Експериментальне дослідження точності безпошукових методів спектрального кореляційно-інтерферометричного радіопеленгування
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-199-206Ключові слова:
кореляційно-інтерферометричний пеленгатор; безпошуковий метод; експериментальна оцінка точностіАнотація
Виконано експериментальну оцінку похибки пеленгування для безпошукових методів спектрального кореляційно-інтерферометричного радіопеленгування. Результати експериментальних досліджень на лабораторному макеті узгоджуються з результатами теоретичних досліджень і підтверджують працездатність та ефективність розроблених методів радіопеленгування. Експериментальна похибка оцінки пеленгу лежить у межах (0,25–0,8) градусів для двоелементної антенної решітки і становить 0,1 градуса для методу пеленгування з 16-елементною антенною решіткою. Вона дещо більша за методичні похибки оцінки пеленга, що з урахуванням похибки аналого-цифрового перетворювача (АЦП) узгоджується з теорією. В цілому точність досліджених методів практично однакова порівняно з класичними за значно більшої швидкодії розроблених безпошукових методів кореляційно-інтерферометричного пеленгування. Точність визначення затримки і відповідно радіопеленгування визначається відношенням сигнал / шум, враховуючи завади в лініях зв’язку, шуми аналого-цифрового перетворення, та дискретністю визначення затримки. Враховуючи невелику розрядність лабораторного АЦП, що дорівнює 8 біт, а також цифрового пристрою спектрального аналізу і оброблення спектрів, що дорівнює 32 біти, здебільшого на загальний рівень шумів макету впливають завади в лініях зв’язку та шуми квантування АЦП. Швидкодія радіопеленгування визначається необхідною кількістю циклів вимірювання часу затримки сигналу. При цьому досліджені безпошукові методи кореляційно-інтерферометричного радіопеленгування мають один цикл визначення взаємної кореляційної функції, а відомі компенсаційні методи кореляційно-інтерферометричного пеленгування – тисячі циклів такої оцінки, що в цілому зумовлює виграш за швидкодією досліджених методів більше ніж на порядок.
Посилання
Slobodianiuk, P.V., Blahodarnyi, V.H. and Stupak, V.S. (2008), Dovidnyk z radiomonitorynhu, in Slobodianiuk, P.V. (ed.), Aspekt-Polihraf, Nizhyn, 588 p.
Sabibolda, A., Tsyporenko, V., Tsyporenko, V. еt al. (2022), «Improving the accuracy and performance speed of the digital spectral-correlation method for measuring delay in radio signals and direction finding», Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, No. 1 (9 (115), рр. 6–14, doi: 10.15587/1729-4061.2022.252561.
Tsyporenko, V.V. and Tsyporenko V.H. (2015), «Optymizatsiia bezposhukovoho tsyfrovoho metodu koreliatsiino-interferometrychnoho pelenhuvannia z podviinym koreliatsiinym obroblenniam ta tsyklichnoiu modelliu chastotnoho zsuvu», Visnyk Zhytomyrskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu, Seriia Tekhnichni nauky, ZhDTU, Zhytomyr, No. 3 (74), рр. 86–95.
Tsyporenko, V.V., Tsyporenko, V.H. and Andreiev, O.V. (2020), «Otsinka chasovoi efektyvnosti radiopelenhatora, shcho pratsiuie na osnovi bezposhukovoho spektralnoho metodu dyspersiino-koreliatsiinoho radiopelenhuvannia», Tekhnichna inzheneriia, Derzhavnyi universytet «Zhytomyrska politekhnika», Zhytomyr, No. 1 (85), рр. 184–190.
Tsyporenko, V.V., Tsyporenko, V.H. and Khomenko, M.F. (2017), «Doslidzhennia shvydkodii bezposhukovoho tsyfrovoho metodu spektralnoho koreliatsiino-interferometrychnoho pelenhuvannia z podviinym koreliatsiinym obroblenniam», Radioelektronika, informatyka, upravlinnia (RIU), Naukovyi zhurnal Zaporizkoho Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, Seriia Radioelektronika ta telekomunikatsii, ZNTU, Zaporizhzhia, No. 3, рр. 28–35, doi: 10.15588/1607-3274-2017-3-3.
Tsyporenko, V.V., Tsyporenko, V.H. and Nikitchuk, T.M. (2019), «Optymizatsiia bezposhukovoho tsyfrovoho metodu koreliatsiino-interferometrychnoho pelenhuvannia z rekonstruiuvanniam prostorovoho analitychnoho syhnalu», Radioelektronika, informatyka, upravlinnia (RIU), Naukovyi zhurnal Zaporizkoho Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, Seriia Radioelektronika ta telekomunikatsii, ZNTU, Zaporizhzhia, No. 3, рр. 15–24, doi: 10.15588/1607-3274-2019-3-2.
Liu, H., Chen, J., Liang, X. and Jin, R. (2022), «A Compensation Method of Nonideal Modulation Pulse for Direction Finding With Time-Modulated Array», IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, No. 21 (8), рр. 1577–1581, doi: 10.1109/LAWP.2022.3174424.
Jiang, X., Ni, G., Cao, A. et al. (2021), «Single-Channel Spatial Spectrum Estimation Direction Finding by the Time-Modulated Linear Array», IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, No. 20 (12), рр. 2491–2495, doi: 10.1109/LAWP.2021.3115826.
Ni, G., He, C., Liu, Y. et al. (2020), «Direction-Finding Based on Time-Modulated Array Without Sampling Synchronization», IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, No. 19 (12), P. 2149–2153, doi: 10.1109/LAWP.2020.3025328.
Tang, T., Jiang, L., Zhao, P. and Zheng, N. (2022), «Coordinated Positioning Method for Shortwave Anti-Multipath Based on Bayesian Estimation», Sensors, No. 22 (19), Р. 7379, doi: 10.3390/s22197379.
Li, R., Zhao, L., Liu, C. and Bi, M. (2022), «Strongest Angle-of-Arrival Estimation for Hybrid Millimeter Wave Architecture with 1-Bit A/D Equipped at Transceivers», Sensors, No. 22 (9), Р. 3140, doi: 10.3390/s22093140.
Список використаної літератури:
Слободянюк П.В. Довідник з радіомоніторингу / П.В. Слободянюк, В.Г. Благодарний, В.С. Ступак ; за. заг. ред П.В. Слободянюка. – Ніжин : Аспект-Поліграф, 2008. – 588 с.
Improving the accuracy and performance speed of the digital spectral-correlation method for measuring delay in radio signals and direction finding / A.Sabibolda, V.Tsyporenko, V.Tsyporenko et al. // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2022. – № 1 (9 (115). – Р. 6–14. DOI: 10.15587/1729-4061.2022.252561.
Ципоренко В.В. Оптимізація безпошукового цифрового методу кореляційно-інтерферометричного пеленгування з подвійним кореляційним обробленням та циклічною моделлю частотного зсуву / В.В. Ципоренко, В.Г. Ципоренко // Вісник Житомирського державного технологічного університету / Серія : Технічні науки. – Житомир : ЖДТУ, 2015. – № 3 (74). – С. 86–95.
Ципоренко В.В. Оцінка часової ефективності радіопеленгатора, що працює на основі безпошукового спектрального методу дисперсійно-кореляційного радіопеленгування / В.В. Ципоренко, В.Г. Ципоренко, О.В. Андреєв // Технічна інженерія. – Житомир : Державний університет «Житомирська політехніка». – 2020. – № 1 (85). – С. 184–190.
Ципоренко В.В. Дослідження швидкодії безпошукового цифрового методу спектрального кореляційно-інтерферометричного пеленгування з подвійним кореляційним обробленням / В.В. Ципоренко, В.Г. Ципоренко, М.Ф. Хоменко // Радіоелектроніка, iнформатика, управління (РІУ) : науковий журнал Запорізького нац. техн. ун-ту / Серія : Радіоелектроніка та телекомунікації. – Запоріжжя : ЗНТУ, 2017. – № 3. – С. 28–35. DOI: 10.15588/1607-3274-2017-3-3.
Ципоренко В.В. Оптимізація безпошукового цифрового методу кореляційно-інтерферометричного пеленгування з реконструюванням просторового аналітичного сигналу / В.В. Ципоренко, В.Г. Ципоренко, Т.М. Нікітчук // Радіоелектроніка, iнформатика, управління (РІУ) : науковий журнал Запорізького нац. техн. ун-ту / Серія : Радіоелектроніка та телекомунікації. – Запоріжжя : ЗНТУ, 2019. – № 3. – С. 15–24. DOI: 10.15588/1607-3274-2019-3-2.
A Compensation Method of Nonideal Modulation Pulse for Direction Finding With Time-Modulated Array / H.Liu, J.Chen, X.Liang, R.Jin // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. – 2022. – № 21 (8). – Р. 1577–1581. DOI: 10.1109/LAWP.2022.3174424.
Single-Channel Spatial Spectrum Estimation Direction Finding by the Time-Modulated Linear Array / X.Jiang, G.Ni, A.Cao et al. // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. – 2021. – № 20 (12). – Р. 2491–2495. DOI: 10.1109/LAWP.2021.3115826.
Direction-Finding Based on Time-Modulated Array Without Sampling Synchronization / G.Ni, C.He, Y.Liu et al. // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. – 2020. – № 19 (12). – P. 2149–2153. DOI: 10.1109/LAWP.2020.3025328.
Coordinated Positioning Method for Shortwave Anti-Multipath Based on Bayesian Estimation / T.Tang, L.Jiang, P.Zhao, N.Zheng // Sensors. – 2022. – № 22 (19). – Р. 7379. DOI: 10.3390/s22197379.
Strongest Angle-of-Arrival Estimation for Hybrid Millimeter Wave Architecture with 1-Bit A/D Equipped at Transceivers / R.Li, L.Zhao, C.Liu, M.Bi // Sensors. – 2022. – № 22 (9). – Р. 3140. DOI: 10.3390/s22093140.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Віталій Валентинович Ципоренко, Валентин Григорович Ципоренко, Владислав Вікторович Чухов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
