовах навчання та роз-п!знавання, 1, як насл1док, суттсве п1двищення 1мов1рност1 правильного розп!знавакня.
Для б!льш наочно! ф1зично! 1нтерпретац1! учиняемих загальним алгоритмом перетворювань, наведено вар1ант часткового алгоритму, який зд!йснюе адаптац1ю в простор1 початкового . опису, подаиого спектрами в припущенн1 незалеаиост! !х нормально розпод1лених координат.
В четвертому созд1л! викладен! результата проведение комп-л°,ксних досл!дкень спектральних характеристик 1 ефективност! систем рад1олокац!йного розп1знаван.чя надводних об'скт!в.
Натурн! досл!дження спектральних характеристик надводних об'скт1в р!зних клас1в зд!йснювались на протяз1 ряду рок!в в район! Черноморсько! акватор!! з допомогоа рсзробленого берегового вкмхрговальнсге рад!олскац!йного комплексу, що м1стив в соб! чо-тири когерентн! вузькосмугов! РЛС з робочими д1апазонаш доежин хвиль 35 см, 4 см, 3,2 см, 1 3 мм. сб'еднгн! в сдину вим!рювапь-ну систему.
Об'сктами досл!джень були морськи судна р!зних клас1в, як! в процес1 ¡экспериментов рухалися в!дносно комплексу РЛС, дотримуя-чи задаку трасктор!ю, починаючи з в!дстан! 2 км в!д берегово!
смуги. Ця траектор1я мала вигляд bioImkh довжиною 20 км, що роз-тягнута в б1к моря, чим забезпечувалось при рад1олокац1йном суп-роводженн1 об'скт1в набирания 1нформац11 на р1зних в!ддаленостях та ракурсних кутах об'ект1в 0°, 180°, ±90° 1 45°. В npoqecl синхронного супроводження об'ект1в ус1ми РЛС комплексу, сигнали з виход1в IX аыпл1тудних та фазових детектор1в записувалися на багатоканальному магн!тному рег1стратор1 з одночасовою ф1ксац1сю поточного часу. аз1муту, дальност1 та 1ншо1 супроводжувально! 1нформацП про фактичну траектор1ю досл1джуемих об'ект1в, а такое стан морського хвилювання в балах.
В результат1 спектрального анал1зу експериментальних сигна-л1в, отриыаних з виход!в ампл1тудних та фазових детектор1в в ycix використаних д1алазонах довжин хвиль по 10 досл1дженим кла-сам об'ект1в, здобут1 оц1нки 1нтервал1в часу формування поточних та усереднених спектр1в, оц!нки ширин 1х частотних смуг. а також часи спостереження об'скт1в при ф1ксованих ракурсних кутах, як1 потр1бн1 для одержування усталених спектральних частотних та просторових портрет!в об'ект!в р!зних клас1в. Ц1 портрети вико-ристовуються як еталони при розп1знаванн1.
Анал1з усереднених спектр1в експериментально отриманих сигнал^ yclx досл1джених кпас1в об'скт1в в використаних рад1олока-ц1йних д1алазонах довжин хвиль дозволяс зробити наступн1 виснов-ки:
1.Ширини спектр1в сигнал1в, отриманих з виход!в ампл1тудних детектор1в, 1з-за суттевого перекривання 1х величин, не в1дбива-ють класових розр1знень 1 не можуть служити як над1йн1 1нформа-тивн1 озншси кпас1в об'ект1в.
2.Ширини спектр1в сигнал1в, отриманих з виход1в фазових де-тектор1в в тих же умовах експерименту для кожного класу об'ект1в мають суттево розр1знен! значения, одначе залежн1сть 1х величин в1д умов морського хвилювання не забезпечус достатньо! 1нформа-тивност1 для використання в якост1 класиф1кац1йних ознак1в 1з-за суттевого перекривання 1х закон1в розпод1лення.
3. Проведений анал!з параметра експериментальних спектр!в, отриманих при когерентн!й обробц1 сигнал1в показав 1х практичну 1дентичн1сть спектрам, зформованим детерм1нованою моделгао рад1о-локац1йного об'екту. що обгрунтовуеться наступними встановленими властивостями спектр1в:
- сп!вв1днотення ширин смуг спектр1в сигнал!в будь-якого об'ек-
ту, одержаних в р1зних рад1олокац1йних д1алазонах, знаходяться в обернен!й залежност1 в!д довжин хвиль коливань, що випром1нюва-ються РЛС;
- сп1вв1дношення ширин смуг спектр1в сигнал1в об'скт!в будь-яких двох р1зних клас1в в будь-якому д1апазс-н1 довжин хвиль практично незм1нн1;
- форми обгинаючих спектр!в сигнал1в залежать в1д просторово! структури розс!ювачих областей, зв'язаних з арх1тектурою об'ек-т1в.
В описуемому розд1л! наведен1 приклади зформованих 1з експе-риментальних спектр1в сигнал1в просторових портрет1в надводних об'скт1в деяких клас1в для деяких д!апазон1в довжин хвиль РЛС, а також зроблена оц1нка ступеня перекручування просторових портрета при зм!нюванн1 дальност1 1 умов морського хвилювання.
Як св1дчать результати експеримент1в, при зростанн1 дальности починахчи приблизно з 12 км. 1' до дальност1 22 км суттеве перекручення просторових спектр1в суден досл1джених клас1в вини-кас лише в початкових та к1нцевих частинах спектр1в, як1 в1дпо-в1дають м!н!мальним та максимальним висотам об'ект!в. Анапог1чне викривлення викликас морське хвилювання при ступен1 хвилювання пснад 3,5-4 бап!в.
Наведено блок-схеми та IX описанья для розробленого обчислю-вального макету, спроможного функц1онувати сум1сно з когерентною вузькосмуговою РЛС будь-якого 1з використаних в експериментах рад1олокац1йного д1апазону, працюючох в режим1 супроводження эб'ект1в. Цей макет був використаний для досл1дження ефективнос-г1 системи рад1олокац1йного розп1знавання надводних об'ект1в. В1н побудований на баз1 аналого-цифрового анал1затора типу ЗК4-72 та ПЕОМ типу 1ВМ/РС-386 з використанням уагоджуючих та :ерв1сних блок1в. У в1дпов1дност1 з розробленими алгоритмами, лакет забезпечус поточну первинну обробку 1нформацП - формуван-1Я спектрального простору початкового описания, - та другоразову скорочення роэм!рност1 простору початкового описания при фор-луванн1 ознак1в, а також навчання та розп1знавання статистичним, 1етерм1новано-статистичним 1 адаптивним статистичним метода!,1и.
Анал1з ефективност1 розп!знавання трьома методами було пройдено шляхом оЩнки елемент!в матриць 1мов1рностой по здобутим >еал1зац1ям реальних сигнал1в з виход1в Фазових детектор1в РЛС ¡икористаних рад!олокац1йних д!алазон1в. 0ц1нку виконано для 8
клас1в надводних об'скт1в по поточним та усередненим спектрам, цо зформован1 за часи спостереження 50с та 210с в1дпов1дно. При цьому середня 1иов1рн1сть правильного розп1знавання адаптивною статистичною системою по поточним реал1зац1ям спектр1в складае 0,82 (Х-35см) 1 0.65 (Х-4см) . а по усередненим спектрам 0,94 (Х-Э5сы) 1 0.88 (Х-4сы).
Статистична 1 детерм1новано-статистична системи розп!знаван-ня забезпечують менву. але приблизно однакову ефективн!сть з невелико» перевал» детерм1новано-статистично! системи.
В середньому по рад1охвкпьовим д1апазонам оц1нки !мов!рнос-тей правильного розп1знавання цими системами надають величини порядку 0,5 1 0,85 при розп1знаванн1 по поточним та усередненим реал!зац1ям спектр1в в1дпов1дно.
0СН0ВН1 РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ
1.В результат! анал1зу в1домих математичних моделей рад!оло-кац1йних об'ект!в та ф!зичних процес!в розс1ввання хвиль рад1о-локац1йних д1апазон1в, що забезпечують уявления об'ект1в сукуп-н1стю локальних центр!в розс1ювання, обгрунтована детерм1нована модель, яка найб!льш адекватно в!добра*ае !нформац!ю про просто-рову структуру об'ект!в.
2.На основ1 в1домих полосень теор!й хитавиц1 корабля та ана-л1зу закон1в його руху при р1зних видах хитавиц!, розроблена ма-теыатична модель корабля на морському хвилюванн1. яка спроможнг описувати його основн! рад1олокац1йн! характеристики.
3.3'ясовано 1нфориац1йний зм1ст спектральних характеристик сигнал!в з точки зору надання 1нформац11 про просторову рад!оло-кац1йну структуру надводних об'ект1в, доведено недостатню !нфор-ыац!йну ефективн1сть спектр1в сигнал!в при некогерентн1й обробц! 1 обгрунтовано максимальну 1нформативн1сть спектр!в когерентно-оброблених сигнал1в.
4.0бгрунтован1 перетворювання. як! забезпечують 1нвар1анти-зац!ю перенесено! структурно! 1нформац!1 в!дносно до ампл!туд та частот к!льових та бортових коливань об'екту. що надае можли-в1сть побудови просторових портрет!в надводних об'ект!в. Розроб-лено алгоритм розрахунку просторових портрет!в надводних об'ек-т1в.
5. Проведено оц!нку впливу додаткових вид!в хитавиц! на !н-
формативн1сть спектральних характеристик та оц1нку ступеня пе-рекручення 1нформативност1 рисканням. Обгрунтовано метод послабления впливу пасивних та активних частотно-модульованих завад на структурну 1нформац1ю.
6. На ochobI анал1зу особливостей початкового описания систе-ми рад1олокац1йного розп1знавання надводних об'ект1в обгрунтовано використзння детерм1новано-статистичного та адаптивного ста-тистичного метод1в розп1знэвання, включаючи метода зниження роз-м1рностей простор1в початкових описань при формуванн1 ознакових простор1в. Доведено, що в мехах детерм1новано-статистичного методу розп!знавання зниження розм1рност1 початкового описания оп-тим!зуетъся використанням простого дискрим1нантного критер1ю, а в межах адаптивного статистичного методу - перетворюванням Кару-нена-Лоева.
7.3 урахуванням особливостей початкового описания, розробле-н! алгоритми детерм1новано-статистично! системи розп1знавання, яка м1стить в соб1 вир1шувальн1 правила, побудован1 на ochobI метод1в еталон!в та "найближчого сус!да". На ochobI байесовско! стратеги м!н!м!зац!1 середнього ризика, розроблен1 алгоритми адаптивного статистичного методу, який забезпечуе оптимальну об-робку 1нформац11 в р1зних умовах навчання та розп1знавання.
8.В результат! анал!зу спектр!в сигнал!в, розс1юваних реаль-ними надводними об'ектами р!зних клас1в в р1зних рад1олокац!йних д1апазонах, як1 були одержан1 при використанн1 виготовлено! ви-м1рювальной системи, в процес! комплексних натурних досл1джень обгрунтована правом1рн!сть розроблено! математично! модел1 корабля на морському хвилюванн!, проведено оц!нку часу формування усталених просторових портрет1в надводних об'екг1в, а такош оц!нку можливих перекручувань портрет1в при зм1нюваннях дапьнос-т1 та умов морського хвилювання.
9.В результат! пор1вняльного анал1зу ефективност! розп1зна-вання реальних надводних об'ект1в детерм1новано-статистичним, статистичним 1 адаптивним статистичним методами, проведеного за допомогою розроблених алгоритм1в та реал1зованого вичислювально-го макету системи рад!олокац1йного розп!знавання, доведено най-б1лып високу ефективн1сть адаптивних алгоритм1в розп1знавання. Алгоритми детерм!Иовано-статистичного методу мають менву ефек-тивн1сть, одначе, враховуючи Ix в!дносну простоту в реал!зац!1, вони можуть бути використан! як альтернативн! адаптивним статис-
тичним алгоритмам.
10.Результата проведених досл1двень та реап1зована експери-ментальна система рад1олокац1йного розп1знавання можуть стати основою для розробки штатних систем рад1олокац1йного розп1зна-вання надводних об'скт1в р1знкх кпас!в.
0CH0BHI ПУБЛ1КАЦ11 ПО TEMI ДИСЕРТАЦН
1. С.П.Голуб, Ф.В.Кивва, А.А.Шапиро Численная оценка информативности признаков //36. наукових праць "1мов1рн1сн1 модел1 та обробка випадкових сигнал1в 1 пол!в ", част. 2, Харк1в 1992, стор, 38-43.
2. А.В.Омельченко, В. А. Омельченко, А.А.Шапиро Синтез адаптивных устройств распознавания случайных сигналов на основе модели гауссовских периодически коррелированных случайных процессов // Сб.научн.трудов "Вероятностные модели и обработка случайных сигналов и полей", - К. ,УМК ВО 1991, стр. 131-138.
3.Ф. В. Кивва, А. А. Шапиро Особенности воздействия частотно-модулированных помех на системы ЧПК //Сб.научн. трудов "Распространение и дифракция радиоволн В миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах", - К., Наукова думка, 1984, стр.76-84.
4.A.V.0mel'chenko, F.V.Klvva, A.A.Shapiro, S.M.Zotov. Synthesis and Investigation of Adaptive Algorithms for Radiolocation Recognition of Spatially Distributed Targets Using Narrow-Band Probing Signals //Applied Problems of Pattern Recognition, Image Analysis, and Signal Processing, vol.6,Nl, January-March 1996. МАИК НАУКА/INTERPERIODICA PUBLISHING, p. p. 297-298.
5.Голуб С.П., Зотов С.М., Кивва Ф.В., Клебановская Е.Л.. Стрельников Ю.М.. Хоменко С.И.. Шапиро А.А., Голоульников В.П.. Зеневич Л.И. Авторское свидетельство на изобретение N232669 по заявке N3112812 с приоритетом от 22 апреля 1985 г. Выдано 3 февраля 1986г.
6.Шапиро А. А.. Кивва Ф.В., Стрельников Ю. М., Хоменко С. И., Зотов С. М., Авторское свидетельство на изобретение К260503 по заявке N3143735 с приоритетом от- 22 апреля 1985 г. Выдано 1 сентября 1987 г.
7.Шапиро А.А.. Кивва Ф.В.,Стрельников Ю.М., Молокоедов В.Я. Авторское свидетельство на изобретение N284056 по заявке
13179283 с приоритетом от 6 августа 1987г.Выдано 1 ноября 1988г.
8.А.А.Шапиро, А.В.Омельченко. С.М. Зотов, Ф.В.Кивва Обобщения модель пространственно-распределенных объектов и ее иденти-»икация для решения задач распознавания //Междунар.НТК "Совре-[енная радиолокация" Тез. докл., К., 1994, с. 111-114.
9. Ф. В. Кивва, А. А. Шапиро, А. В. Омельченко, С. П. Голуб Исследова-ие информативности радиолокационных данных в задаче распознава-ия объектов //Междунар.НТК "Современная радиолокация" Тез. окл.. К., 1994, стр. 115-116.
10.А.В.Омельченко, А.А.Шапиро, Ф.В.Кивва Статистический син-ез адаптивных алгоритмов распознавания объектов на основе сов-еменных вероятностных моделей радиолокационных сигналов //Меж-унар. НТК "Современная радиолокация" Тез. докл.. К.. 1994, гр. 114-115.
11.С.П.Голуб, Ф.В.Кивва, А.А.Шапиро Применение детерминиро-анно-статистичес'ких методов при обработке сигналов //НТК "Обра-этка сигналов в локационных системах исследования неоднородных зед" Тез.докл., Свердловск, 1985, стр.21-23.
12.С.П.Голуб, А.В.Дудин, С.М.Зотов. Ф. В. Кивва, А.А.Шапиро 1ализ трех методов идентификации спектральных характеристик 1гналов //Всесоюзн. НТК "Методы представления и обработки слу-1йных сигналов и полей" Тез. докл.. Харьков, 1989 стр. 56.
13.Ф.В.Кивва, А.В.Омельченко, В.А.Омельченко, А.А.Шапиро юбщенная модель пространственно-распределенных объектов в заме их распознавания //Всесоюзн.НТК "Теория и техника прост-нственно-временной обработки сигналов" Тез.докл.. Свердловск,.. '89, стр.12.
14. Ф.В.Кивва, А.А.Шапиро, С.П.Голуб Использование методов ории распознавания при идентификации радиолокационных сигналов
их спектральным характеристикам //Республ. НТК " Цифровые ме-ды обработки сигналов в задачах радиолокации, связи и управле-я" Тез.докл., Свердловск. 1984, стр.61.
15.В.А.Омельченко, А.В.Омельченко А.А.Шапиро Синтез системы опознавания периодически коррелированных случайных сигналов по вокупности показателей качества //Всесоюзн. научно-техн.семи-з. секц. "Теория информации", Тез. докл.. ч.2. Ульяновск, 39, стр. 45-46.
ianlpo O.A. 0г.тим1зац1я процес1в обробки рад1олокац1йно! 1н формацП в задач1 розп1знавання надводних об'ект1в. - Рукопис.
Дисертац1я на здобуття наукового ступеня кандидата техн1чни: наук за спец1алън!стю 05.12.21 - рад1отехн1чн1 сидтеми спец1аль ного призначення. - Харк1вськиЯ державний техн1чний ун1версите' рад1оелектрон1ки, Харк1в, 1997.
В дисертацП наведено результати досл1джень математично! мо дел1 та метод1в обробки вузькосмугових рад1олокац!йних сигнал! в1д надводних об'ект1в при Ix природн!й хитавиц1.
0бгрунтован1 оптимальн1 метода первинной обробки сигнал1в т розп1знавання.
Розроблено макет вим1рювально-обчислювального комплексу сис теми рад1олокац1йного розп1знавання надводних об'ект1в, за допо могою якого в прирсдних морських умовах в р1зних.рад!олокац1йни д1апазонах та на об'ектах р1зних клас1в п1дтверджен1 теоретичн результати досл1джень, досягнено високу ефективн1сть розп1зна вання розробленними алгоритмами адаптивного статистичтюго метод
OchobhI результати прац1 впроваджен1 при виконанн1 держбвл жетних та ц1льових НДР.
Ключов! слова: рад1олс,кац1йне розп1знавання. математична мс дель, 1нформатизн1сть сигналу, надводний об'ект, оптимальна об робка.
Шапиро A.A. Оптимизация процессов обработки радиолокационнс информации в задаче распознавания надводных объектов.- Рукопиа
Диссертация на соискание ученой степени кандидата техничес ких наук по специальности 05.12.21 - Радиотехнические систе! специального назначения.-Харьковский государственный тёхничесм университет радиоэлектроники, Харьков, 1997.
В диссертации изложены результаты исследования ыатецатиче! кой модели и методов обработки узкополосных радиолокационн сигналов, рассеиваемых надводными объектами при естествен» качке.
Обоснованы оптимальные методы первичной обработки сигналов распознавания.
Разработан макет измерительно-вычислительного комплекса си темы радиолокационного распознавания надводных объектов, с п мощью которого в результате натурных исследований в различи
»адиолокационных диапазонах и на объектах различных классов юдтверждены теоретические результаты и достигнута высокая эф->ективность распознавания разработанными алгоритмами адаптивного ¡татистического метода.
Основные результаты работы использованы при выполнении ряда 'осбюджетных и целевых НИР.
Ключевые слова: радиолокационное распознавание, математичес-сая модель, информативность сигнала, надводный объект, оптималь-1ая обработка.
Shapiro A. A. Optimisation of radar information processing in the problem of above-water objects recognition. - Manuscript.
Thesis for a candidate's degree by speciality 05.12.21 --adiotechnique systems of special purpose. - State Technical Jniverslty of Radioelectronics. Kharkov, 1997.
This thesis presents the results of investigations of a aathematical model and the methods for processing the narrowband radar signals, scattered by the above-water objects during latural rocking.
The optimum methods of initial signal processing and recognition have been substantiated.
The bread-board model of the measuring equipment of above-water objects - recognition radar system has been iescribed. Using this model of différents radar bands and on Dbjects of various types theoretical results have been oonfirned, and a high recognition efficiency is achieved owing to the developed algorithms of the adaptive statistical method.
The mane results of the work were used In the state budget and applied scientific researchers.
Key words: radar's recognition, mathematical mode, signal's information, above-water object, optimal processing.
-
Похожие работы
- Алгоритмическое обеспечение информационной поддержки оценивания динамической ситуации в многосенсорных системах при автоматическом сопровождении надводных объектов
- Методы и устройства поляризационной селекции надводных объектов измерительными радиотехническими системами при малых углах скольжения
- Всеракурсное распознавание радиолокационных изображений наземных (надводных) объектов с сегментацией пространства признаков на зоны квазиинвариантности
- Алгоритмизация автоматизированной обработки анализа и управления информационными образами динамических наводных объектов
- Методы распознавания радиолокационных целей по диаграммам рассеяния в пространственно-разнесенном многодиапазонном радиолокационном комплексе с использованием аппарата нейронных сетей
-
- Теоретические основы радиотехники
- Системы и устройства передачи информации по каналам связи
- Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
- Антенны, СВЧ устройства и их технологии
- Вакуумная и газоразрядная электроника, включая материалы, технологию и специальное оборудование
- Системы, сети и устройства телекоммуникаций
- Радиолокация и радионавигация
- Механизация и автоматизация предприятий и средств связи (по отраслям)
- Радиотехнические и телевизионные системы и устройства
- Оптические системы локации, связи и обработки информации
- Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства