Сравнена эффективность двух разновидностей адаптивных обнаружителей гауссовых когерентных сигналов на фоне гауссовых коррелированных помех - с когерентным и некогерентным накоплением выходных сигналов компенсатора помех. Показано, что при максимально правдоподобной оценке параметров адаптивного компенсатора обнаружитель с некогерентным накоплением может быть не только более простым, но и более эффективным.

Предложен способ моделирования пассивных помех импульсным РЛС на основе обобщенной факторизации Левинсона (решетчатых фильтров), позволяющий формировать модельные случайные процессы с заданными формами спектров и типовыми корреляционными функциями (матрицами). Разработаны "экономичные" с точки зрения вычислительных затрат универсальные алгоритмы реализации основных этапов моделирования расширенного набора случайных процессов. Способ в равной мере пригоден для моделирования как пассивных, так и активных помех на выходах пространственных каналов приема.

Рассмотрены общие требования к модели пассивных помех импульсным РЛС. Обоснована возможность представления таких помех набором взаимно независимых гауссовых случайных векторов комплексных амплитуд с заданной корреляционной матрицей междупериодных флуктуаций. Проанализированы особенности случайных процессов с типовыми корреляционными функциями, являющихся частным случаем процессов авторегрессии. Предложен способ моделирования авторегрессионных пассивных помех произвольного порядка с заданными "нетиповыми" спектральными и корреляционными свойствами.

Рассмотрены параметрические методы спектрального анализа (СА) в задаче оценивания спектров метеообразований. Обоснован единый подход к синтезу и сущность известных параметрических методов СА процессов авторегрессии произвольного целого порядка. Предложена их модификации и новые разновидности, перспективные для практического использования.

Исследованы процедуры однозначного оценивания средней радиальной скорости метеообразований (МО) в импульсных доплеровских метеорадиолокаторах с постоянными и переменными (вобулированными) интервалами зондирования. Продемонстрировано, что выполнение требований к диапазону однозначного измерения скорости за счет вобуляции может сопровождаться нежелательным ростом ошибок ее оценивания. Определены причины этого недостатка в известных алгоритмах однозначного измерения скорости [1-4]. Показана возможность его ослабления за счет использования модифицированной оценки радиальной скорости. Исследовано влияние различных факторов (закон вобуляции, ширина спектра и порядок процесса авторегрессии, аппроксимирующего отражения от МО, объем обучающей выборки, вариант формирования финальной оценки скорости) на точность модифицированной оценки. Обоснованы рациональные параметры модифицированной процедуры и схема ее практической реализации.

Рассмотрены особенности оценивания непрерывных энергетических спектров случайных процессов различной природы, заданных своими отсчетами в дискретные моменты времени. Рассмотрены 2 вида обобщенных анализаторов спектра (ОАС), в структуру которых укладывается большинство классических и современных несобственноструктурных методов спектрального оценивания (СО). Показано, что целый ряд известных сверхразрешающих методов СО можно рассматривать как частные случаи параметрических ОАС на основе обеляющих или обращающих фильтров входного процесса. Рассмотрены авторегрессионные модели анализируемых процессов с непрерывными энергетическими спектрами, для которых обеляющими или обращающими служат трансверсальные фильтры различной структуры с соответствующими параметрами. Используемая трактовка позволяет скорректировать известные сверхразрешающие методы СО для задачи воспроизведения непрерывных спектров и обосновать их новые разновидности с практически полезными свойствами.

Проанализированы "предельные" возможности воспроизведения непрерывных энергетических спектров, в частности, спектров междупериодных флуктуаций отражений от метеообразований в импульсных доплеровских метеорадиолокаторах, в гипотетических условиях знания КМ анализируемых процессов. Обсуждены причины известных недостатков классических (непараметрических) методов спектрального оценивания (СО) при воспроизведении формы спектров, рассмотрены известный и предлагаемый критерий, по которым количественно сравниваются предельные возможности воспроизведения спектров классическими и параметрическими "сверхразрешающими" методами СО. Показано, что "предельные" возможности методов СО несут важную, но не исчерпывающую информацию, на основании которой они должны выбираться для практического использования в реальных условиях априорной неизвестности статистических характеристик входных воздействий.

Обоснована методика, приведены количественные результаты аналитического и экспериментального исследования и сравнения статистических характеристик классических и "параметрических" методов воспроизведения энергетических спектров междупериодных флуктуаций отражений различной природы (в том числе от метеообразований) в импульсных РЛС. Исследована типичная для практики "адаптивная" ситуация, в которой априори неизвестная корреляционная матрица отражений заменяется оценками различного вида, формируемыми по обучающим выборкам конечного объема. Обоснованы алгоритмы, целесообразные для использования в импульсных РЛС различного назначения, в том числе в импульсных доплеровских метеорадиолокаторах. Обсуждены рациональные способы их практической реализации на унифицированной основе адаптивных решетчатых фильтров.

Проанализированы алгоритмы коррекции параметров адаптивных решетчатых фильтров (АРФ) для К-ранговой модификации оценочной корреляционной матрицы в «скользящем» по времени (дальности) окне данных при K > 1. Рассмотрены недостатки методов коррекции параметров АРФ, основанных на K-кратном использовании известных алгоритмов одноранговой модификации. Предложен комбинированный алгоритм K-ранговой модификации, уже однократное использование которого решает задачу коррекции параметров АРФ в указанных условиях. Показано, что он снижает вычислительную сложность и повышает численную устойчивость процедуры коррекции параметров АРФ по сравнению с методами, основанными на алгоритмах одноранговой модификации.

Проаналізовано алгоритми корекції параметрів адаптивних решітчастих фільтрів (АРФ) для К-рангової модифікації оціночної кореляційної матриці в «ковзному» за часом (дальності) вікні даних за К > 1. Розглянуто недоліки методів корекції параметрів АРФ, заснованих на К-кратному використанні відомих алгоритмів тимчасової модифікації. Запропоновано комбінований алгоритм К-рангової модифікації, вже одноразове використання якого вирішує задачу корекції параметрів АРФ за зазначених умов. Показано, що він знижує обчислювальну складність і підвищує числову стійкість процедури корекції параметрів АРФ в порівнянні з методами, заснованими на алгоритмах однорангової модифікації.

The authors analyze the algorithms intended for correction of adaptive lattice filters (ALF) parameters under K-rank (K>1) modification of estimate correlation matrix within a “sliding” over the time (range) data window. The drawbacks of methods that correct the ALF parameters based on K-fold utilization of known algorithms of rank-one (K = 1) modification are discussed. The combined algorithm (CA) of K-rank (K>1) modification is synthesized. Under considered conditions, the only one-fold utilizationof the CA solves the task of ALF parameters correction. The paper demonstrates, that proposed CA reduces the computational complexity and enhances the numerical stability of procedure of ALF parameters correction as compared with the competing methods based on algorithms of rank-one modification.

Адаптивные системы защиты импульсных РЛС от нестационарных по времени (дальности) помех обычно настраиваются по обучающим выборкам векторов комплексных амплитуд входных воздействий, расположенных в "скользящем окне" конечной протяженности. Для каждого следующего элемента дальности обучающая выборка частично модифицируется по сравнению с предыдущей за счет выхода из ее состава "старых" и входа "новых" обучающих векторов, а параметры адаптивной системы корректируются в соответствии с модифицированной оценкой корреляционной матрицы (КМ) выборки, которая обычно равна сумме исходной и модифицирующей матрицы ранга K >>= 1. В этом случае можно отказаться от пересчета этих параметров по новой выборке полного объема и перейти к их "экономной" коррекции на основе K-ранговой модификации матрицы, обратной оценке КМ. Проведен сравнительный анализ различных алгоритмов (K >>= 1)-ранговой модификации параметров адаптивных решетчатых фильтров (АРФ). Внимание уделено синтезу, теоретическому и экспериментальному исследованию алгоритмов (K >> 1)-ранговой модификации параметров АРФ, не предполагающих K-кратное использование для этой цели известных алгоритмов одноранговой (K = 1) модификации. Синтезирован комбинированный алгоритм (K >>= 1)-ранговой модификации параметров АРФ, вычислительно более простой и численно более устойчивый, чем известные. Такой АРФ представляет собой эффективное средство решения широкого круга задач адаптивной пространственно-временной обработки сигналов в импульсных РЛС различного назначения.

Предложена первая статья цикла, посвященного современным методам защиты когерентно-импульсных РЛС от комбинированных помех (аддитивная смесь внутреннего шума, маскирующих активных и пассивных помех). В ней сопоставляются "предельные" возможности известных и сравнительно новых разновидностей систем помехозащиты в гипотетических условиях точного знания статистических характеристик сигналов и помех. Предельность понимается в том смысле, что их эффективность рассчитывается для гипотетических условий точного знания статистических характеристик входных воздействий. Полученные при этом оценки определяют верхние границы эффективности в реальных условиях априорной неопределенности параметров сигналов и помех. Анализируются потери эффективности, связанные с переходом к "упрощенным" системам пространственно-временной обработки сигналов (ПВОС). Вторая статья посвящена особенностям (быстродействию) рассмотренных систем помехозащиты в реальных условиях параметрической априорной неопределенности, преодолеваемой использованием оценок различного вида априори неизвестных параметров помех. Третья статья посвящена обоснованию универсальной системы ПВОС на основе адаптивных решетчатых фильтров.