RU2539649C2 - Method for high-speed determination of azimuth and elevation bearings of radio-frequency source and initial phase of signal thereof - Google Patents
Method for high-speed determination of azimuth and elevation bearings of radio-frequency source and initial phase of signal thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539649C2 RU2539649C2 RU2013108957/07A RU2013108957A RU2539649C2 RU 2539649 C2 RU2539649 C2 RU 2539649C2 RU 2013108957/07 A RU2013108957/07 A RU 2013108957/07A RU 2013108957 A RU2013108957 A RU 2013108957A RU 2539649 C2 RU2539649 C2 RU 2539649C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cos
- bearing
- initial phase
- signal
- bearings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к односигнальной радиопеленгации источника радиоизлучения (ИРИ). The invention relates to radio engineering, in particular to a single-signal direction finding of a radio emission source (IRI).
Уровень техникиState of the art
Пеленгация ИРИ имеет место в процессе мониторинга радиоэлектронной обстановки. При этом необходимо определять азимутальные, угломестные пеленги ИРИ и амплитуду сигнала. Пеленгатор регистрирует излучение путем записи сигналов на элементах антенной системы (AC) - вибраторах. Выполняя различные действия над сигналами с вибраторов, определяют параметры излучения. Проблема в том, какие действия над сигналами окажутся более эффективными (точными и быстрыми).Direction finding IRI takes place in the process of monitoring the electronic environment. In this case, it is necessary to determine the azimuthal, elevation bearings of the IRI and the signal amplitude. The direction finder registers radiation by recording signals on the elements of the antenna system (AC) - vibrators. Performing various actions on signals from vibrators, determine the radiation parameters. The problem is which actions on the signals will turn out to be more effective (accurate and fast).
Известен способ [1], согласно которому азимутальные и угломестные пеленги определяют посредством поиска максимумов квадрата модуля углового спектра, полученного при помощи двухмерного преобразования Фурье от свертки комплексных сигналов, полученных с m-го элемента AC, m=1; 2; …; М, М - количество элементов АС, и комплексного сигнала, полученного с опорного элемента АС. При этом вводится двумерная сетка по азимуту θ и по углу места β.The known method [1], according to which the azimuthal and elevation bearings are determined by searching for the maxima of the squared absolute value of the angular spectrum obtained using the two-dimensional Fourier transform of the convolution of complex signals obtained from the m-th element of AC, m = 1; 2; ...; M, M - the number of elements of the speaker, and the complex signal received from the reference element of the speaker. In this case, a two-dimensional grid is introduced in the azimuth θ and in elevation angle β.
Недостатком способа [1] является высокая вычислительная сложность, обусловленная необходимостью вычисления двухмерного преобразования Фурье, и необходимость наличия в АС достаточно большого количества элементов для получения приемлемых результатов. Но по начальной фазе сигнала φ0 сетка не вводилась, так как и так громоздкое решение задачи становилось еще более громоздким, а при этом считалось, что начальная фаза мало влияет на получение истинного результата.The disadvantage of this method [1] is the high computational complexity due to the need to calculate the two-dimensional Fourier transform, and the need for a sufficiently large number of elements in the AS to obtain acceptable results. But according to the initial phase of the signal φ 0, no grid was introduced, since the cumbersome solution to the problem became even more cumbersome, and it was believed that the initial phase had little effect on obtaining the true result.
Авторский способ определения пеленгов ИРИ [2] принят за прототип. В прототипе предложено использовать одну сетку, получить произведения функций косинусов углов пеленгов менее громоздкими методами, а затем определить из системы двух уравнений углы пеленгов, по-прежнему не учитывая начальную фазу. Для этого нелинейную АС логически разделяют на две части таким образом, чтобы линии отсчета азимутальных пеленгов каждой из частей не были параллельны друг другу (системы координат, связанные с каждой из частей были развернуты относительно друг друга). В каждой из частей выбирают опорный элемент (элемент, относительно которого производят измерение набегов фаз на остальных элементах части АС). Одни и те же элементы АС могут входить в обе выделенные части одновременно. Любым способом, например, при помощи поиска максимумов квадрата модуля одномерного углового спектра, полученного посредством одномерного преобразования Фурье, вычисляют произведение косинусов азимутального и угломестного пеленгов для каждого ИРИ в системах координат, связанных с первой и со второй логическими частями АС (в аналитическое выражение комплексной амплитуды сигнала на m-м элементе АС азимутальные и угломестные пеленги входят в качестве произведения их косинусов), причем вычисления производят на основе набегов фаз на элементах АС относительно соответствующих опорных вибраторов. Азимутальные пеленги всех ИРИ, измеренные в системах координат, связанных с различными логическими частями АС, отличаются на величину угла γ между соответствующими линиями отсчета пеленгов. Вычисления азимутального и угломестного пеленгов k-го ИРИ осуществляют по формуламThe author's method of determining bearings IRI [2] adopted as a prototype. In the prototype, it was proposed to use one grid, obtain the product of the cosine functions of the angles of the bearings using less cumbersome methods, and then determine the angles of the bearings from the system of two equations, still not taking into account the initial phase. For this, the nonlinear AS is logically divided into two parts so that the reference lines of the azimuthal bearings of each of the parts are not parallel to each other (coordinate systems associated with each of the parts are deployed relative to each other). In each of the parts, a support element is selected (an element with respect to which phase incursions are measured on the remaining elements of the AC part). The same elements of the speaker can enter both selected parts at the same time. In any way, for example, by searching for the maxima of the squared modulus of the one-dimensional angular spectrum obtained by the one-dimensional Fourier transform, we calculate the product of the cosines of the azimuthal and elevation bearings for each IRI in coordinate systems associated with the first and second logical parts of the AS (in the analytical expression of the complex amplitude of the signal on the m-th element of the AS, azimuthal and elevation bearings are included as the product of their cosines), and the calculations are based on phase incursions on the element AU minute relative to the corresponding reference oscillators. The azimuthal bearings of all IRIs, measured in coordinate systems associated with various logical parts of the AS, differ by the angle γ between the corresponding reference lines of the bearings. The calculation of the azimuthal and elevation bearings of the k-th IRI is carried out according to the formulas
где P1 - величина произведения косинусов азимутального и угломестного пеленгов k-го ИРИ, k=1; 2; …; К, где К - количество ИРИ, полученного в системе координат, связанной с первой логической частью АС; P2 - величина аналогичного произведения, полученного в системе координат, связанной со второй логической частью АС. where P 1 - the magnitude of the product of the cosines of the azimuthal and elevation bearings of the k-th Iran, k = 1; 2; ...; K, where K is the number of IRI obtained in the coordinate system associated with the first logical part of the AS; P 2 - the value of a similar product obtained in the coordinate system associated with the second logical part of the AS.
Прототип имеет следующие недостатки.The prototype has the following disadvantages.
1. В расчетах не учитывается начальная фаза сигнала φ0, которая влияет на набег фаз, из которых и определяются пеленги. Поэтому искажаются значения пеленгов. В большинстве практических случаев фаза сигнала φ0 не равна нулю.1. The calculations do not take into account the initial phase of the signal φ 0 , which affects the phase shift, from which bearings are determined. Therefore, the values of bearings are distorted. In most practical cases, the phase of the signal φ 0 is not equal to zero.
2. Высокая вычислительная сложность, обусловленная необходимостью вычисления одномерного преобразования Фурье, а, как следствие, большие временные затраты.2. High computational complexity, due to the need to calculate the one-dimensional Fourier transform, and, as a consequence, the large time costs.
3. Нелинейную АС логически разделяют только на две части и таким образом, чтобы линии отсчета азимутальных пеленгов каждой из частей не были параллельны друг другу (системы координат, связанные с каждой из частей, были бы развернуты относительно друг друга). Однако этого недостаточно для исключения влияния начальной фазы φ0 на нахождение наиболее приближенным к истинным величин пеленгов.3. A nonlinear AS is logically divided into only two parts and so that the reference lines of the azimuthal bearings of each of the parts are not parallel to each other (coordinate systems associated with each of the parts would be deployed relative to each other). However, this is not enough to exclude the influence of the initial phase φ 0 on finding the bearings closest to the true values.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Достигаемый технический результат - существенное повышение скорости и точности определения азимутальных и угломестных составляющих пеленгов и начальной фазы сигнала при приеме радиосигнала одного ИРИ с использованием нелинейных (в т.ч. кольцевых) АС, состоящих из слабонаправленных элементов (вибраторов). Повышение точности и скорости определения пеленгов достигается за счет использования особенностей нелинейных АС, позволяющих устранить влияние на значения пеленгов неучтенной начальной фазы сигнала φ0 и сведения алгоритма определения параметров сигнала к прямому расчету по элементарным формулам (в предлагаемом изобретении устранены все громоздкие вычислительные операции).Achievable technical result - a significant increase in the speed and accuracy of determining the azimuthal and elevation components of bearings and the initial phase of the signal when receiving a radio signal of one IRI using non-linear (including ring) speakers consisting of weakly directed elements (vibrators). Improving the accuracy and speed of determining bearings is achieved through the use of features of nonlinear ASs, which eliminate the influence on the values of bearings of the unaccounted initial phase of the signal φ 0 and reduce the algorithm for determining signal parameters to direct calculation using elementary formulas (in the present invention, all cumbersome computational operations are eliminated).
В предлагаемом способе сигналы рассматриваются как детерминированные, подверженные аддитивной помехе, оценки параметров которых подлежат определению.In the proposed method, the signals are considered as deterministic, subject to additive interference, the parameter estimates of which are to be determined.
Для достижения технического результата предлагается способ определения азимутального и угломестного пеленгов источника радиоизлучения и начальной фазы φ0 его сигнала, включающий в себя разделение произвольной нелинейной антенной системы (АС) на логические части по элементам (вибраторам) АС, восстановление вектора комплексных амплитуд сигналов, полученных с выхода каждого элемента АС, с последующим его разделением, соответствующим логическому разделению АС, тригонометрические формулы пеленгов, по которым определяют углы пеленгов. При этом разделение производят на n частей, но не менее чем на три части - три элемента АС под разными углами к направлению нулевого отсчета углов γ элементов АС. Измеренные комплексные амплитуды сигналов, полученные с выхода каждого элемента АС, поступают в блок вычисления натуральных логарифмов, затем - в вычислитель, куда заранее введены аналитические выражения натурального логарифма от функции, описывающей комплексную огибающую выходных сигналов элементов АС, действительные и мнимые части которой приравнивают действительным и мнимым частям натурального логарифма измеренных комплексных амплитуд сигналов, полученных с выхода каждого элемента АС. Получают систему алгебраических уравнений, из которой определяют аналитические выражения для вычисления азимутального пеленга θ, угломестного пеленга β, начальной фазы сигнала φ0 согласно матричным тригонометрическим формуламTo achieve a technical result, a method is proposed for determining the azimuthal and elevation bearings of a radio emission source and the initial phase φ 0 of its signal, which includes dividing an arbitrary nonlinear antenna system (AC) into logical parts by elements (vibrators) of the AC, reconstructing the vector of complex signal amplitudes obtained from the output of each element of the AU, with its subsequent separation corresponding to the logical separation of the AU, trigonometric formulas of bearings, which determine the angles of bearings. In this case, the division is carried out into n parts, but not less than three parts — three AC elements at different angles to the direction of the zero reference angle γ of the AC elements. The measured complex amplitudes of the signals obtained from the output of each element of the AC are fed to the natural logarithm calculation unit, then to the calculator, where the analytical expressions of the natural logarithm of the function describing the complex envelope of the output signals of the AC elements, the real and imaginary parts of which are equal to the real and imaginary parts of the natural logarithm of the measured complex amplitudes of the signals received from the output of each element of the speaker. A system of algebraic equations is obtained from which analytical expressions for calculating the azimuthal bearing θ, elevation bearing β, and the initial phase of the signal φ 0 are determined according to matrix trigonometric formulas
где γm - угол между m-м элементом АС и направлением отсчета при m=1…n;where γ m is the angle between the m-th element of the AC and the reference direction at m = 1 ... n;
γ1=0 (угол 1-го элемента АС) - начало отсчета углов γm;γ 1 = 0 (angle of the 1st element of the AC) - the origin of the angles γ m ;
матрица
вектор-столбец
после нахождения значений пеленга θ и начальной фазы φ0 определяют пеленг β.after finding the values of the bearing θ and the initial phase φ 0 determine bearing β.
Чтобы исключить влияние начальной фазы φ0 на результаты определения углов пеленгов, надо разделить АС на число частей не меньше трех (в принципе, чем больше будет частей разделения АС, тем точнее будут результаты).To exclude the influence of the initial phase φ 0 on the results of determining the angles of bearings, it is necessary to divide the AS into the number of parts of at least three (in principle, the more parts of the separation of the AS, the more accurate the results will be).
Для нахождения доверительных интервалов определяемых параметров дополнительно вычисляют дисперсии D значений азимутального и угломестного пеленгов и начальной фазы сигнала источника радиоизлучения по общей формуле
Дисперсии вычисляют, чтобы определить доверительный интервал (возможный разброс значений) при заданной доверительной вероятности. Но для практики нужна не сама дисперсия, а корень квадратный из нее - среднее квадратическое отклонение (СКО σ). То что получают из решения базовой системы уравнений - это наиболее вероятное значение при заданных исходных данных. При других данных получат другое решение, которое попадет в доверительный интервал. Если к решению добавить ±σ, то с вероятностью 0,68 при изменении данных (за счет помехи) решения будут находиться в этом интервале. Первичные операции над сигналами - моменты первого порядка, разброс значений - единицы процентов. Коэффициенты корреляции - моменты второго порядка - имеют разбросы значений сотни процентов.Dispersions are calculated to determine the confidence interval (possible spread of values) at a given confidence probability. But for practice, it is not the dispersion itself that is needed, but the square root of it - the standard deviation (standard deviation σ). What is obtained from the solution of the basic system of equations is the most probable value for given initial data. With other data, they will receive another solution that falls into the confidence interval. If ± σ is added to the solution, then with a probability of 0.68, when the data changes (due to interference), the solutions will be in this interval. The primary operations on the signals are the moments of the first order, the spread of values is a few percent. Correlation coefficients — second-order moments — have scatter values of hundreds of percent.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Предлагаемый способ показан на примере круговой АС.The proposed method is shown on the example of a circular speaker.
1. В круговой АС каждый элемент-вибратор смещен на некоторый угол от другого, т.е. круговая АС может быть автоматически разделена на число областей, равное числу вибраторов. Восстанавливают вектор комплексных амплитуд сигналов y=[y1 y2 … yM]T, полученных с выхода каждого элемента АС. Вектор y восстанавливают единожды для всей АС (то есть производят одно физическое измерение).1. In a circular speaker, each vibrator element is offset by a certain angle from the other, i.e. circular speakers can be automatically divided into a number of areas equal to the number of vibrators. The vector of complex amplitudes of the signals y = [y 1 y 2 ... y M ] T obtained from the output of each AC element is restored. The vector y is restored once for the entire AS (that is, they make one physical measurement).
2. Запишем нелинейную систему уравнений, правая часть которой является аналитическим выражением комплексной амплитуды сигнала на m-м элементе АС, комплексной огибающей выходов элементов круговой АС2. We write a nonlinear system of equations, the right side of which is an analytical expression of the complex amplitude of the signal at the m-th element of the speaker, the complex envelope of the outputs of the elements of a circular speaker
где m=1, …, n;where m = 1, ..., n;
j - мнимая единица,
θ - азимутальный пеленг,θ - azimuth bearing
β - угломестный пеленг,β - elevation bearing
γm - угол между m-м элементом АС и направлением отсчета,γ m is the angle between the m-th element of the AC and the reference direction,
f0 - частота сигналов, излучаемых пеленгуемыми ИРИ,f 0 - the frequency of the signals emitted by direction finding IRI,
u - амплитуда сигнала,u is the signal amplitude,
φ0 - начальная фаза сигнала,φ 0 - the initial phase of the signal,
t - время, в данном случае его можно положить равным нулю,t is the time, in this case it can be set equal to zero,
λ - длина волны сигналов ИРИ,λ is the wavelength of the IRI signals,
R - радиус антенной системы.R is the radius of the antenna system.
3. Логарифмируем выражение (1), получим3. Logarithm of expression (1), we obtain
Обозначим argym=Pm и приравняем соответственно действительные и мнимые части: u=|ym|; таким образом определим амплитуду u. Далее обозначим:We denote argy m = P m and equate the real and imaginary parts, respectively: u = | y m |; Thus, we determine the amplitude u. Next, we denote:
где
4. Составим систему уравнений для пеленгов θ, β и начальной фазы сигнала
Решить эту систему можно разными методами. Приведем следующий. Переносим
или в матричном виде:
Отсюда решениеHence the decision
Формула (3) - это матричная формула для tgθ и φ0. Компьютеру задают матрицы и формулу (3), а компьютер выдает 2 числа: значения
Но можно поступить и по другому, а именно: записать функционал метода наименьших квадратов и минимизировать его:But you can do something else, namely: write down the functional of the least squares method and minimize it:
Тогда значение tgθ находится из условия
φ0 - из условия
Можно выбирать любой из двух указанных подходов. В конце после нахождения пеленга θ и начальной фазы φ0 определяют пеленг β.You can choose either of these two approaches. At the end, after finding the bearing θ and the initial phase φ 0 determine bearing β.
Из-за простоты вычислений значительно увеличивается точность определения пеленгов. Кроме того, точность определения пеленгов повышается, т.к. учтена величина φ0, которая входит в набег фаз, что и определяет значения пеленгов.Due to the simplicity of the calculations, the accuracy of the determination of bearings is significantly increased. In addition, the accuracy of the determination of bearings increases, because the quantity φ 0 , which is included in the phase incursion, is taken into account, which determines the values of bearings.
Следует отметить, что операции, имеющие место в формулах (2) и (3), не представляют большой вычислительной сложности и, соответственно, требуют малых временных затрат. Если сравнивать предлагаемый способ со способом-прототипом, то в данном случае вместо одномерного преобразования Фурье вычисляют логарифм функции, описывающей комплексную амплитуду сигнала на m-м элементе и аналитически получают формулы для непосредственного вычисления искомых величин, что также серьезно снижает вычислительную сложность, уменьшает время обработки сигнала и уменьшает ошибку в определении пеленгов.It should be noted that the operations taking place in formulas (2) and (3) are not of great computational complexity and, accordingly, require little time. If we compare the proposed method with the prototype method, then in this case, instead of the one-dimensional Fourier transform, we calculate the logarithm of a function that describes the complex amplitude of the signal on the mth element and analytically obtain formulas for directly calculating the desired quantities, which also seriously reduces computational complexity and reduces processing time signal and reduces the error in the determination of bearings.
Предлагаемый способ может применяться в совокупности с любым способом пеленгации для уменьшения вычислительных (а соответственно и временных) затрат на определение значений азимутальных и угломестных пеленгов ИРИ, т.к. вычисление произведения косинусов азимутального и угломестного пеленгов гораздо менее сложная операция, чем вычисление упомянутых пеленгов по отдельности.The proposed method can be used in conjunction with any direction finding method to reduce the computational (and, accordingly, time) costs for determining the values of azimuthal and elevation bearings of the IRI, since the calculation of the product of the cosines of the azimuthal and elevation bearings is much less complicated than the calculation of the mentioned bearings separately.
Реализация изобретения:Implementation of the invention:
1. Для функционирующей АС (до проведения измерений) один раз аналитически вычисляют натуральный логарифм (2) от функции, описывающей комплексную огибающую выходов элементов АС (1).1. For a functioning speaker (before measurements), the natural logarithm (2) of the function describing the complex envelope of the outputs of the elements of the speaker (1) is calculated once analytically.
2. Измеренные комплексные амплитуды сигналов с каждого элемента АС поступают в блок вычисления натуральных логарифмов, где определяется их натуральный логарифм, затем поступают в вычислитель,2. The measured complex amplitudes of the signals from each element of the AC are fed to the natural logarithm calculation unit, where their natural logarithm is determined, then they are sent to the calculator,
3. Аналитические выражения натурального логарифма комплексной огибающей выходов элементов АС (2) вводят в вычислитель пеленгатора, где действительные и мнимые части полученных выражений приравниваются соответственно действительным и мнимым частям натурального логарифма ym.3. The analytical expressions of the natural logarithm of the complex envelope of the outputs of the AC elements (2) are introduced into the direction finder calculator, where the real and imaginary parts of the obtained expressions are equal to the real and imaginary parts of the natural logarithm y m, respectively.
4. Приходим к системе алгебраических уравнений, из которой определяются аналитические выражения для вычисления азимутального пеленга θ, угломестного пеленга β, начальной фазы сигнала φ0.4. We arrive at a system of algebraic equations from which analytical expressions are determined for calculating the azimuth bearing θ, elevation bearing β, and the initial phase of the signal φ 0 .
5. Согласно формулам (3) вычисляют азимутальный пеленг θ, начальную фазу сигнала β, а затем угломестный пеленг φ0.5. According to formulas (3), the azimuth bearing θ, the initial phase of the signal β, and then the elevation bearing φ 0 are calculated.
6. При необходимости вычисляют дисперсии полученных значений азимутального пеленга θ, начальной фазы сигнала φ0 и угломестного пеленга β.6. If necessary, calculate the variance of the obtained values of the azimuth bearing θ, the initial phase of the signal φ 0 and elevation bearing β.
Сравним результаты получаемых значений азимутального пеленга θ и угломестного пеленга β, по прототипу и предлагаемым способом, используя три элемента АС (первые три уравнения). По предлагаемому способу пеленг θ равенCompare the results of the obtained values of the azimuth bearing θ and elevation bearing β, according to the prototype and the proposed method, using three elements of the AS (the first three equations). According to the proposed method, the bearing θ is equal to
Отличие очевидно. Из формулы (3) следует, что и угломестный пеленг β будет иметь также другое значение.The difference is obvious. From formula (3) it follows that the elevation bearing β will also have a different meaning.
Рассмотрим числовой пример.Consider a numerical example.
На круговой АС радиусом 50 м на частоте 1 МГц при соотношении сигнал/шум, равном 10, зарегистрирован сигнал. На первых трех элементах-вибраторах зарегистрированы следующие фазы: P1=35 град, P2=P3=45,98 град. Угол между элементами АС γm, равен 30 град. Подставим исходные данные в формулуOn a circular speaker with a radius of 50 m at a frequency of 1 MHz with a signal to noise ratio of 10, a signal is recorded. The following phases were recorded on the first three vibrator elements: P 1 = 35 degrees, P 2 = P 3 = 45.98 degrees. The angle between the elements of the AC γ m equal to 30 degrees. Substitute the source data in the formula
Для первого вибратора получим:For the first vibrator we get:
Аналогично, для второго - 45,98=60cos(θ-30)cosβ+φ0;Similarly, for the second - 45.98 = 60cos (θ-30) cosβ + φ 0 ;
для третьего - 45,98=60cos(θ-60)cosβ+φ0.for the third, 45.98 = 60cos (θ-60) cosβ + φ 0 .
По формулам (3) получено: θ=45 град, β=45 град, φ0=5 град. Среднее квадратическое отклонение (СКО σ) θ равно 0,006 град, СКО σ по β равно 0,009 град.According to formulas (3), it was obtained: θ = 45 degrees, β = 45 degrees, φ 0 = 5 degrees. The standard deviation (standard deviation σ) θ is equal to 0.006 degrees, standard deviation σ for β is equal to 0.009 degrees.
По формулам прототипа
Модельный расчет пеленга проводился на компьютере с процессором с тактовой частотой 2 ГГц. Время счета порядка 0,001 с. А при ручном счете потребуется порядка 1 мин, так как в каждом измерении изменяются только Pm.The model calculation of the bearing was carried out on a computer with a processor with a clock frequency of 2 GHz. The counting time is about 0.001 s. And with a manual calculation, it will take about 1 min, since in each measurement only P m changes.
Источники информацииInformation sources
1. Патент RU 2151406, опубликовано 20.06.2000, МПК G01S 5/04, G01S 5/14, Н04В 17/00.1. Patent RU 2151406, published on 06/20/2000, IPC G01S 5/04, G01S 5/14, H04B 17/00.
2. Патент RU 2380720, опубликовано 27.01.2010, МПК G01S 5/04.2. Patent RU 2380720, published 01/27/2010, IPC G01S 5/04.
3. Грешилов А.А. Математические методы принятия решений: Учебное пособие для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 584 с.3. Greshilov A.A. Mathematical decision-making methods: Textbook for universities. - M.: Publishing House of MSTU. N.E. Bauman, 2006 .-- 584 p.
Claims (1)
где γm - угол между m-ым элементом АС и направлением отсчета при m=1…n;
γ1=0 (угол 1-го элемента AC) - начало отсчета углов γm;
матрица
вектор-столбец
после нахождения значений пеленга θ и начальной фазы φ0 определяют пеленг β. A method for determining the azimuthal and elevation bearings of a radio emission source (IRI) and the initial phase φ 0 of its signal, which includes dividing an arbitrary nonlinear antenna system (AS) into logical parts by elements (vibrators) of the AS, restoring the vector of complex amplitudes of the signals received from the output of each the element of the AS, with its subsequent separation corresponding to the logical separation of the AS, trigonometric formulas of bearings, by which the angles of bearings are determined, characterized in that the separation is performed by n cha if, but not less than in three parts — three AC elements at different angles to the direction of the zero reference angle γ, the measured complex amplitudes of the signals obtained from the output of each AC element go to the calculation unit of the natural logarithms, then to the computer, which is entered in advance analytical expressions of the natural logarithm of a function that describes the complex envelope of the output signals of the AC elements, the real and imaginary parts of which are equal to the real and imaginary parts of the natural logarithm of the measured complex amplitudes of the signals obtained from the output of each speaker element, a system of algebraic equations is obtained from which determine the analytical expression for the calculation of azimuth bearing of θ, the bearing approach elevation β, the initial phase φ 0 signal matrix according trigonometric formulas
where γ m is the angle between the m-th element of the AC and the reference direction at m = 1 ... n;
γ 1 = 0 (angle of the 1st element AC) - the origin of the angles γ m ;
matrix
column vector
after finding the values of the bearing θ and the initial phase φ 0 determine bearing β.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108957/07A RU2539649C2 (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Method for high-speed determination of azimuth and elevation bearings of radio-frequency source and initial phase of signal thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013108957/07A RU2539649C2 (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Method for high-speed determination of azimuth and elevation bearings of radio-frequency source and initial phase of signal thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013108957A RU2013108957A (en) | 2014-09-10 |
RU2539649C2 true RU2539649C2 (en) | 2015-01-20 |
Family
ID=51539714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013108957/07A RU2539649C2 (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Method for high-speed determination of azimuth and elevation bearings of radio-frequency source and initial phase of signal thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2539649C2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5361073A (en) * | 1975-06-26 | 1994-11-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Determination of jammer range and azimuth by use of a coherent side lobe canceller system |
US5955993A (en) * | 1994-09-22 | 1999-09-21 | The Secretary Of State For Defense In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Detection of spread spectrum signals |
WO2005045459A3 (en) * | 2003-09-22 | 2005-07-07 | Northrop Grumman Corp | Direction finding method and system using digital directional correlators |
RU2276381C1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-05-10 | Открытое акционерное общество "Воронежское центральное конструкторское бюро "Полюс" (ОАО "ВЦКБ "Полюс") | Radio bearing indicator for detecting two-dimensional bearing |
WO2006114426A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-02 | Thales | Device and method for the passive localisation of radiating targets |
RU2380720C2 (en) * | 2008-02-21 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") | Method for detection of azimuthal and elevation bearings of radiation sources with improved efficiency |
RU2382379C2 (en) * | 2008-02-21 | 2010-02-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" | Method for multi-signal location of radio-frequency radiation sources at one frequency |
RU2467345C1 (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" | Method for high-speed determination of elevation bearing and amplitude of signal from radio source |
-
2013
- 2013-02-28 RU RU2013108957/07A patent/RU2539649C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5361073A (en) * | 1975-06-26 | 1994-11-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Determination of jammer range and azimuth by use of a coherent side lobe canceller system |
US5955993A (en) * | 1994-09-22 | 1999-09-21 | The Secretary Of State For Defense In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Detection of spread spectrum signals |
WO2005045459A3 (en) * | 2003-09-22 | 2005-07-07 | Northrop Grumman Corp | Direction finding method and system using digital directional correlators |
RU2276381C1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-05-10 | Открытое акционерное общество "Воронежское центральное конструкторское бюро "Полюс" (ОАО "ВЦКБ "Полюс") | Radio bearing indicator for detecting two-dimensional bearing |
WO2006114426A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-02 | Thales | Device and method for the passive localisation of radiating targets |
RU2380720C2 (en) * | 2008-02-21 | 2010-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (ГОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана") | Method for detection of azimuthal and elevation bearings of radiation sources with improved efficiency |
RU2382379C2 (en) * | 2008-02-21 | 2010-02-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" | Method for multi-signal location of radio-frequency radiation sources at one frequency |
RU2467345C1 (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-20 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" | Method for high-speed determination of elevation bearing and amplitude of signal from radio source |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013108957A (en) | 2014-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Processing the azimuth-variant bistatic SAR data by using monostatic imaging algorithms based on two-dimensional principle of stationary phase | |
US11982732B2 (en) | Method and apparatus for processing radar signal by correcting phase distortion | |
CN108875099B (en) | Baseline selection method based on long and short baseline interferometer direction-finding system | |
Liu et al. | Azimuth and elevation estimation with rotating long-baseline interferometers | |
Song et al. | Target localization and clock refinement in distributed MIMO radar systems with time synchronization errors | |
CN103207380B (en) | Broadband target direction finding method based on two-dimensional frequency domain sparse constraint | |
RU2551355C1 (en) | Method of coordinates determination of radio emission source | |
Wang et al. | Extending Loffeld's bistatic formula for the general bistatic SAR configuration | |
CN103616661B (en) | A kind of sane far-field narrowband signal source number estimation method | |
CN106950529A (en) | Acoustic vector near field sources ESPRIT and MUSIC method for parameter estimation | |
Tao et al. | A knowledge aided SPICE space time adaptive processing method for airborne radar with conformal array | |
RU2380719C2 (en) | Method for location finding of radiation sources at one frequency | |
CN107396311A (en) | A kind of contactless perceptual positioning method | |
CN105572629B (en) | A kind of two-dimentional direction-finding method of low computational complexity suitable for General Cell structure | |
RU2569843C1 (en) | Method of forming three-dimensional image of earth's surface in on-board doppler radar station with linear antenna array | |
CN115840192B (en) | Indoor positioning method based on space estimation spectrum confidence estimation | |
Xiong et al. | Multifractal spectrum distribution based on detrending moving average | |
RU2539649C2 (en) | Method for high-speed determination of azimuth and elevation bearings of radio-frequency source and initial phase of signal thereof | |
RU2527943C1 (en) | Method of processing signals during multichannel phase-based direction-finding of short-wave radio sources | |
Yang et al. | Motion-guided large aperture ULA to enhance DOA estimation: An inverse synthetic aperture perspective | |
Hyder et al. | A new target localization method for bistatic FDA radar | |
CN104698444A (en) | Method for determining influences of array element position errors on three-dimensional imaging quality of array antenna | |
RU2380720C2 (en) | Method for detection of azimuthal and elevation bearings of radiation sources with improved efficiency | |
RU2467345C1 (en) | Method for high-speed determination of elevation bearing and amplitude of signal from radio source | |
US10082563B2 (en) | Synthesized profile |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160229 |