CC BY
90
Электротехника
УДК 621.372
И.М. Орощук, А.Н. Сучков
ОРОЩУК ИГОРЬ МИХАЙЛОВИЧ - доктор технических наук, профессор, кафедра электроники и средств связи Инженерной школы (Дальневосточный федеральный университет, Владивосток). Суханова ул., 8, Владивосток, 690950. E-mail: Oroshchuk@yandex.ru
СУЧКОВ АНДРЕЙ НИКОЛАЕВИЧ - кандидат технических наук, доцент кафедры радиоэлектронного оборудования (Тихоокеанское высшее военно-морское училище имени С.О. Макарова, Владивосток). Камский переулок, 6, Владивосток, 690062. E-mail: Suchkov-Andrey-1981@yandex.ru
Возможности применения нелинейных
цифровых антенных решеток в декаметровом диапазоне
В работе представлены характерные пространственно-корреляционные зависимости радиосигналов и радиопомех декаметрового диапазона, полученные авторами на основе проведенных натурных экспериментов. На базе статистической обработки этих экспериментов авторы получили обобщающее аппроксимирующее эмпирическое выражение, отражающее общий характер изменения пространственно-корреляционных свойств радиосигналов декаметрового диапазона и разработали стохастическую имитационную модель радиопомех декаметрового диапазона, отражающую их пространственно-корреляционные свойства. Результаты авторских экспериментов и имитационное моделирование нелинейной обработки сигналов в цифровой антенной решетке на базе использования аппроксимирующих выражений радиосигналов и стохастической модели радиопомех позволили оценить потенциальные возможности применения нового метода обработки в радиотехнических системах связи декаметрового диапазона.
Ключевые слова: антенная решетка, нелинейная обработка, пространственная корреляция, радиосигналы, радиопомехи, экспериментальные исследования.
Тенденции развития современных систем радиосвязи основаны на внедрении цифровых методов обработки сигналов. Одним из перспективных направлений развития таких систем является разработка цифровых антенных решеток (ЦАР) [1, 2, 15].
Цифровые антенные решетки - это приемные системы, способные воспринимать всю информацию, содержащуюся в структуре пространственно-временных электромагнитных полей на раскрыве антенной решетки (АР), и при минимальном уровне трансформировать ее в данные в сложной сигнально-помеховой обстановке. Возможность цифрового формирования диаграммы направленности может существенно повысить эффективность применения систем радиосвязи [14].
В силу большой дальности действия интерес представляют ЦАР декаметровых систем радиосвязи. Однако из-за физических особенностей излучения, приема радиоволн и применения аддитивного принципа построения конструкции АР декаметрового диапазона являются достаточно сложными и громоздкими [2, 14]. Так, для электронного сканирования пространства используются
© Орощук И.М., Сучков А.Н., 2015
эквидистантные АР большой протяженности (1200-4000 м), включающие большое количество элементов (до нескольких сотен) [1]. Данные особенности приводят к значительным затратам на реализацию и последующую эксплуатацию таких систем.
Кроме того, применяемые в современных ЦАР технологии обработки радиосигналов ограничены физическими свойствами ионосферных волн. Допустимая ширина спектра радиосигналов не позволяет эффективно использовать широкополосные способы передачи сообщений для повышения помехоустойчивости при высокой пропускной способности каналов радиосвязи. Наличие селективных замираний требует существенного энергетического превосходства уровня радиосигнала над естественными радиопомехами, что исключает устойчивый прием низкоуровневых радиосигналов [6].
Для решения данных проблем могут быть использованы антенны с нелинейной обработкой радиосигналов [13], применение которых стало технологически возможным с развитием цифровой процессорной техники.
Антеннами с нелинейной обработкой сигнала называют приемные антенные решетки, на выходе которых сигнал является нелинейной функцией входных сигналов от отдельных ее элементов. Используя различные методы нелинейной обработки сигналов (умножение, деление, усреднение, возведение в степень и т.д.), можно построить антенны, свойства которых существенно отличаются от свойств обычных антенн [13, 15].
Совместное использование ЦАР и нелинейной обработки сигналов дает новые потенциальные возможности для радиосистем. Одним из вариантов нелинейной обработки в ЦАР является пространственно-корреляционный метод [3, 4, 10-12], алгоритм функционирования которого представлен на рис. 1.
Нелинейная ЦАР декаметрового диапазона состоит из дискретной нерегулярной АР с / элементами и приемными трактами, включающими усилители (УС), многоканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и вычислительное устройство (ВУ). Вычислительное устройство функционально состоит из блока фильтрации (БФ), блока временной задержки (БВЗ), корреляционного вычислителя (Яу), сумматора (Е) и устройства принятия решения (УПР).
Радиосигнал передающей радиостанции в результате ионосферного (или поверхностного) распространения радиоволн поступает на элементы ЦАР, разнесенные в пространстве. Выходные радиосигналы с элементов ЦАР поступают на усилители и после усиления -на входы АЦП, где они преобразуются в цифровую форму, а затем поступают в ВУ. В вычислительном устройстве в БФ происходит полосовая фильтрация оцифрованных радиосигналов, которые затем поступают в БВЗ. В блоке временных задержек осуществляется формирование диаграммы направленности и сканирование пространства путем виртуального позиционирования всех элементов АР. Ввод временных задержек на каждом этапе сканирования виртуально позиционирует элементы ЦАР на одну линию ортогонально установленному направлению прихода радиосигнала (рис. 2).
Рис. 1. Пространственно-корреляционная цифровая антенная решетка
В этом случае происходит временной сдвиг массивов оцифрованных радиосигналов между собой на величины компенсационных задержек тк, соответствующих заданному направлению позиционирования АР (тк = Dsin в/с , где 0 - угол между линией позиционирования элементов и направлением на элемент относительно фазового центра АР; В - расстояние между элементами АР; с -скорость света).
В корреляционном вычислителе производится оценка функций взаимной корреляции (ФВК) радиосигналов с выходов всех пар элементов АР с последующим их суммированием в сумматоре:
Рис. 2. К вопросу виртуального позиционирования базы антенн
Ук = 2%\=1Т11]±1[а5Аа5.]Р5л](т - тк) + 0п1°п.)Рпл)(т - тк)] ,
(1)
где о31, о3^, оП1, ] - среднеквадратические отклонения напряжений радиосигналов и радиопомех на выходах г, j элементов АР; р3^, рп^ - коэффициенты взаимной корреляции (КВК) напряжений радиосигналов и радиопомех на выходах г, j элементов АР; тк, т - компенсационные и естественные временные задержки радиосигналов, обусловленные разностью времени распространения радиосигнала до элементов АР; I - количество элементов в АР.
Выходное напряжение сумматора поступает на вход УПР. Решение о наличии или отсутствии полезного сигнала принимается по результатам сравнения корреляционной свертки входных сигналов (1) с пороговым уровнем в УПР, величина которого определяется параметрами ЦАР, значениями корреляционной связи радиосигналов и радиопомех, соотношением энергетических уровней радиосигнала и радиопомех в зоне приема [5, 8].
Из выражения (1) видно, что свертка напряжения, поступающего на вход УПР, в значительной степени зависит от пространственно-корреляционных свойств радиосигналов р3.^ и радиопомех рП ц. Очевидно, что для достижения наибольшей помехоустойчивости необходимо, чтобы пространственно-корреляционная связь между радиосигналами р3.^ в отдельных каналах имела высокие значения, а радиопомех рп ^ стремилась к нулю.
Для оценки влияния корреляционных свойств радиосигналов и радиопомех в декаметровом диапазоне на эффективность рассматриваемых систем радиосвязи необходимы их реальные зависимости. Однако данных об экспериментальных исследованиях корреляционной связи радиосигналов в современной литературе крайне мало, а в имеющихся источниках информация о них крайне ограничена.
С целью более детального изучения пространственно-корреляционных свойств радиосигналов и радиопомех были проведены эмпирические исследования, с помощью специально созданной экспериментальной установки [8].
На рис. 3 представлены результаты оценки пространственной нормированной ФВК радиосигналов на частотах: 7,14; 11,75; 15,16; 17,77 МГц при полосе фильтрации М = 6 кГц [5, 9].
На данном рисунке точками, соединенными линией, изображены зависимости значений математических ожиданий максимумов КВК радиосигналов от расстояния между приемными антеннами, пунктирными линиями - границы доверительного интервала с вероятностью 0,9.
Представленные оценки пространственной зависимости КВК радиосигналов получены по результатам статистической обработки не менее 30 реализаций случайного процесса при каждом пространственном разносе антенн экспериментальной установки.
Анализ экспериментальных данных, проиллюстрированных на рис. 3, показал, что при увеличении расстояния между приемными антеннами до 1000 м значения КВК радиосигналов уменьшаются незначительно. Причем с увеличением частоты сигнала крутизна спада КВК увеличивается. Так, КВК радиосигнала с центральной частотой 7,14 МГц на расстоянии 1000 м между приемными антеннами составляет 0,85, а для радиосигнала с частотой 17,77 МГц КВК - 0,812.
Для дальнейшего анализа пространственно-корреляционных свойств радиосигналов и возможностей синтеза ЦАР на основе статистической обработки результатов экспериментальных исследований [5, 9] получено обобщающее аппроксимирующее эмпирическое выражение, отражающее общий характер изменения пространственно-корреляционных свойств радиосигналов в де-каметровом диапазоне:
рс(Я,/) = е-0<5-2810-3 Г+0138), (2)
где Б - расстояние между приемными антеннами, км; f - средняя частота радиосигнала, МГц.
Рис. 3. Пространственная зависимость КВК между радиосигналами на частотах: а - 7,14 МГц; б - 11,75 МГц; в - 15,16 МГц; г - 17,77 МГц
На основе выражения (2) проведена экстраполяция зависимости изменения пространственно- и частотно-корреляционных свойств радиосигналов декаметрового диапазона (рис. 4).
Исходя из полученных результатов можно сделать вывод, что в декаметровом диапазоне при разносе приемных антенн до 2000 м сохраняется довольно высокая корреляционная связь радиосигналов р31 у (в пределах от 0,72 до 0,56).
ВЕСТНИК ИНЖЕНЕРНОЙ ШКОЛЫ ДВФУ. 2015. № 2 (23)
Пространственно-корреляционные свойства радиопомех в декаметровом диапазоне рп^-достаточно подробно раскрыты в экспериментальных работах [3, 5]. Результаты этих экспериментов показали, что корреляционная связь радиопомех рП ц имеет высокие значения только в пределах небольшого интервала корреляции Б0, величина которого составляет несколько метров, а затем при увеличении разноса приемных антенн значения КВК резко снижаются и осциллируют по случайному закону в небольших пределах (рис. 5).
На рис. 5 точками, соединенными линией, изображены зависимости значений математического ожидания КВК радиопомех от расстояния между антеннами ЦАР, пунктирными линиями -границы доверительного интервала с вероятностью 0,9.
С целью синтеза отклика нелинейной ЦАР авторами разработана стохастическая имитационная модель поля помех, учитывающая их пространственно-корреляционную связь в заданном пространстве. Модель построена на основе результатов статистической обработки экспериментальных данных, из которых выявлен детерминированный закон изменения КВК радиопомех при разносе антенн до пространственного интервала корреляции П0 и случайный характер зависимости по гауссовому закону М(рп, <п) при разносе на большие расстояния:
. (пй\
©
о < а < а
0'
рп(0)={ КОо)
,{М(Рп,Оп),РпК-11)},а > Бо,
Рс 1 0.9 0,8 0,7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
Ч
>
>4 . . "
5_МГц ^ 15 МГц ■
Т:..... мги
Т 1 5
и
•
Р,«
300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2"00 3000
Рис. 4. Пространственно-частотная аппроксимирующая зависимость коэффициентов взаимной корреляции радиосигналов
Рис. 5. Пространственная зависимость КВК радиопомех на радиочастоте 3,3 МГц при полосе фильтрации Дf = 10 кГц
/е(3; 30 МГц),
(3)
^; <
эффективное
1
где а0 - пространственный интервал корреляции, м; М(рп, <п) =-^=г—[
значение напряжения радиопомехи.
Дополнительно определены зависимости а0 (/, Д/) и <п (/, Д/) от средней частоты и полосы пропускания приемного тракта, для которых получены аппроксимирующие эмпирические выражения:
Б0(/, Д/) = 0,1033/ + 3,6 • 10-4Д/ + 2,323, (4)
<п(/,Д/) = 7,2 • 10-3 • / + 1,3 • 10-4Д/ + 0,1179,
(5)
где /- средняя частота радиосигнала, МГц; Д/- полоса фильтрации радиопомех, кГц.
В качестве примера на рис. 6 представлена случайная реализация пространственно-корреляционной зависимости радиопомех между приемными антеннами для / = 3,3 МГц и Д/ = 10 кГц, полученная с помощью стохастической имитационной модели.
>
Рис. 6. Случайная реализация пространственно-корреляционной зависимости радиопомех на частоте 3,3 МГц при полосе фильтрации Дf = 10 кГц
Из проведенного анализа экспериментальных данных значений КВК радиосигналов и радиопомех с учетом формулы свертки (1) выработаны рекомендации для оптимизации размещения элементов АР, обеспечивающие наибольшую помехоустойчивость нелинейной ЦАР.
Общий принцип оптимизации построения АР основывается на обеспечении минимального разноса элементов в АР на расстояния, превышающие пространственный интервал корреляции радиопомех П0. При этом максимальный разнос между ее элементами не должен превышать расстояний, при которых допустимые значения КВК радиосигналов менее 0,7.
В результате при формировании выходной свертки напряжения (см. выражение (1)) высокие значения КВК радиосигналов будут суммироваться, а значения КВК радиопомех рп.ц взаимно компенсироваться за счет их осциллирующего характера за пределами интервала корреляции П0 (см. рис. 5, 6) и нерегулярности расположения элементов АР при их позиционировании (см. рис. 2). Этим достигается высокая помехоустойчивость рассматриваемого метода.
Для оценки потенциальных возможностей применения нелинейных ЦАР в системах радиосвязи декаметрового диапазона проведено численное моделирование. В качестве примера исследовалась возможность применения цифровой двухпозиционной амплитудной модуляции с небольшим расширением базы сигнала V [9].
На рис. 7 приведены результаты исследования радиолинии с 16-элементной нелинейной ЦАР при использовании поверхностной волны, которые показали возможность достижения высокой помехоустойчивости при низких отношениях уровней сигнал/шум [4, 7].
Так, для обеспечения битовой вероятности ошибки 10-3 при незначительном расширении базы сигнала в 3 раза потребуется отношение уровней сигнал/шум в точке приема не менее 0,55 (-5,2 дБ) (см. рис. 7, а), а при расширении в 6 раз - 0,45 (-6,9 дБ) (см. рис. 7, б).
Аналогичный эффект повышения помехоустойчивости характерен и для ионосферных радиоволн, однако для получения точных численных значений требуются дополнительные исследования.
Другой критерий качества ЦАР с нелинейной обработкой радиосигналов определяется ее направленными свойствами, которые зависят прежде всего от пространственно-корреляционных характеристик радиосигналов. По сути, диаграмма направленности представляет собой среднее значение суммы ФВК всех пар элементов АР [3]. При размещении элементов АР на расстояниях, при которых сохраняются большие значения КВК радиосигналов (до 2000 м), за счет увеличения числа этих элементов и возможности их позиционирования в пространстве на минимальное расстояние, не превышающее половину
Рис. 7. Зависимость битовой вероятности ошибки для 16-элементной ЦАР от отношения уровней сигнал/шум в точке приема: а - при базе сигнала V = 3; б - при базе сигнала V = 6
длины волны, на наиболее высокой частоте рабочего диапазона можно достигнуть узкой диаграммы направленности [11, 13].
Для исследования направленных свойств была разработана имитационная модель ЦАР с пространственно-корреляционным методом обработки радиосигналов. В качестве примера на рис. 8 представлена диаграмма направленности 16-элементной ЦАР с общими размерами апертуры до 550 м на радиочастоте 9 МГц в одном из направлений сканирования пространства. Рисунок показывает, что ширина главного лепестка диаграммы направленности такой ЦАР со-
о
ставляет не более 1,5 при достаточно малых уровнях боковых лепестков. Для достижения подобных направленных свойств в действующих декаметровых радиотехнических системах применяются довольно протяженные АР, состоящие из нескольких сотен элементов [1]. Сравнение полученных результатов определяет экономический приоритет применения ЦАР с пространственно-корреляционным методом обработки радиосигналов.
Для оценки адекватности имитационного моделирования авторами был проведен натурный эксперимент с макетом 4-элементной ЦАР [3]. Полученные эмпирическим путем диаграммы направленности с небольшой погрешностью (не более 10%) совпали с результатами имитационного моделирования, что подтвердило адекватность разработанной авторами имитационной модели и достоверность предполагаемых характеристик систем радиосвязи.
Выводы
Для реализации перспективных нелинейных ЦАР с пространственно-корреляционным методом обработки в системах декаметровой радиосвязи необходимо учитывать закономерности поведения пространственно-корреляционных свойств радиосигналов и радиопомех.
Проведенные авторами экспериментальные исследования пространственно-корреляционных свойств радиосигналов и радиопомех декаметрового диапазона показали следующие результаты:
- определены пространственно-корреляционные свойства радиосигналов, имеющие при больших пространственных разносах высокую корреляционную связь: при увеличении расстояния между приемными антеннами до 1000 м коэффициент взаимной корреляции уменьшается незначительно (до 0,81- 0,85);
- на основе статистической обработки результатов экспериментов получено обобщающее аппроксимирующее эмпирическое выражение (см. выражение (2)), отражающее характер изменения пространственно-корреляционных свойств радиосигналов в декаметровом диапазоне в зависимости от средней частоты;
- определены пространственно-корреляционные свойства радиопомех, значения коэффициента взаимной корреляции для которых остаются высокими только в небольших пределах пространственного интервала корреляции: на расстоянии нескольких метров между приемными антеннами; при превышении пространственного интервала корреляции радиопомех значения коэффициента взаимной корреляции несут случайный осциллирующий характер с малыми амплитудами флуктуации, зависящими от средней частоты и полосы пропускания приемных трактов ЦАР;
- на основе статистической обработки экспериментальных данных разработана стохастическая имитационная модель пространственно-корреляционных свойств радиопомех декаметрового
Рис. 8. Пример диаграммы направленности
16-элементной ЦАР с применением пространственно-корреляционной обработки сигналов
диапазона (см. выражение (3)), позволяющая интерполировать возможные значения коэффициента взаимной корреляции радиопомех между каждой парой элементов ЦАР.
Результаты численного и имитационного моделирования с учетом выявленных экспериментальным путем закономерностей пространственно-корреляционных свойств радиосигналов и радиопомех показали возможность реализации в системах декаметровой радиосвязи нелинейной ЦАР с пространственно-корреляционным методом обработки, обеспечивающей повышенную помехоустойчивость и узкую диаграмму направленности. При этом намечен экономический эффект, позволяющий, по сравнению с существующими антенными системами, значительно сократить число элементов в ЦАР и ее общие размеры, тем самым снизить капитальные и эксплуатационные затраты.
Полученные результаты экспериментальных исследований и разработанные авторами модели могут быть использованы для моделирования и создания различных радиотехнических систем в декаметровом диапазоне, использующих пространственно-корреляционный способ обработки сигналов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Быковский ЛЖ., Егоров В.И., Оленева Т.С. Системы и средства загоризонтной радиолокации // Реферативный журнал по материалам отечественной и зарубежной печати. 1955-1991. 1991. Вып. 19. С.1-87.
2. Григорьев Л.Н. Цифровое формирование диаграммы направленности в фазированных антенных решетках. M.: Радиотехника, 2010. 144 с.
3. Долгих В.Н., Орощук KM., Бородин А.Е. Поисковые исследования принципов построения дискретных антенных систем со случайно расположенными элементами для перспективных радиотехнических средств коротковолнового диапазона: отчет о НИР «Шаланда» (заключ.). Владивосток: ИАПУ ДВО РАН; TOBMK 2007. 114 с.
4. Долгих В.Н., Орощук KM., Прищепа M.B. Вероятностные характеристики обнаружения сигналов корреляционным пространственным фильтром // Акустический журнал. 2007. № 2. С. 226-232 (рус. яз.). = Dolgikh V.N., Oroshchuk I.M., Prishchepa M.N. Probabilistic Characteristics of Signal Detection by a Spatial Correlation Filter. Acoustical Physics. 2007(53);2:190-196. New York (in Engl.).
5. Долгих В.Н., Орощук KM., Сучков А.Н. Пространственно-корреляционные свойства сигналов и помех декаметрового диапазона / под ред. В.С. Колмогорова; Филиал ВУНЦ BMФ «BMА им. Н.Г. Кузнецова». Владивосток, 2013. 112 с.
6. Зюко А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи. M.: Связь, 1972. 360 с.
7. Орощук KM., Долгих В.Н., Сучков А.Н. Вероятностные характеристики пространственно-корреляционного метода обнаружения сигналов в декаметровом диапазоне // Журнал радиоэлектроники. 2013. № 12. URL: http://jre.cplire.ru/win/dec13/5/text.html (дата обращения: 21.05.15).
8. Орощук KM., Долгих В.Н., Сучков А.Н. Измерительное устройство для оценки пространственно- и частотно-корреляционных свойств сигналов и помех декаметрового диапазона // Изв. Волгоград. гос. техн. ун-та. 2013. Вып. 8. № 23 (126). С. 95-99.
9. Орощук KM., Mарус Д.Н. Оценка пространственно-корреляционных свойств сигналов в декамет-ровом диапазоне: отчет о НИР «Ионосфера» / BMА. Владивосток, 2011. 97 с.
10. Орощук KM., Сучков А.Н., Василенко А.M. Mониторинг состояния морской поверхности корреляционным пространственным фильтром декаметрового диапазона // Горный инф.-анал. бюл. Отдельные статьи (специальный выпуск). 2014. № 12. С. 77-89.
11. Орощук KM., Сучков А.Н., Василенко А.M. Пространственно-корреляционный метод обработки сигналов в неэквидистантных цифровых антенных решетках // 17-я Mеждунар. конф. «Цифровая обработка сигналов и ее применение». Секция 4 «Обработка сигналов в радиотехнических системах». 25-27 марта 2015. M.: Российское НТОРЭС им. А С. Попова, 2015. С. 385-389.
12. Орощук KM., Сучков А.Н. Пространственно-корреляционный метод обработки сигналов декаметрового диапазона // 16-я Mеждунар. конф. «Цифровая обработка сигналов и ее применение». Секция 4 «Обработка сигналов в радиотехнических системах». 26-28 марта 2014. M.: Российское НТОРЭС им. А С. Попова. 2014. C. 302-305.
13. Проблемы антенной техники / под ред. Л.Д. Бахраха, Д.И. Воскресенского. M.: Радио и связь, 1989. 368 с.
14. Слюсар В.И. Цифровое формирование луча в системах связи: Будущее рождается сегодня // Электроника: наука, технология, бизнес. 2001. № 1. С. 6-12.
15. Weib M. Digital Antennas. Multistatic Surveillance and Reconnaissance: Sensor, Signals and Data Fusion Educational Notes RTO-EN-SET-133. 2009, Paper 5, p. 5-29. Neuilly-sur-Seine, France: RTO. Available from: www.rto.nato.int.abstracts.aps (date of access: 21.05.15).
THIS ARTICLE IN ENGLISH SEE NEXT PAGE
Electrical engineering
Oroshchuk I., Suchkov A.
IGOR M. OROSHCHUK, Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of Electronics and Communication, School of Engineering, Far Eastern Federal University, Vladivostok. 8 Sukhanova St., Vladivostok, Russia, 690950, e-mail: Oroshchuk@yandex.ru
ANDREW N. SUCHKOV, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Radioelectronic Equipment, The Pacific Higher Naval College Named after S.O. Makarov, Vladivostok, 6, Kamsky St., Vladivostok, Russia, 690062, e-mail: Suchkov-Andrey-1981@yandex.ru
The possible application of nonlinear digital antenna arrays in decametre range
The paper deals with the spatially-correlation dependences of radio signals and radio interferences in decametre range that the authors obtained in the course of real experiments. Basing on the statistical processing of the experiments, the authors have obtained a generalised approximating correlation formula reflecting the general nature of changes in the spatial correlation properties of the decametre radio range and they developed a stochastic simulation model reflecting the general nature of changes in spatially-correlation properties of radio interferences in decametre range. The results of the authors' experiments and the simulation modelling of nonlinear signal processing in digital arrays based on the approximation formulas of radio signals and the radio interferences stochastic model make it possible to evaluate the potential of the new processing method to be used in radio communication equipment of decametre range.
Key words: antenna array, nonlinear processing, spatial correlation, radio signals, radio noise, pilot
study.
REFERENCES
1. Bykovskij L.M., Egorov V.I., Oleneva T.S. Systems and means-horizon radar. Abstract J. on materials of Domestic and Foreign Press, 1955-1991. 1991(19): 1-87. (in Russ.). [Bykovskij L.M., Egorov V.I., Oleneva T.S. Sistemy i sredstva zagorizontnoj radiolokacii // Referativnyj zhurnal po materialam otechestvennoj i zarubezhnoj pechati za 1955-1991. 1991.Vyp. 19. S. 1-87].
2. Grigor'ev L.N. Digital beamforming in phased antenna arrays. M., Radiotehnika 2010, 144 p. (in Russ.). [Grigor'ev L.N. Cifrovoe formirovanie diagrammy napravlennosti v fazirovannyh antennyh reshetkah. M.: Radiotehnika, 2010. 144 S.
3. Dolgih V.N., Oroshchuk I.M., Borodin A.E. Search research of principles of construction of discrete antenna systems with randomly distributed elements for advanced radio equipment shortwave: research report "Shalanda" (concluded.). Vladivostok, IAPU DVO RAN; TOVMI, 2007. 114 pp. (in Russ.). [Dolgih V.N., Oroshchuk I.M., Borodin A.E. Poiskovye issledovanija principov postroenija diskretnyh antennyh sistem so sluchajno raspolozhennymi jelementami dlja perspektivnyh radiotehnicheskih sredstv korotkovolnovogo diapazona: otchet o NIR «Shalanda» (zakljuch.). Vladivostok: IAPU DVO RAN; TOVMI, 2007. 114 S.].
4. Dolgikh V.N., Oroshchuk I.M., Prishchepa M.N. Probabilistic Characteristics of Signal Detection by a Spatial Correlation Filter. Acoustic magazine. 2007;2:226-232. [Dolgih V.N., Oroshhuk I.M., Prishhepa M.V. Vero-jatnostnye harakteristiki obnaruzhenija signalov korreljacionnym prostranstvennym fil'trom // Akustich-eskij zhurnal. M. 2007. № 2. S. 226-232] (in Russ.). = Dolgikh V.N., Oroshchuk I.M., Prishchepa M.N. Probabilistic Characteristics of Signal Detection by a Spatial Correlation Filter. Acoustical Physics. 2007(53);2:190-196. New York (in Engl.).
5. Dolgih V.N., Oroshchuk I.M., Suchkov A.N. Spatial-correlation properties of the signals and interference decameter range, ed. V.S. Kolmogorova. Vladivostok, Filial VUNC VMF "VMA im. N.G. Kuznecova", 2013, 112 p. (in Russ.). [Dolgih V.N., Oroshhuk I.M., Suchkov A.N. Prostranstvenno-korreljacionnye svojstva signalov i pomeh dekametrovogo diapazona / V.N. Dolgih, I.M. Oroshchuk, A.N. Suchkov; pod red. V.S. Kolmogorova. Vladivostok: Filial VUNC VMF "VMA im. N.G. Kuznecova", 2013. 112 S.
6. Zjuko A.G. Immunity and efficiency of communication systems. M., Svjaz', 1972, 360 p. (in Russ.). [Zjuko A.G. Pomehoustojchivost' i jeffektivnost' sistem svjazi. M.: Svjaz', 1972. 360 S.
7. Oroshchuk I.M., Dolgikh V.N., Suchkov A.N. Spatial correlation method probabilistic characteristics of signal acquisition in decameter range. Journal of Radio Electronics. 2013;12. URL: http://jre. cpli-re.ru/jre/dec13/5/text.html (date of access: 21.05.15). (in Russ.). [Oroshchuk I.M., Dolgih V.N., Suchkov A.N. Verojatnostnye harakteristiki prostranstvenno-korreljacionnogo metoda obnaruzhenija signalov v dekametrovom diapazone // Zhurnal radiojelektroniki: jelektronnyj zhurnal. 2013. № 12. Rezhim dostupa: http://jre. cpli-re.ru/jre/dec13/5/ text.html (date of access: 21.05.15)].
8. Oroshchuk I.M., Dolgikh V.N., Suchkov A.N. The measuring device for estimating spatially and frequency-correlation properties of signals and disturbances in decameter range. Proceedings of Volgograd State Technical Univ. 2013(8);23:95-99. (in Russ.). [Oroshhuk I.M., Dolgih V.N., Suchkov A.N. Izmeritel'noe ustrojstvo dlja otcenki prostranstvenno- i chastotno-korreljacionnyh svojstv signalov i pomeh dekametrovogo diapazona // Izvestija Volgogradskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. 2013. Vyp. 8. № 23 (126). S. 95-99].
9. Oroshchuk I.M., Marus D.N. Evaluation of spatial-correlation properties of signals in the decameter range: research report "Ionosfera". Vladivostok, VUNC VMF "VMA" (filial, Vladivostok), 2011. 97 p. (in Russ.). [Oroshchuk I.M., Marus D.N. Ocenka prostranstvenno-korreljacionnyh svojstv signalov v dekametrovom diapazone: otchet o NIR "Ionosfera". Vladivostok: VUNC VMF "VMA" (filial, g. Vladivostok), 2011. 97 S.
10. Oroshchuk I.M., Suchkov A.N., Vasilenko A.M. Monitoring of sea surface correlation spatial filter decameter range. Mining Informational and Analytical Bulletin (scientific and technical journal). Individual articles (special edition). 2014;12:77-89 (in Russ.). [Oroshchuk I.M., Suchkov A.N., Vasilenko A.M. Monitoring sostojanija morskoj poverhnosti korreljacionnym prostranstvennym fil'trom dekametrovogo diapazona // Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten' (nauchno-tehnicheskij zhurnal). Otdel'nye stat'i (spetsial'nyj vypusk). 2014. № 12. S. 77-89.].
11. Oroshchuk I.M., Suchkov A.N., Vasilenko A.M. Opportunities netvigilance digital antenna arrays with spatial-correlation method of signal processing. The 17th International Conference "Digital signal processing" Section 4 "Signal processing in radio engineering system". March 25-27, 2015, Moscow, Russia, p. 385-389. (in Russ.) [Oroshchuk I.M., Suchkov A.N., Vasilenko A.M. Vozmozhnosti nejekvidistantnyh cifrovyh antennyh reshetok s prostranstvenno-korreljacionnym metodom obrabotki signalov // 17-ja Mezhdunarodnaja konferencija "Cifrovaja obrabotka signalov i ee primenenie". Sekcija 4 "Obrabotka signalov v radiotehnicheskih sistemah". 25-27 marta 2015. Moskva, Rossijskoe NTORJeS im. A.S. Popova, 2015. Str. 385 - 389.].
12. Oroshchuk I.M., Suchkov A.N. Spatial correlation method of signal processing in decameter range. The 16th International Conference "Digital signal processing". Section 4 "Signal processing in radio engineering system, March 26-28, 2014, Moscow, Russia. p. 302-305. (in Russ.). [Oroshchuk I.M., Suchkov A.N. Prostranstvenno-korreljacionnyj metod obrabotki signalov dekametrovogo diapazona // 16-ja Mezhdunarodnaja konferencija «Cifrovaja obrabotka signalov i ee primenenie». Sekcija 4 «Obrabotka signalov v radiotehnicheskih sistemah». 26-28 marta 2014. M.: Rossijskoe NTORJeS im. A.S. Popova, 2014. S. 302-305.].
13. Problems of antenna technology, ed. L.D. Bahrah, D.I. Voskresenskiy. M., Radio and communications, 1989. 368 p. (in Russ.). [Problemy antennoj tehniki / pod red. L.D. Bahraha, D.I. Voskresenskogo. M.: Radio i svjaz', 1989. 368 S.
14. Sljusar V.I. Digital beamforming in communication systems: The future is born today. Electronics: science, technology, business. 2001;1:6-12. (in Russ.). [Sljusar V.I. Cifrovoe formirovanie lucha v sistemah svjazi: Budushhee rozhdaetsja segodnja // Elektronika: nauka, tehnologija, biznes. 2001. № 1. S. 6-12].
15. Weib M. Digital Antennas. Multistatic Surveillance and Reconnaissance: Sensor, Signals and Data Fusion Educational Notes RTO-EN-SET-133. 2009, Paper 5, p. 5-29. Neuilly-sur-Seine, France: RTO. Available from: www.rto.nato.int.abstracts.aps (date of access: 21.05.15).
