RU2732504C1 - Method for adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio-frequency sources - Google Patents

Method for adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio-frequency sources Download PDF

Info

Publication number
RU2732504C1
RU2732504C1 RU2020102953A RU2020102953A RU2732504C1 RU 2732504 C1 RU2732504 C1 RU 2732504C1 RU 2020102953 A RU2020102953 A RU 2020102953A RU 2020102953 A RU2020102953 A RU 2020102953A RU 2732504 C1 RU2732504 C1 RU 2732504C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
threshold
spectral
radio
decision
noise
Prior art date
Application number
RU2020102953A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Леонидович Артемов
Олег Владимирович Афанасьев
Дмитрий Иванович Воропаев
Михаил Павлович Сличенко
Михаил Юрьевич Ильин
Ольга Анатольевна Серебрянникова
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2020102953A priority Critical patent/RU2732504C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732504C1 publication Critical patent/RU2732504C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/04Position of source determined by a plurality of spaced direction-finders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/292Extracting wanted echo-signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/292Extracting wanted echo-signals
    • G01S7/2921Extracting wanted echo-signals based on data belonging to one radar period
    • G01S7/2922Extracting wanted echo-signals based on data belonging to one radar period by using a controlled threshold

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio equipment.SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used in multichannel monopulse detectors-direction finders when receiving two frequency-inseparable signals with unknown noise intensity of receiving channels, which is typical for operation of data transmission networks, for example, 3G standard. Method comprises synchronous reception of time realizations from antenna system (AS) antenna outputs in spatial channels of direction-finding detector, simultaneously falling into current reception band, synchronous conversion of temporal realizations into digital form, fast Fourier transform. Based on the received time matrices of mutual energy matrices, the first decision statistics is calculated, comparing it with the lower threshold and the upper threshold, calculated in accordance with the Neyman–Pearson criterion and providing the required constant false alarm probability; if the second threshold is exceeded, making a decision that the spectral reading corresponds to the signal from one radio-frequency source and calculating the estimate of the azimuth and elevation angle, in case the first threshold is not exceeded – the decision that the spectral reading is noise, if the spectral reading falls between the lower and upper thresholds, additional processing is performed, calculation of the second decision statistics and its comparison with the third threshold, when it is exceeded – formation and calculation of the global maximum of the direction-finding relief, formation of the third decisive statistics and its comparison with the fourth threshold, in case of exceeding the threshold, making a decision that the spectral reading corresponds to signals from two radio-frequency sources and calculation of estimates of directions and levels of the received signals.EFFECT: high efficiency of adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio signal sources, quantitatively manifesting in high probability of correct detection at a fixed probability of false alarm, high reliability of determining the number of frequency-inseparable radio signal sources, accuracy and reliability of determining directions of arrival and ratio of energy levels of received radio signals under conditions of additive Gaussian noise of unknown intensity.1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в многоканальных моноимпульсных обнаружителях-пеленгаторах при приеме радиосигналов одного либо двух частотно-неразделимых источников радиоизлучения в условиях неизвестной интенсивности шума приемных каналов, что характерно для работы сетей передачи данных, например, стандарта 3G. The invention relates to radio engineering and can be used in multi-channel monopulse detectors-direction finders when receiving radio signals from one or two inseparable frequency sources of radio emission in conditions of unknown noise intensity of the receiving channels, which is typical for the operation of data transmission networks, for example, the 3G standard.

Известен способ многоканального обнаружения и оценивания числа источников излучения с адаптивным выравниванием мощностей шумов в канале [Тарасов Г.А., Кабаков И.В., Незванов А.Ю. Способ многоканального обнаружения и оценивания числа источников излучения с адаптивным выравниванием мощностей шумов в канале. Патент РФ № 2204840, G01S 3/00]. The known method of multichannel detection and estimation of the number of radiation sources with adaptive equalization of the noise power in the channel [Tarasov GA, Kabakov IV, Nezvanov A.Yu. Method for multichannel detection and estimation of the number of radiation sources with adaptive equalization of the noise powers in the channel. RF patent No. 2204840, G01S 3/00].

Способ включает в себя следующие этапы: The method includes the following steps:

1. Сигналы источников излучения принимают N датчиками антенной решетки

Figure 00000001
, умножают на соответствующий весовой коэффициент
Figure 00000002
, где
Figure 00000003
- номер шага итерационной процедуры, вычисляют выборочную корреляционную матрицу сигналов
Figure 00000004
и минимальное собственное значение упомянутой выборочной корреляционной матрицы
Figure 00000005
.1. Signals of radiation sources are received by N sensors of the antenna array
Figure 00000001
, multiplied by the appropriate weighting factor
Figure 00000002
where
Figure 00000003
is the step number of the iterative procedure, the sample correlation matrix of signals is calculated
Figure 00000004
and the minimum eigenvalue of the mentioned sample correlation matrix
Figure 00000005
...

2. На первом шаге

Figure 00000006
итерационной процедуры адаптивного выравнивания мощностей шумов в каналах всем весовым коэффициентам
Figure 00000002
присваивают единичные значения
Figure 00000007
, вычисляют выборочную корреляционную матрицу сигналов
Figure 00000008
, минимальное собственное значение, диагональные значения
Figure 00000009
и след
Figure 00000010
выборочной корреляционной матрицы, на последующих шагах упомянутой процедуры осуществляют оптимизацию значений весовых коэффициентов
Figure 00000002
по критерию максимума минимального собственного значения выборочной корреляционной матрицы при ограничениях в виде равенства следу корреляционной матрицы2. In the first step
Figure 00000006
an iterative procedure for adaptive equalization of the noise powers in the channels to all weight coefficients
Figure 00000002
assign single values
Figure 00000007
, calculate the sample correlation matrix of signals
Figure 00000008
, minimum eigenvalue, diagonal values
Figure 00000009
and trace
Figure 00000010
the sample correlation matrix, at the subsequent steps of the mentioned procedure, the values of the weighting coefficients are optimized
Figure 00000002
by the criterion of the maximum minimum eigenvalue of the sample correlation matrix under constraints in the form of equality to the trace of the correlation matrix

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

гдеWhere

Figure 00000013
- номер последнего шага итерационной процедуры адаптивного выравнивания мощностей шумов в каналах.
Figure 00000013
is the number of the last step of the iterative procedure for the adaptive equalization of the noise powers in the channels.

3. Решение об обнаружении источников излучения и оценивание числа источников излучения осуществляется после завершения всех шагов итерационной процедуры адаптивного выравнивания мощностей шумов в канале многоканального обнаружителя при значениях весовых коэффициентов

Figure 00000014
, полученных на последнем
Figure 00000013
-ом итерационном шаге.3. The decision on the detection of radiation sources and the estimation of the number of radiation sources is carried out after the completion of all steps of the iterative procedure for adaptive equalization of the noise powers in the channel of the multichannel detector with the values of the weight coefficients
Figure 00000014
received at the last
Figure 00000013
th iteration step.

Однако одним из недостатков способов, основанных на вычислении и анализе собственных значений, является тот факт, что при малых количествах накоплений, устойчивость данных методов сильно ухудшается, поскольку в общем случае не обеспечивается соответствие между количеством собственных значений, превысивших порог, и количеством принимаемых сигналов. При этом в системах радиомониторинга, с целью обеспечения требуемой скорости сканирования, существует ограничение по увеличению числа накоплений, за счет чего, в указанных системах представленный выше способ является неустойчивым.However, one of the drawbacks of methods based on the calculation and analysis of eigenvalues is the fact that with small amounts of accumulations, the stability of these methods deteriorates greatly, since in the general case, the correspondence between the number of eigenvalues that have exceeded the threshold and the number of received signals is not ensured. At the same time, in radio monitoring systems, in order to ensure the required scanning speed, there is a limitation on increasing the number of accumulations, due to which, in these systems, the above method is unstable.

Ещё к одному недостатку указанного выше способа можно отнести тот факт, что для расчета нормированных пороговых значений используется многомерная функция распределения собственных значений. Такой подход является некорректным, поскольку имеется нелинейная зависимость (выборочная корреляционная матрица является неотрицательно определенной квадратичной формой), не позволяющая применять аппроксимацию нормальным распределением.Another disadvantage of the above method is the fact that the multidimensional eigenvalue distribution function is used to calculate the normalized threshold values. This approach is incorrect, since there is a nonlinear dependence (the sample correlation matrix is a non-negative definite quadratic form), which does not allow applying the approximation by a normal distribution.

Известны способы обнаружения и определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения, представленные, например, в [Шевченко В.Н., Емельянов Г.С., Вертоградов Г.Г. Способ обнаружения и определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения. Патент РФ № 2190236, G01S 5/04]. Known methods of detecting and determining the two-dimensional bearing and frequency of radio sources, presented, for example, in [Shevchenko VN, Emelyanov GS, Vertogradov GG. Method for detecting and determining two-dimensional bearing and frequency of radio emission sources. RF patent No. 2190236, G01S 5/04].

Способ включает в себя следующие этапы: The method includes the following steps:

1. Когерентный прием сигналов, одновременно попадающих в текущую полосу приема, когерентный перенос на более низкую частоту, синхронное преобразование временных реализаций в цифровую форму.1. Coherent reception of signals simultaneously falling into the current reception band, coherent transfer to a lower frequency, synchronous conversion of time realizations into digital form.

2. Синхронную регистрацию принятых одночастотных и многочастотных сигналов для всех баз, преобразование Фурье и вычисление комплексных коэффициентов взаимной корреляции спектральной плотности на каждой частоте принятых сигналов. После чего вычисляют модуль данных комплексных коэффициентов взаимной корреляции и сравнивают его значение с фиксированным порогом корреляции, выбранным в соответствии с критерием Неймана-Пирсона. Сигналы с частотами, на которых превышен порог, объединяют в i-й сигнал и идентифицируют его как обнаруженный сигнал, принадлежащий одному передатчику с полосой частот δfi,, образованной идентифицированными к данному сигналу спектральными отсчетами. Пеленгование осуществляют по реальной части сформированного двумерного углового спектра: по максимумам этого углового спектра определяют азимутальные и угломестные пеленги i-х сигналов передатчиков, обнаруженных в полосе приема.2. Synchronous registration of the received single-frequency and multifrequency signals for all bases, Fourier transform and calculation of the complex cross-correlation coefficients of the spectral density at each frequency of the received signals. After that, the data module of the complex cross-correlation coefficients is calculated and its value is compared with a fixed correlation threshold, selected in accordance with the Neumann-Pearson criterion. Signals with frequencies at which the threshold is exceeded are combined into the i-th signal and identified as a detected signal belonging to the same transmitter with a frequency band δf i formed by spectral samples identified for this signal. Direction finding is carried out according to the real part of the formed two-dimensional angular spectrum: the azimuthal and elevation bearings of the i-th transmitter signals detected in the receiving band are determined from the maxima of this angular spectrum.

Однако в данном способе имеются следующие недостатки. However, this method has the following disadvantages.

1. Способ основан на использовании «опорной антенны», вследствие чего не учитывается, что взаимный спектр сигнала в каналах приема необходимо определять для всех возможных комбинаций пар антенн. В случае приема сигналов с помощью многоканального моноимпульсного обнаружителя-пеленгатора (ОП) указанное обстоятельство является существенным недостатком данного способа, неоправданно не использующим имеющиеся технические возможности радиоэлектронной аппаратуры ОП и снижающим показатели эффективности как решения задачи идентификации спектральных отсчетов по принадлежности к сигналу одного ИРИ, так и пеленгования ИРИ. Кроме того, наличие опорного канала может приводить к ухудшению точности и достоверности пеленгования в зависимости от того, какой из каналов антенной системы (АС) выбран опорным, что в реальных условиях функционирования ОП при их размещении на носителях различных типов обусловлено наличием эффекта «затенения» опорного канала в зависимости от его взаимного расположения относительно остальных антенн АС, а также объектов, расположенных в непосредственной близости к АС (например, мачтового устройства).1. The method is based on the use of a "reference antenna", as a result of which it is not taken into account that the mutual spectrum of the signal in the receiving channels must be determined for all possible combinations of antenna pairs. In the case of receiving signals using a multichannel monopulse detector-direction finder (OP), this circumstance is a significant drawback of this method, unjustifiably not using the available technical capabilities of the electronic equipment of the OP and reducing the efficiency indicators of both solving the problem of identifying spectral readings by belonging to a signal of one IRI, and direction finding IRI. In addition, the presence of a reference channel can lead to a deterioration in the accuracy and reliability of direction finding, depending on which of the channels of the antenna system (AS) is selected as the reference channel, which in real operating conditions of the OP when placed on carriers of various types is due to the presence of the “shading” effect of the reference channel depending on its relative position relative to the other antennas of the speaker, as well as objects located in close proximity to the speaker (for example, a mast device).

2. Способ предполагает вычисление реальной части двумерного комплексного углового спектра сигналов, что не в полной мере соответствует результатам решения задачи пеленгования в рамках теории статистической радиотехники. Максимум модуля углового спектра характеризует наибольший по амплитуде отклик с фазированной многоканальной АС в направлении на ИРИ, при этом фазирование обеспечивается лишь при вычислении модуля углового спектра.2. The method involves calculating the real part of the two-dimensional complex angular spectrum of signals, which does not fully correspond to the results of solving the problem of direction finding within the framework of the theory of statistical radio engineering. The maximum of the modulus of the angular spectrum characterizes the largest amplitude response from a phased multichannel speaker in the direction to the IRI, while phasing is provided only when calculating the modulus of the angular spectrum.

3. Выражение для решающей статистики неприменимо в случае приема двух частотно неразделимых сигналов с близкими энергиями, что в условиях характерной для ведения радиомониторинга априорной неопределённости относительно уровней принимаемых сигналов, интенсивности шума, направлений прихода и числа источников радиоизлучения, приводит к возрастанию вероятности пропуска сигналов, принимаемых от двух источников.3. The expression for the decisive statistics is inapplicable in the case of receiving two frequency inseparable signals with close energies, which, under conditions of a priori uncertainty about the levels of received signals, noise intensity, directions of arrival and the number of radio emission sources typical for radio monitoring, leads to an increase in the probability of missing signals received from two sources.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, является способ двухсигнального обнаружения и пеленгования частотно-неразделимых радиосигналов при неизвестной дисперсии шума приемных каналов с помощью ненаправленных антенн, образующих N-элементную антенную решетку [Уфаев В.А., Уфаев Д.В., Хрипушин В.Д., Хрипушин Д.В., Шайдулин И.И., Кузнецов А.И. Способ обнаружения и пеленгования радиосигналов. Патент РФ №2289146, G01S 5/04], принятый за прототип.The closest in technical essence to the proposed is a method of two-signal detection and direction finding of frequency-inseparable radio signals with an unknown dispersion of the noise of the receiving channels using non-directional antennas forming an N-element antenna array [Ufaev V.A., Ufaev D.V., Khripushin V. D., Khripushin D.V., Shaidulin I.I., Kuznetsov A.I. Method of detecting and direction finding radio signals. RF patent No. 2289146, G01S 5/04], taken as a prototype.

Способ-прототип включает следующие процедуры.The prototype method includes the following procedures.

1. Синхронный прием временных реализаций с выходов всех N идентичных антенн, типа вертикальный вибратор, АС в пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора.1. Synchronous reception of time realizations from the outputs of all N identical antennas, such as a vertical vibrator, AS in the spatial channels of the direction finder.

2. Синхронное измерение на выходах антенн комплексных амплитуд радиосигналов многоканальным радиоприемным устройством цифрового типа с числом каналов, равным числу антенн, путем применения быстрого преобразования Фурье (БПФ)2. Synchronous measurement at the antenna outputs of the complex amplitudes of radio signals by a multichannel radio receiver of a digital type with the number of channels equal to the number of antennas by applying the fast Fourier transform (FFT)

Figure 00000015
Figure 00000015

где Where

Figure 00000016
- мнимая единица,
Figure 00000016
- imaginary unit,

k - порядковый номер радиосигнала при общем количестве K<3,k is the serial number of the radio signal with a total number of K <3,

Figure 00000017
- комплексная амплитуда k-го радиосигнала при приеме его в центре решетки,
Figure 00000017
is the complex amplitude of the k-th radio signal when it is received at the center of the array,

n - порядковый номер элемента АС (n=1…N),n is the serial number of the AC element (n = 1 ... N),

θ0k, β0k - истинные азимут и угол места прихода k-го радиосигнала,θ 0k , β 0k - true azimuth and elevation angle of arrival of the k-th radio signal,

Figure 00000018
- шумы n-го приемного канала, включающие шум мирового фона, шумы антенны и радиоприемного устройства,
Figure 00000018
- noises of the n-th receiving channel, including the noise of the world background, the noise of the antenna and the radio receiver,

Figure 00000019
- набег фаз радиосигналов в местах расположения антенн,
Figure 00000019
- phase incursion of radio signals at the antenna locations,

λ - длина волны излучений,λ - radiation wavelength,

R - радиус АС,R is the radius of the speaker,

θ, β - углы прихода радиоволн в горизонтальной (азимут) и вертикальной (угол места) плоскостях;θ, β - angles of arrival of radio waves in the horizontal (azimuth) and vertical (elevation) planes;

Отсчет по азимуту осуществляют по часовой стрелке от северного направления. Отсчет угла места от поверхности Земли. Значения величин рассчитывают с заданной (например, 1°) дискретностью, определяемой требуемой точностью пеленгования, и заносят в запоминающее устройство до начала работы. Таким образом, при пеленговании в пределах 360° по азимуту и 90° по углу места общий объем запоминающего устройства составляет 360⋅90⋅N комплексных чисел.Azimuth reading is carried out clockwise from the north direction. Readout of the elevation angle from the surface of the Earth. The values of the quantities are calculated with a predetermined (for example, 1 °) discreteness, determined by the required direction finding accuracy, and are entered into a memory device before starting work. Thus, with a bearing within 360 ° in azimuth and 90 ° in elevation, the total storage capacity is 360⋅90⋅N complex numbers.

Полученные значения запоминаются в буферном запоминающем устройстве на время последующей обработки, включающей в себя два этапа.The obtained values are stored in the buffer memory for the time of subsequent processing, which includes two stages.

3. На первом этапе комплексные амплитуды радиосигналов последовательно считываются и усредняются, вследствие чего находится средняя по совокупности антенн мощность принятых радиосигналов3. At the first stage, the complex amplitudes of the radio signals are sequentially read and averaged, as a result of which the average power of the received radio signals is found over the set of antennas

Figure 00000020
,
Figure 00000020
,

4. По считанным из запоминающего устройства комплексным амплитудам радиосигналов формируется угловой спектр первого порядка4. Based on the complex amplitudes of radio signals read from the memory device, an angular spectrum of the first order is formed

Figure 00000021
.
Figure 00000021
...

Далее по следующему правилу определяют координаты (оценку азимута и угла места источника радиоизлучения с максимальной амплитудой радиосигнала) и значение его максимума, которое нормируют на рассчитанное в усреднителе значение мощности PFurther, according to the following rule, coordinates are determined (an estimate of the azimuth and elevation of the radio emission source with the maximum amplitude of the radio signal) and the value of its maximum, which is normalized to the power value P calculated in the averager

Figure 00000022
,
Figure 00000022
,

Figure 00000023
Figure 00000023

Таким образом, после первого этапа, в запоминающее устройство записывают следующие параметры: средняя мощность принятых радиосигналов P, угловой спектр первого порядка

Figure 00000024
, соответствующие точке максимума поворачивающие векторы
Figure 00000025
и значение углового спектра первого порядка
Figure 00000026
, значение нормированного максимума квадрата модуля углового спектра первого порядка L1, координаты максимума углового спектра первого порядка
Figure 00000027
.Thus, after the first stage, the following parameters are written into the memory: the average power of the received radio signals P, the angular spectrum of the first order
Figure 00000024
, the rotation vectors corresponding to the maximum point
Figure 00000025
and the value of the angular spectrum of the first order
Figure 00000026
, the value of the normalized maximum of the squared modulus of the first-order angular spectrum L1, coordinates of the maximum of the first-order angular spectrum
Figure 00000027
...

5. Второй этап обработки заключается в считывании выходных параметров, описанных в пункте 4, определении значения нормированной диаграммы направленности антенной решетки при ориентации ее в направлении координат

Figure 00000027
максимума углового спектра первого порядка5. The second stage of processing consists in reading the output parameters described in paragraph 4, determining the value of the normalized radiation pattern of the antenna array when orienting it in the direction of coordinates
Figure 00000027
the maximum of the angular spectrum of the first order

Figure 00000028
Figure 00000028

Синхронно с этим из оперативного запоминающего устройства считывают максимальное значение углового спектра первого порядка

Figure 00000026
, которое в умножителе умножают на значение нормированной диаграммы направленности антенной решетки (1). Полученный результат вычитают в вычитателе из углового спектра первого порядка
Figure 00000024
, который поступает с выхода запоминающего устройства на первый вход вычитателя и в делителе делят на результат функционального преобразования нормированной диаграммы направленности решетки
Figure 00000029
. Таким образом, определяют угловой спектр второго порядкаSimultaneously with this, the maximum value of the angular spectrum of the first order is read from the random access memory
Figure 00000026
, which in the multiplier is multiplied by the value of the normalized radiation pattern of the antenna array (1). The result obtained is subtracted in a subtractor from the angular spectrum of the first order
Figure 00000024
, which comes from the output of the memory device to the first input of the subtractor and is divided in the divider by the result of the functional transformation of the normalized radiation pattern of the grating
Figure 00000029
... Thus, the angular spectrum of the second order is determined

Figure 00000030
.
Figure 00000030
...

Далее рассчитывается квадрат модуля углового спектра второго порядка

Figure 00000031
и по следующим соотношениям находятся координаты максимума и его значение, нормированное на среднюю мощность PNext, the square of the modulus of the second-order angular spectrum is calculated
Figure 00000031
and the following relations are used to find the coordinates of the maximum and its value normalized to the average power P

Figure 00000032
,
Figure 00000032
,

Figure 00000033
.
Figure 00000033
...

Координаты максимума

Figure 00000034
соответствуют азимуту и углу места источника излучения с меньшей амплитудой радиосигнала.Maximum coordinates
Figure 00000034
correspond to the azimuth and elevation of the radiation source with a lower amplitude of the radio signal.

6. Окончательное решение о наличии радиосигналов и их числе выносится в решающем устройстве, где статистику6. The final decision on the presence of radio signals and their number is made in the deciding device, where the statistics

Figure 00000035
Figure 00000035

сравнивают с первым порогом С1, выбранным в соответствии с критерием Неймана-Пирсона, исходя из заданной вероятности ложной тревогиcompared with the first C1 threshold, selected in accordance with the Neumann-Pearson criterion, based on the given false alarm probability

Если порог не превышен, принимают решение об отсутствии сигналов, иначе определяют и сравнивают со вторым порогом С2 отношение видаIf the threshold is not exceeded, a decision is made about the absence of signals; otherwise, the ratio of the form is determined and compared with the second threshold C2

Figure 00000036
.
Figure 00000036
...

Порог С2 также выбирается исходя из критерия Неймана-Пирсона, обеспечивая заданную вероятность ложной тревоги.The C2 threshold is also selected based on the Neumann-Pearson criterion, providing a given false alarm probability.

7. При превышении второго порога С2 выносят решение о наличии радиосигнала одного источника с углами прихода

Figure 00000027
, в противном случае – решение о наличии радиосигналов двух источников с углами прихода
Figure 00000027
и
Figure 00000034
.7. When the second threshold C2 is exceeded, a decision is made on the presence of a radio signal from one source with angles of arrival
Figure 00000027
, otherwise - the decision on the presence of radio signals from two sources with angles of arrival
Figure 00000027
and
Figure 00000034
...

В соответствии с приведенным описанием, способ-прототип имеет следующие недостатки:In accordance with the above description, the prototype method has the following disadvantages:

1. Решающее правило (п. 5-6) способа-прототипа справедливо, когда антенны обнаружителя-пеленгатора являются идентичными и ненаправленными, а их диаграммы направленности имеют единичную амплитуду, не зависящую от направления прихода радиоволн источников радиосигналов, и описываются функциями вида

Figure 00000037
.1. The decisive rule (clauses 5-6) of the prototype method is valid when the antennas of the detector-direction finder are identical and non-directional, and their radiation patterns have a unit amplitude, independent of the direction of arrival of radio waves from radio sources, and are described by functions of the form
Figure 00000037
...

В общем случае при наличии взаимных влияний в АС обнаружителя-пеленгатора, а также в случае использования амплитудно-направленных антенных элементов для решающих статистик, описанных в п.5-6, становятся не справедливыми, что приводит к ухудшению показателей эффективности указанного способа и определяет ограничение его применимости.In the general case, in the presence of mutual influences in the AS of the detector-direction finder, as well as in the case of using amplitude-directed antenna elements for the decisive statistics described in clauses 5-6, they become invalid, which leads to a deterioration in the efficiency indicators of the specified method and determines the limitation its applicability.

2. Задача обнаружения и пеленгования решается для каждого спектрального отсчета независимо, способ-прототип не предполагает выполнение процедуры отождествления и накопления спектральных отсчетов в случае принятие решения о принадлежности радиоизлучений одному и тому же источнику. Это приводит к повышению вычислительных затрат при реализации указанного способа по каждому спектральному отсчету радиосигнала, и не позволяет за счет увеличения объема используемой информации при накоплении спектральных отсчетов радиосигналов повысить эффективность их последующей цифровой обработки, включающей процедуру пеленгования источников радиоизлучений.2. The problem of detection and direction finding is solved for each spectral count independently, the prototype method does not imply the implementation of the procedure for identifying and accumulating spectral counts in the event that a decision is made about the belonging of radio emissions to the same source. This leads to an increase in computational costs when implementing this method for each spectral sample of a radio signal, and does not allow, due to an increase in the amount of information used when accumulating spectral samples of radio signals, to increase the efficiency of their subsequent digital processing, including the procedure for direction finding of radio emission sources.

3. Способ-прототип не позволяет оценить соотношение уровней сигналов, принимаемых от различных частотно-неразделимых источников. Данная оценка совместно с оценкой направлений на источники обеспечивает повышение эффективности решения ряда важных практических задач радиомониторинга, например, задач контроля излучений источников в условиях преднамеренных помех.3. The prototype method does not allow evaluating the ratio of the signal levels received from various frequency inseparable sources. This assessment, together with the assessment of directions to sources, provides an increase in the efficiency of solving a number of important practical problems of radio monitoring, for example, the problems of monitoring radiation from sources in conditions of deliberate interference.

4. В ряде практических ситуаций при приеме радиосигналов двух частотно-неразделимых источников в зависимости от соотношения уровней принимаемых сигналов и их направлений прихода, а также структуры и характеристик направленности элементов АС обнаружителя-пеленгатора, применение односигнального обнаружения и пеленгования (в частности, применяемое в способе-прототипе формирование углового спектра первого порядка и нахождение по положению его максимума оценок азимута и угла места, соответствующих источнику с максимальной амплитудой) может приводить к пропускам сигналов или ложным срабатываниям. Поэтому использование результата одномерной глобальной максимизации при наличии двух источников радиосигналов в общем случае не целесообразно, так как получаемая в результате максимизации углового спектра первого порядка оценка азимута и угла места является случайной величиной, зависящей от многих факторов, в том числе, от соотношения уровней принимаемых сигналов, центральной частоты принимаемых сигналов и их пространственного разнесения.4. In a number of practical situations when receiving radio signals from two frequency-inseparable sources, depending on the ratio of the received signal levels and their directions of arrival, as well as the structure and directivity characteristics of the AS detector-direction finder elements, the use of single-signal detection and direction finding (in particular, used in the method -prototype, the formation of a first-order angular spectrum and finding, by the position of its maximum, the azimuth and elevation estimates corresponding to the source with the maximum amplitude) can lead to missing signals or false alarms. Therefore, the use of the result of one-dimensional global maximization in the presence of two sources of radio signals is generally not advisable, since the azimuth and elevation estimate obtained as a result of maximizing the angular spectrum of the first order is a random variable that depends on many factors, including the ratio of the received signal levels , the center frequency of the received signals and their spatial diversity.

Указанные недостатки определяют ограничения области применения способа-прототипа, которые в условиях характерной для ведения радиомониторинга априорной неопределенности относительно уровней принимаемых сигналов, их направлений прихода, интенсивности шума и числа источников радиосигналов, а их наличие не позволяет использовать способ-прототип в современных (перспективных) многоканальных системах радиомониторинга.These disadvantages determine the limitations of the scope of application of the prototype method, which, under conditions of a priori uncertainty about the levels of received signals, their directions of arrival, noise intensity and the number of radio signal sources, which are characteristic for radio monitoring, and their presence does not allow the use of the prototype method in modern (promising) multichannel radio monitoring systems.

Задачей, на решение которой направлен предлагаемый способ, является повышение показателей эффективности адаптивного пространственно-многоканального обнаружения и пеленгования двух частотно-неразделимых источников радиосигналов в условиях характерной для ведения радиомониторинга априорной неопределенности относительно уровней принимаемых сигналов, их направлений прихода, интенсивности шума и числа источников радиосигналов, в том числе при близких энергиях принимаемых радиосигналов.The problem to be solved by the proposed method is to increase the efficiency indicators of the adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable sources of radio signals under conditions of a priori uncertainty about the levels of received signals, their directions of arrival, the noise intensity and the number of radio signal sources typical for radio monitoring, including at close energies of received radio signals.

Для решения поставленной задачи в способе адаптивного пространственно-многоканального обнаружения и пеленгования двух частотно-неразделимых источников радиоизлучения, включающем синхронный прием временных реализаций с выходов всех антенн антенной системы (АС) в пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора, одновременно попадающих в текущую полосу приема (анализа), синхронное преобразование временных реализаций в цифровую форму, вычисление отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале обнаружителя-пеленгатора, согласно изобретению , реализуется накопление сформированных по принятым временным реализациям матриц взаимных энергий, вычисление первой решающей статистикиTo solve this problem in the method of adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable sources of radio emission, including the synchronous reception of time realizations from the outputs of all antennas of the antenna system (AS) in the spatial channels of the detector-direction finder, simultaneously falling into the current reception (analysis) band , synchronous transformation of temporal realizations into digital form, calculation of fast Fourier transform samples of each digitized implementation in each spatial channel of the detector-direction finder, according to the invention , the accumulation of mutual energy matrices formed according to the accepted temporal realizations is realized, the computation of the first decision statistics

Figure 00000038
,
Figure 00000038
,

гдеWhere

Figure 00000039
Figure 00000039

Figure 00000040
,
Figure 00000040
,

Figure 00000041
- матрица коэффициентов межканальной корреляции аддитивного шума (при отсутствии корреляции шума матрица является диагональной единичной),
Figure 00000041
- matrix of coefficients of interchannel correlation of additive noise (in the absence of correlation of noise, the matrix is a diagonal unit),

(•)-1 - обратная матрица, (•) -1 - inverse matrix,

nb - порядковый номер спектрального отсчета (nb=1,…Nb),nb - serial number of the spectral sample (nb = 1, ... Nb),

Tr(•) - оператор следа матрицы (сумма диагональных элементов),Tr (•) - matrix trace operator (sum of diagonal elements),

(•)H - оператор Эрмитова сопряжения;(•) H is the Hermitian conjugation operator;

h,m=1…N - индексы пространственных каналов;h, m = 1 ... N - indices of spatial channels;

сравнение решающей статистики с нижним порогом С1 и верхним порогом С2, вычисляемыми в соответствии с критерием Неймана-Пирсона и обеспечивающими требуемую постоянную вероятность ложной тревоги; в случае превышения второго порога C2 – принятие решения о том, что спектральный отсчет соответствует сигналу одного источника радиоизлучения и расчет оценки азимута и угла места по формуле:comparison of the decision statistics with the lower threshold C1 and the upper threshold C2, calculated in accordance with the Neumann-Pearson criterion and providing the required constant false alarm probability; if the second threshold C2 is exceeded, a decision is made that the spectral readout corresponds to the signal of one radio emission source and the estimation of the azimuth and elevation angle is calculated using the formula:

Figure 00000042
,
Figure 00000042
,

гдеWhere

Figure 00000043
- пеленгационный рельеф,
Figure 00000043
- direction finding relief,

Figure 00000044
- векторная комплексная диаграмма направленности АС с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов;
Figure 00000044
- vector complex directivity diagram of an AU with an arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements;

в случае, если первый порог C1 не превышен, принимается решение о том, что спектральный отсчет является шумовым; соответствующие отсчеты накапливаются и усредняются по формуле if the first threshold C1 is not exceeded, a decision is made that the spectral sample is noisy; the corresponding readings are accumulated and averaged according to the formula

Figure 00000045
,
Figure 00000045
,

где b - индекс суммирования по «шумовым» спектральным отсчетам (b=1,…,B);where b is the index of summation over "noise" spectral readings (b = 1, ..., B);

B - количество спектральных отсчетов, отнесенных к шумовым;B is the number of spectral samples classified as noise;

Figure 00000046
- диагональные элементы матрицы взаимных энергий
Figure 00000046
- diagonal elements of the matrix of mutual energies

шумовых спектральных отсчетов;noise spectral samples;

n - порядковый номер элемента AC (n=1…N);n is the ordinal number of the AC element (n = 1 ... N);

N - число антенных элементов;N is the number of antenna elements;

P - оценка средней мощности шума;P is an estimate of the average noise power;

если спектральный отсчет попал в «зону неопределенности» – (между нижним C1 и верхним C2 порогами, реализуется дополнительная обработка, включающая в себя блок обработки спектральных отсчетов, отнесенных на этапе селекции к «зоне неопределенности»: вычисление второй решающей статистики if the spectral sample falls into the "uncertainty zone" - (between the lower C1 and the upper C2 thresholds, additional processing is implemented, which includes a block for processing spectral samples referred to the "uncertainty zone" at the stage of selection: calculation of the second decisive statistics

Figure 00000047
Figure 00000047

и сравнение ее с третьим порогом C3, в случае превышения порога – группирование и накопление спектральных отсчетов, формирование и расчет глобального максимума пеленгационного рельефа; формирование третьей решающей статистикиand comparing it with the third threshold C3, in case of exceeding the threshold - grouping and accumulation of spectral readings, formation and calculation of the global maximum of the direction finding relief; formation of the third decisive statistics

Figure 00000048
Figure 00000048

и сравнение ее с четвертым порогом C4; в случае превышения порога – принятие решения о том, что спектральный отсчет соответствует сигналам от двух источников радиоизлучения и расчет оценок направлений и уровней принимаемых сигналов.and comparing it with the fourth threshold C4; in case of exceeding the threshold - making a decision that the spectral readout corresponds to signals from two sources of radio emission and calculating estimates of directions and levels of received signals.

Заявляемый способ заключается в следующем.The claimed method is as follows.

Каждый отсчет БПФ временных реализаций представляет собой комплексную амплитуду в элементарном частотном канале (ЭЧК), ширина полосы которого обратно пропорциональна длительности временной реализации. Совокупность спектральных отсчетов во всех N пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора, принадлежащих одному и тому же ЭЧК, характеризует распределение падающей на АС радиоволны на частоте данного ЭЧК.Each FFT sample of temporal realizations is a complex amplitude in an elementary frequency channel (ECH), the bandwidth of which is inversely proportional to the duration of the temporal realization. The set of spectral readings in all N spatial channels of the detector-direction finder, belonging to the same ECH, characterizes the distribution of the radio wave incident on the speaker at the frequency of this ECH.

Спектральное представление временных реализаций обеспечивает возможность определения спектрального состава радиосигналов (то есть совокупности отсчетов БПФ, принадлежащих радиосигналам одного, в случае односигнального обнаружения, или двух, в случае двухсигнального обнаружения, источников радиосигналов) при имеющейся в реальных условиях априорной неопределённости.Spectral representation of temporal realizations provides the ability to determine the spectral composition of radio signals (that is, a set of FFT readings belonging to radio signals of one, in the case of one-signal detection, or two, in the case of two-signal detection, radio signal sources) with a priori uncertainty available in real conditions.

Среди совокупности спектральных отсчетов в текущей полосе приема (анализа) определяются «односигнальные» отсчеты, шумовые отсчеты и отсчеты, попавшие в «зону неопределенности», которые могут относится как к «односигнальным», так и к «двухсигнальным» отсчетам. Спектральные отсчеты, попавшие в «зону неопределенности» подлежат дополнительной обработке, в результате которой выносится решение о принадлежности отсчета к «односигнальным», либо к «двухсигнальным» отсчетам.Among the set of spectral samples in the current reception (analysis) band, "single-signal" samples, noise samples and samples that fall into the "uncertainty zone" are determined, which can refer to both "single-signal" and "two-signal" samples. Spectral readings that have fallen into the "zone of uncertainty" are subject to additional processing, as a result of which a decision is made whether the readings belong to "one-signal" or "two-signal" readings.

Таким образом, в результате решения поставленной задачи, предлагаемый способ адаптивного пространственно-многоканального обнаружения и пеленгования двух частотно-неразделимых источников радиоизлучения предполагает выполнение следующих процедур:Thus, as a result of solving the problem, the proposed method of adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable sources of radio emission involves the following procedures:

1. Синхронный прием временных реализаций с выходов всех N (N≥2) антенн АС в пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора, одновременно попадающих в текущую полосу приема (анализа), синхронное преобразование временных реализаций в цифровую форму, вычисление отсчетов преобразования Фурье оцифрованной реализации в каждом пространственном канале ОП.1. Synchronous reception of time realizations from the outputs of all N (N≥2) AC antennas in the spatial channels of the detector-direction finder, simultaneously falling into the current reception (analysis) band, synchronous transformation of time realizations into digital form, calculation of the Fourier transform counts of the digitized implementation in each spatial channel OP.

2. Синхронное измерение на выходах антенн комплексных амплитуд радиосигналов многоканальным радиоприемным устройством цифрового типа с числом каналов, равным числу антенн, путем применения БПФ2. Synchronous measurement at the antenna outputs of the complex amplitudes of radio signals by a multichannel digital radio receiver with the number of channels equal to the number of antennas by using the FFT

Figure 00000049
,
Figure 00000049
,

где Where

Figure 00000050
- векторная комплексная диаграмма направленности АС с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов;
Figure 00000050
- vector complex directivity diagram of an AU with an arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements;

Отсчет по азимуту осуществляют по часовой стрелке от северного направления, отсчет угла места – от поверхности Земли. Значения величин рассчитывают с заданной (например, 1°) дискретностью, определяемой требуемой точностью пеленгования, и заносят в запоминающее устройство до начала работы. Таким образом, при пеленговании в пределах 360° по азимуту и 90° по углу места общий объем запоминающего устройства составляет 360⋅90⋅N комплексных чисел.The azimuth reading is carried out clockwise from the northern direction, the elevation angle is measured from the Earth's surface. The values of the quantities are calculated with a predetermined (for example, 1 °) discreteness, determined by the required direction finding accuracy, and are entered into a memory device before starting work. Thus, with a bearing within 360 ° in azimuth and 90 ° in elevation, the total storage capacity is 360⋅90⋅N complex numbers.

Полученные значения запоминаются в буферном запоминающем устройстве на время последующей обработки, включающей в себя, в отличии от прототипа, три этапа.The obtained values are stored in a buffer memory for the duration of subsequent processing, which, in contrast to the prototype, includes three stages.

3. На первом этапе комплексные амплитуды радиосигналов считываются последовательно. Далее, в отличи от прототипа, для расчета средней мощности P выполняется первичное двухпороговое корреляционное обнаружение для всех спектральных отсчетов, по результатам которого спектральные отсчеты полосы приема (анализа) разделяются на три группы: шумовые (не содержащие информацию об источниках радиосигналов), содержащие информацию о сигнале одного источника и отсчеты, которые содержат информацию о двух источниках радиосигналов. Рассчитываются канальные и взаимные энергии спектральных отсчетов, которые накапливаются по временным реализациям, и вычисляется предложенная в [Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л., Сличенко М.П. Способ адаптивного пространственно-многоканального обнаружения спектральных компонент сигналов источников радиоизлучения. Патент РФ №2696022, G01S 5/04] статистика

Figure 00000051
односигнального корреляционного обнаружения3. At the first stage, the complex amplitudes of the radio signals are read sequentially. Further, in contrast to the prototype, to calculate the average power P, primary two-threshold correlation detection is performed for all spectral samples, according to the results of which the spectral samples of the reception (analysis) band are divided into three groups: noise (not containing information about radio signal sources) containing information about signal from one source and samples that contain information about two sources of radio signals. The channel and mutual energies of spectral samples are calculated, which are accumulated over time realizations, and the proposed in [Artemov ML, Afanasyev OV, Abramova EL, Slichenko MP is calculated. A method for adaptive spatial-multichannel detection of spectral components of signals from radio sources. RF patent No. 2696022, G01S 5/04] statistics
Figure 00000051
single signal correlation detection

Figure 00000052
, (2)
Figure 00000052
, (2)

гдеWhere

Figure 00000053
Figure 00000053

Figure 00000054
,
Figure 00000054
,

Figure 00000055
- матрица коэффициентов межканальной корреляции аддитивного шума (при отсутствии корреляции шума матрица является диагональной единичной),
Figure 00000055
- matrix of coefficients of interchannel correlation of additive noise (in the absence of correlation of noise, the matrix is a diagonal unit),

(•)-1 - обратная матрица, (•) -1 - inverse matrix,

nb - порядковый номер спектрального отсчета (nb=1,…Nb),nb - serial number of the spectral sample (nb = 1, ... Nb),

Tr(•) - оператор следа матрицы (сумма диагональных элементов),Tr (•) - matrix trace operator (sum of diagonal elements),

(•)H - оператор Эрмитова сопряжения;(•) H is the Hermitian conjugation operator;

h,m=1…N - индексы пространственных каналов;h, m = 1 ... N - indices of spatial channels;

которая сравнивается с нижним порогом C1 и верхним порогом C2 (C1≤ρ≤C2). which is compared with the lower threshold C1 and the upper threshold C2 (C1≤ρ≤C2).

В случае если нижний порог C1 не превышен, то принимается решение о том, что данный спектральный отсчет является шумовым. Спектральные отсчеты, отнесенные к шумовым, впоследствии усредняются. If the lower threshold C1 is not exceeded, then a decision is made that this spectral sample is noisy. Spectral readings, referred to as noise, are subsequently averaged.

Figure 00000056
,
Figure 00000056
,

где b - индекс суммирования по «шумовым» спектральным отсчетам (b=1,…,B);where b is the index of summation over "noise" spectral readings (b = 1, ..., B);

B - количество спектральных отсчетов, отнесенных к шумовым;B is the number of spectral samples classified as noise;

Figure 00000046
- диагональные элементы матрицы взаимных энергий шумовых спектральных отсчетов.
Figure 00000046
- diagonal elements of the matrix of mutual energies of noise spectral samples.

Результатом усреднения (3) является оценка средней мощности шума, которая рассчитывается не по всем спектральным отсчетам, а только по тем, которые отнесены к шумовым. Если же верхний порог C2 превышен, то принимаемся решение о том, что в спектральном отсчете содержится информация о сигнале от одного источника радиоизлучения и в запоминающее устройство записывается номер соответствующего спектрального отсчета.The result of averaging (3) is an estimate of the average noise power, which is calculated not for all spectral samples, but only for those that are classified as noise. If the upper threshold C2 is exceeded, then the decision is made that the spectral sample contains information about the signal from one source of radio emission and the number of the corresponding spectral sample is written into the memory device.

В случае, когда значение статистики находится внутри «зоны неопределенности» в пределах интервала от C1 до C2 спектральный отсчет может принадлежать как к сигналу одного ИРИ, так и к сигналам от двух ИРИ. В этом случае в запоминающее устройство записывается номер соответствующего спектрального отсчета для его последующей обработки.In the case when the value of the statistics is within the "zone of uncertainty" within the interval from C1 to C2, the spectral sample can belong both to the signal of one SIR, and to signals from two SIR. In this case, the number of the corresponding spectral sample is recorded in the memory device for its subsequent processing.

Таким образом, в запоминающее устройство записывают следующие параметры: средняя мощность шумовых отсчетов (оценка дисперсии шума), номера спектральных отсчетов, отнесенных к сигналу от одного источника, и номера спектральных отсчетов, попавших в «зону неопределенности».Thus, the following parameters are recorded in the memory device: average power of noise samples (estimate of noise variance), numbers of spectral samples assigned to a signal from one source, and numbers of spectral samples that fall into the "uncertainty zone".

4. В отличие от прототипа (п. 4 описания прототипа), в предлагаемом способе на втором этапе обнаружения и пеленгования спектральных отсчетов формируется статистика энергетического обнаружения.4. Unlike the prototype (item 4 of the description of the prototype), in the proposed method at the second stage of detection and direction finding of spectral readings, statistics of energy detection are generated.

Для спектральных отсчетов, превысивших верхний порог C2, применяется односигнальное двумерное пеленгование, подробно описанное в статье [Артемов М.Л., Сличенко М.П. Современный подход к развитию методов пеленгования радиоволн источников радиоизлучения // Антенны. 2018. № 5. С. 31-37.] For spectral samples that have exceeded the upper threshold of C2, one-signal two-dimensional direction finding is used, described in detail in the article [ML Artemov, MP Slichenko. Modern approach to the development of methods for direction finding radio waves of radio emission sources // Antenny. 2018. No. 5. S. 31-37.]

Figure 00000057
,
Figure 00000057
,

гдеWhere

Figure 00000058
- пеленгационный рельеф,
Figure 00000058
- direction finding relief,

Figure 00000059
- векторная комплексная диаграмма направленности АС с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов,
Figure 00000059
- vector complex directivity diagram of an AU with an arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements,

и производится процедура отождествления спектральных отсчетов по принадлежности к одному источнику радиоизлучения согласно [Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л., Коненков Е.А., Сличенко М.П. Способ адаптивного отождествления спектральных отсчетов по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения. Патент РФ №2696093, G01S 5/04].and the procedure for identifying spectral readings by belonging to one source of radio emission according to [Artemov ML, Afanasyev OV, Abramova EL, Konenkov EA, Slichenko MP is performed]. A method for adaptive identification of spectral samples by belonging to the signal of one radio emission source. RF patent No. 2696093, G01S 5/04].

Для каждого спектрального отчета, отнесенного на этапе 1 (п.3) к «зоне неопределенности», рассчитывается следующая статистикаFor each spectral report assigned at stage 1 (clause 3) to the "zone of uncertainty", the following statistics are calculated

Figure 00000060
,
Figure 00000060
,

и сравнивается с порогом C3. Если порог не превышен (γ≤C3), то принимается решение о том, что спектральный отсчет принадлежит сигналу с малым уровнем принимаемой энергии, излучаемому одним источником радиосигналов. Если же статистика оказывается больше порога (γ>C3), то принимается решение о наличии сигнала от одного или двух источников и формируется пеленгационный рельеф. and is compared to the C3 threshold. If the threshold is not exceeded (γ≤C3), then a decision is made that the spectral sample belongs to a signal with a low level of received energy emitted by one radio signal source. If the statistics turns out to be greater than the threshold (γ> C3), then a decision is made about the presence of a signal from one or two sources and a direction finding relief is formed.

Таким образом, по окончании второго этапа запоминаются следующие выходные параметры: оценка средней мощности шума, номера спектральных отсчетов, попавших в «зону неопределенности» на первом этапе и матрицы взаимных энергий для соответствующих номеров спектральных отсчетов.Thus, at the end of the second stage, the following output parameters are stored: an estimate of the average noise power, the numbers of spectral samples that fell into the "zone of uncertainty" at the first stage, and the mutual energy matrix for the corresponding numbers of spectral samples.

5. Для разрешения неопределенности относительно количества источников, применяется процедура двухсигального обнаружения и пеленгования. Для этого формируется пеленгационный рельеф M(θ1122), который является функцией углов направлений на два источника радиосигнала, то есть находится совместная оценка азимутов и углов места путем глобальной максимизации пеленгационного рельефа5. To resolve the uncertainty about the number of sources, a two-beacle acquisition and direction finding procedure is applied. For this, a direction finding relief M (θ 1 , β 1 , θ 2 , β 2 ) is formed, which is a function of the direction angles to two radio signal sources, that is, a joint estimate of azimuths and elevation angles is found by global maximization of the direction finding relief

Figure 00000061
Figure 00000061

6. Решающее правило принятия решение о приеме сигналов от одного или двух источников состоит в сравнении с порогом

Figure 00000062
следующей статистики6. The decisive rule for deciding whether to receive signals from one or two sources is in comparison with the threshold
Figure 00000062
following statistics

Figure 00000063
.
Figure 00000063
...

В случае, если порог не превышен (

Figure 00000064
), выносится решение о наличии сигнала от одного источника.If the threshold is not exceeded (
Figure 00000064
), a decision is made on the presence of a signal from one source.

Если же порог превышен (

Figure 00000065
), то принимается решение о наличии сигналов от двух источников. Оценка направления
Figure 00000066
на каждый источник определяется как аргументы глобального максимума пеленгационного рельефа
Figure 00000067
, а соотношение принимаемых уровней сигналов находятся по формулам:If the threshold is exceeded (
Figure 00000065
), then a decision is made on the presence of signals from two sources. Direction assessment
Figure 00000066
for each source is defined as arguments of the global maximum of the direction finding relief
Figure 00000067
, and the ratio of the received signal levels are found by the formulas:

Figure 00000068
,
Figure 00000068
,

гдеWhere

Figure 00000069
Figure 00000069

Figure 00000070
,
Figure 00000070
,

Figure 00000071
- десятичный логарифм.
Figure 00000071
- decimal logarithm.

Параметры (C1, C2, C3, C4), являющиеся порогами обнаружения и указанные в пунктах 3, 4, 6, выбираются в соответствии с критерием Неймана-Пирсона и обеспечивают требуемую постоянную вероятность ложной тревоги.The parameters (C1, C2, C3, C4), which are the detection thresholds and specified in points 3, 4, 6, are selected in accordance with the Neumann-Pearson criterion and provide the required constant false alarm probability.

Предлагаемый способ адаптивного пространственно-многоканального обнаружения и пеленгования двух частотно-неразделимых источников радиоизлучения лишен перечисленных недостатков прототипа, а именно:The proposed method of adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable sources of radio emission is devoid of the listed disadvantages of the prototype, namely:

1. Правила принятия решений о количестве источников радиосигналов (п.п. 3, 4, 6) предлагаемого способа справедливы в случае АС с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов, и в частности, в предположении, когда антенны обнаружителя-пеленгатора являются идентичными и ненаправленными. Это позволяет использовать предлагаемый способ в реальных условиях функционирования обнаружителей-пеленгаторов, когда имеют место взаимные влияния антенн друг на друга.1. The rules for making decisions on the number of radio signal sources (clauses 3, 4, 6) of the proposed method are valid in the case of AS with an arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements, and in particular, under the assumption that the antennas of the detector-direction finder are identical and undirected. This allows the proposed method to be used in real operating conditions of detectors-direction finders, when there are mutual influences of antennas on each other.

2. В предлагаемом способе реализуется процедура накопления по каждому спектральному отсчету матриц взаимных энергий, что позволяет в случае моноимпульсного приема временных реализаций обеспечить повышение показателей эффективности отождествления за счет повышения выходного отношения сигнал/шум, в свою очередь процедура формирования углового спектра, предложенная в прототипе, не предполагает выполнения накопления спектральных компонент сигналов, что не позволяет за счет накопления информации повысить показатели эффективности последующего пеленгования ИРИ.2. The proposed method implements the accumulation procedure for each spectral sample of the mutual energy matrices, which allows, in the case of monopulse reception of time realizations, to provide an increase in the identification efficiency indicators by increasing the output signal-to-noise ratio, in turn, the procedure for forming the angular spectrum proposed in the prototype, does not imply the accumulation of spectral components of signals, which does not allow, due to the accumulation of information, to increase the efficiency indicators of the subsequent direction finding of IRI.

3. В описанном способе пеленгование осуществляется не для каждого спектрального отсчета, а для совокупности отсчетов, отождествленных по принадлежности к одному источнику, что значительно сокращает вычислительные затраты при реализации способа в аппаратуре систем радиомониторинга.3. In the described method, direction finding is carried out not for each spectral sample, but for a set of samples identified by belonging to the same source, which significantly reduces the computational costs when implementing the method in the equipment of radio monitoring systems.

4. В предлагаемом способе выполняется оценка принимаемых уровней сигналов от различных частотно-неразделимых источников. Данная информация обеспечивает дополнительные знания об источниках радиосигналов и, вследствие этого, повышает эффективность оценки числа источников радиосигналов и их пеленгования. 4. The proposed method evaluates the received signal levels from various frequency inseparable sources. This information provides additional knowledge about radio signal sources and, as a result, improves the efficiency of estimating the number of radio signal sources and their direction finding.

5. В предлагаемом способе оценки азимутов и углов места от обоих источников находятся совместно по положениям глобального максимума пеленгационного рельефа

Figure 00000072
, что уменьшает вероятность пропуска сигналов или ложных срабатываний. Использование результата глобальной максимизации пеленгационного рельефа и вычисление совместных оценок направлений прихода радиоволн, позволяет повысить точность соответствующих оценок и тем самым уменьшить вероятность пропуска сигналов и вероятность ложного обнаружения.5. In the proposed method for assessing the azimuths and elevation angles from both sources, they are found together according to the positions of the global maximum of the direction finding relief
Figure 00000072
, which reduces the likelihood of missing signals or false alarms. The use of the result of global maximization of the direction finding relief and the calculation of joint estimates of the directions of arrival of radio waves makes it possible to increase the accuracy of the corresponding estimates and thereby reduce the probability of missing signals and the probability of false detection.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность адаптивного пространственно-многоканального обнаружения и пеленгования двух частотно-неразделимых источников радиосигналов с близкими уровнями энергии принимаемых сигналов в условиях характерной для ведения радиомониторинга априорной неопределенности относительно уровней принимаемых сигналов, их направлений прихода, интенсивности шума и числа источников радиосигналов.The proposed method provides the possibility of adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable sources of radio signals with close energy levels of received signals under conditions of a priori uncertainty about the levels of received signals, their directions of arrival, noise intensity, and the number of radio signal sources typical for radio monitoring.

Блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа (обнаружителя-пеленгатора), представленная на фиг. 1 и фиг. 2A block diagram of a device for implementing the proposed method (detector-direction finder), shown in Fig. 1 and FIG. 2

На фиг. 1 приняты следующие обозначения:FIG. 1 the following designations are adopted:

1 – N-канальная (N>3) антенная система (АС);1 - N-channel (N> 3) antenna system (AS);

2 – N-канальное радиоприемное устройство (РПУ), обеспечивающее многократный N-канальный прием временных реализаций; 2 - N-channel radio receiving device (RPU), providing multiple N-channel reception of temporary realizations;

3 – блок оцифровки временных реализаций;3 - block for digitizing temporary realizations;

4 – блок вычисления быстрого преобразования Фурье (БПФ) временных реализаций;4 - block for calculating the fast Fourier transform (FFT) of time implementations;

5 – первое запоминающее устройство, в котором хранятся спектральные отсчеты принимаемых сигналов; 5 - the first memory device, which stores the spectral samples of the received signals;

6 – блок селекции всех спектральных отсчетов, включающий в себя следующие подблоки:6 - block for selection of all spectral samples, which includes the following sub-blocks:

6.1 – блок формирования матриц взаимных энергий;6.1 - block of formation of matrices of mutual energies;

6.2 – второе запоминающее устройство, содержащее матрицы взаимных энергий;6.2 - the second memory containing the matrix of mutual energies;

6.3 – блок вычисления первой решающей статистики;6.3 - block for calculating the first decisive statistics;

6.4 – первое двухпороговое решающее устройство;6.4 - the first two-threshold solver;

6.5 – третье запоминающее устройство, содержащее номера спектральных отсчетов, попавших в «зону неопределенности»;6.5 - the third storage device containing the numbers of spectral samples that fell into the "zone of uncertainty";

6.6 – четвертое запоминающее устройство, содержащее номера спектральных отсчетов превысивших второй порог C2;6.6 - the fourth memory containing the numbers of spectral samples exceeded the second threshold C2;

6.7 – блок отождествления и группирования спектральных отсчетов по принадлежности к одному источнику радиосигнала;6.7 - block for identification and grouping of spectral samples according to their belonging to one radio signal source;

6.8 – блок односигнального пеленгования;6.8 - unit of one-signal direction finding;

6.9 – блок оценки средней мощности шума по отсчета, не превысившим первый порог

Figure 00000073
;6.9 - block for estimating the average noise power from a count that does not exceed the first threshold
Figure 00000073
;

6.10 – пятое запоминающее устройство, содержащее результат, вычисленный в блоке 6.9.6.10 - the fifth memory device containing the result calculated in block 6.9.

На фиг. 2 обозначено:FIG. 2 indicates:

7 – блок обработки спектральных отсчетов, отнесенных на этапе селекции (пункты 6.1 – 6.10) к «зоне неопределенности», включающий в себя следующие блоки:7 - block for processing spectral readings referred at the stage of selection (clauses 6.1 - 6.10) to the "zone of uncertainty", which includes the following blocks:

7.1 – блок вычисления второй решающей статистики;7.1 - block for calculating the second decisive statistics;

7.2 – второе решающее устройство;7.2 - the second solver;

7.3 – шестое запоминающее устройство, содержащее номера спектральных отсчетов превысивших третий порог C3;7.3 - sixth memory containing the numbers of spectral samples exceeding the third threshold C3;

7.4 – блок кластеризации спектральных отсчетов (пороговое группирование по частотной близости);7.4 - block of clustering of spectral samples (threshold grouping by frequency proximity);

7.5 – блок расчета средневзвешенной частоты для каждого кластера и накопления взаимных энергий по принадлежности к одному кластеру;7.5 - block for calculating the weighted average frequency for each cluster and accumulating mutual energies by belonging to one cluster;

7.6 – седьмое запоминающее устройство (накопленные взаимные энергии каждого кластера);7.6 - seventh storage device (accumulated mutual energies of each cluster);

7.7 – блок хранения массива значений векторной комплексной диаграммы направленности

Figure 00000074
;7.7 - block for storing an array of values of a vector complex radiation pattern
Figure 00000074
;

7.8 – блок формирования пеленгационного рельефа;7.8 - block for the formation of direction finding relief;

7.9 – блок расчета глобального максимума пелегационного рельефа;7.9 - block for calculating the global maximum of the directional relief;

7.10 – блок вычисления третьей решающей статистики;7.10 - block for calculating the third decisive statistics;

7.11 – третье решающее устройство;7.11 - the third deciding device;

7.12 – блок поиска положения глобального пеленгационного рельефа;7.12 - block for searching for the position of the global direction finding relief;

7.13 – блок оценки отношения уровней принимаемых сигналов.7.13 - block for evaluating the ratio of the received signal levels.

Устройство содержит последовательно соединенные N-канальную АС, N-канальное РПУ 2, блок оцифровки временных реализаций 3, БПФ 4 и первое запоминающее устройство 5, выход которого соединен с входом блока селекции всех спектральных отсчетов 6, являющимся входом блока формирования взаимных энергий 6.1, выход которого через последовательно соединенные второе запоминающее устройство 6.2, блок вычисления первой решающей статистики 6.3, первое двухпороговое решающее устройство 6.4 соединен с входом третьего запоминающего устройства 6.5, выход которого является первым выходом блока селекции всех спектральных отсчетов 6. Кроме того, второй выход первого двухпорогового решающего устройства 6.4 через блок оценки средней мощности шума 6.9 соединен с входом пятого запоминающего устройства 6.10, выход которого является вторым выходом блока селекции всех спектральных отсчетов 6. Третий выход первого двухпорогового решающего устройства 6.4 через последовательно соединенные четвертое запоминающее устройство 6.6 и блок отождествления и группирования спектральных отсчетов по принадлежности к одному источнику радиосигнала 6.7 соединен с входом блока односигнального пеленгования 6.8. Второй выход второго запоминающего устройства 6.2 является третьим выходом блока селекции всех спектральных отсчетов 6. Первый, второй и третий выходы блока селекции всех спектральных отсчетов 6 соединены с соответствующими входами блока обработки спектральных отсчетов 7, являющимися входами блока вычисления второй решающей статистики 7.1, выход которого через последовательно соединенные второе решающее устройство 7.2, шестое запоминающее устройство 7.3, блок кластеризации спектральных отсчетов 7.4, блок расчета средневзвешенной частоты для каждого кластера и накопления взаимных энергий по принадлежности к одному кластеру 7.5, седьмое запоминающее устройство 7.6, блок формирования пеленгационного рельефа 7.8, блок расчета глобального максимума пеленгационного рельефа 7.9 и блок вычисления третьей решающей статистики 7.10 соединен с входом третьего решающего устройства 7.11, выход которого соединен с входами блока поиска положения глобального максимума пеленгационного рельефа 7.12 и блока оценки отношения уровней принимаемых сигналов 7.13, выходы которых являются выходами устройства. При этом первый вход блока вычисления второй решающей статистики 7.1 соединен со вторым входом блока вычисления третьей решающей статистики 7.10. Третий вход блока вычисления второй решающей статистики 7.1 соединен со вторым входом блок расчета средневзвешенной частоты для каждого кластера и накопления взаимных энергий по принадлежности к одному кластеру 7.5. Выход блока хранения массива значений векторной комплексной диаграммы направленности соединен со вторым входом блока формирования пеленгационного рельефа 7.8.The device contains a series-connected N-channel AC, N-channel RPU 2, a block for digitizing time realizations 3, an FFT 4 and a first memory device 5, the output of which is connected to the input of the selection unit of all spectral samples 6, which is the input of the block for generating mutual energies 6.1, output which, through the series-connected second memory 6.2, the first decision statistics calculator 6.3, the first two-threshold solver 6.4 is connected to the input of the third memory 6.5, the output of which is the first output of the selection unit of all spectral samples 6. In addition, the second output of the first two-threshold solver 6.4 through the unit for estimating the average noise power 6.9 is connected to the input of the fifth storage device 6.10, the output of which is the second output of the selection unit of all spectral samples 6. The third output of the first two-threshold solver 6.4 through serially connected fourth storage device 6.6 and the block for identification and grouping of spectral samples according to belonging to one radio signal source 6.7 is connected to the input of the single-signal direction finding block 6.8. The second output of the second memory 6.2 is the third output of the selection unit for all spectral samples 6. The first, second and third outputs of the selection unit for all spectral samples 6 are connected to the corresponding inputs of the spectral samples processing unit 7, which are inputs of the calculation unit for the second decisive statistics 7.1, the output of which is through connected in series the second solver 7.2, the sixth memory device 7.3, the clustering unit for spectral counts 7.4, the unit for calculating the weighted average frequency for each cluster and accumulating mutual energies by belonging to one cluster 7.5, the seventh memory device 7.6, the unit for forming the direction finding relief 7.8, the unit for calculating the global the maximum of the direction finding relief 7.9 and the block for calculating the third decisive statistics 7.10 is connected to the input of the third decider 7.11, the output of which is connected to the inputs of the block for searching the position of the global maximum of the direction finding relief 7.12 and the block how to assess the ratio of the levels of received signals 7.13, the outputs of which are the outputs of the device. The first input of the block for calculating the second decision statistics 7.1 is connected to the second input of the block for calculating the third decision statistics 7.10. The third input of the block for calculating the second decisive statistics 7.1 is connected to the second input of the block for calculating the weighted average frequency for each cluster and accumulating mutual energies by belonging to one cluster 7.5. The output of the block for storing the array of values of the vector complex directional pattern is connected to the second input of the block for forming the direction finding relief 7.8.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

N-канальная АС с векторной комплексной диаграммой направленности

Figure 00000074
принимает временные реализации, поступающие затем в блок 2, который осуществляет многократный последовательный во времени синхронный (когерентный) прием временных реализаций с выходов всех антенн АС в пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора. Затем блок 3 синхронно преобразует принятые временные реализации в цифровую форму. В блоке 4 для каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале обнаружителя-пеленгатора происходит вычисление отсчетов преобразования ФурьеN-channel speaker with complex vector pattern
Figure 00000074
receives time realizations, which then arrive at block 2, which carries out multiple time-sequential synchronous (coherent) reception of time realizations from the outputs of all AC antennas in the spatial channels of the detector-direction finder. Then block 3 synchronously converts the received temporary realizations into digital form. In block 4, for each digitized implementation in each spatial channel of the detector-direction finder, the Fourier transform counts are calculated

Figure 00000075
,
Figure 00000075
,

где n=1…N - индексы пространственных каналов;where n = 1 ... N - spatial channel indices;

nb - порядковый номер спектрального отсчета.nb is the serial number of the spectral sample.

Блок 5 обеспечивает регистрацию комплексных амплитуд радиосигналов на время последующей обработки. Block 5 provides registration of complex amplitudes of radio signals for the time of subsequent processing.

В блоке 6, состоящем из совокупности блоков 6.1 - 6.10, реализуется селекция всех спектральных отсчетов по принадлежности спектрального отсчета к сигналу от одного источника, к шуму или к «зоне неопределенности». При этом в блоке 6.1 формируется матрица взаимных энергий для каждого спектрального отсчетаIn block 6, which consists of a set of blocks 6.1 - 6.10, the selection of all spectral samples is realized according to the belonging of the spectral sample to a signal from one source, to noise, or to a "zone of uncertainty". In this case, in block 6.1, a matrix of mutual energies is formed for each spectral sample

Figure 00000076
,
Figure 00000076
,

где (•)*оператор комплексного сопряжения;where (•) * operator of complex conjugation;

и запоминается на время обработки в блоке 6.2. and is stored for the duration of processing in block 6.2.

В блоке 6.3 вычисляется первая решающая статистика корреляционного обнаружения для каждого спектрального отсчета по формуле (2).In block 6.3, the first decision statistics of the correlation detection for each spectral sample is calculated according to the formula (2).

В блоке 6.4 решающая статистика

Figure 00000077
сравнивается с двумя порогами. In block 6.4 decisive statistics
Figure 00000077
is compared to two thresholds.

В случае если первый порог не превышен (ρ<C1), соответствующие спектральные отсчеты в блоке 6.9 накапливаются, усредняются и дают оценку средней мощности шумаIf the first threshold is not exceeded (ρ <C1), the corresponding spectral samples in block 6.9 are accumulated, averaged and give an estimate of the average noise power

Figure 00000078
.
Figure 00000078
...

Пятое запоминающее устройство блока 6.10 предназначено для хранения значения средней мощности шума, вычисленной в блоке 6.9.The fifth memory of block 6.10 is designed to store the average noise power value calculated in block 6.9.

Если же в блоке 6.4 принимается решение о том, что спектральный отсчет попал в «зону неопределенности» (C1≤ρ≤C2), то соответствующий спектральный отсчет запоминается в блоке 6.5. If, in block 6.4, a decision is made that the spectral sample has fallen into the "uncertainty zone" (C1≤ρ≤C2), then the corresponding spectral sample is stored in block 6.5.

В случае если корреляционная статистика, сформированная в блоке 6.3, превышает верхний порог (ρ>C2), номер соответствующего спектрального отсчета поступает на вход блока 6.6, далее – в блок отождествления и группирования спектральных отсчетов 6.7 и с его выхода поступает на вход блока односигнального пеленгования 6.8, в котором реализуется оценка пеленга и уровня принимаемого сигнала. If the correlation statistics generated in block 6.3 exceeds the upper threshold (ρ> C2), the number of the corresponding spectral sample goes to the input of block 6.6, then to the block for identification and grouping of spectral samples 6.7 and from its output goes to the input of the single-signal direction finding block 6.8, in which the bearing and received signal level are estimated.

Таким образом, после селекции всех спектральных отсчетов, в блоке 6.10 хранится значение средней мощности шума, поступающие потом на вход блоков 7.1 и 7.10. В блоке 6.5 хранятся номера спектральных отсчетов, отнесенных к «зоне неопределенности», поступающие на вход блока 7.1. Блок 6.2 обеспечивает хранение взаимных энергий каждого спектрального отсчета, поступающих на вход блоков 7.1 и 7.5.Thus, after the selection of all spectral samples, block 6.10 stores the value of the average noise power, which is then fed to the input of blocks 7.1 and 7.10. Block 6.5 stores the numbers of spectral samples referred to the "zone of uncertainty" arriving at the input of block 7.1. Block 6.2 provides storage of mutual energies of each spectral sample entering the input of blocks 7.1 and 7.5.

При вычислении в блоке 7.1 второй решающей статистики, данные считываются из блоков 6.2, 6.5, 6.10When calculating the second decision statistics in block 7.1, data is read from blocks 6.2, 6.5, 6.10

Figure 00000079
Figure 00000079

При этом в блоке 7.2 реализуется сравнение рассчитанной в блоке 7.1 статистики энергетического обнаружения для соответствующего спектрального отсчета с третьим порогом

Figure 00000080
. Если в блоке 7.2 принимается решение о превышении порога (
Figure 00000081
), то номер соответствующего спектрального отсчета запоминается в блоке 7.3, обеспечивающем хранение всех спектральных отчетов, для которых энергетический порог оказался превышен. At the same time, block 7.2 compares the energy detection statistics calculated in block 7.1 for the corresponding spectral sample with the third threshold
Figure 00000080
... If in block 7.2 a decision is made to exceed the threshold (
Figure 00000081
), then the number of the corresponding spectral sample is stored in block 7.3, which provides storage of all spectral reports for which the energy threshold was exceeded.

С бока 7.3 поступают номера спектральных отсчетов, превысивших порог по энергетике, на вход блока порогового группирования спектральных отсчетов по принадлежности к одному кластеру 7.4, с выхода которого взаимные энергии каждого кластера поступают в блок 7.5, реализующий расчет средневзвешенной частоты для каждого кластера и накопление взаимных энергий по принадлежности к одному кластеру. На второй вход блока 7.5 поступают данные со второго запоминающего устройства 6.2. Накопленные в блоке 7.5 взаимные энергии и массив комплексных коэффициентов диаграммы направленности антенной системы, хранящийся в блоке 7.7, поступают на вход блока формирования пелегационного рельефа 7.8From side 7.3, numbers of spectral samples that have exceeded the energy threshold are sent to the input of the threshold grouping block of spectral samples by belonging to one cluster 7.4, from the output of which the mutual energies of each cluster enter block 7.5, which calculates the weighted average frequency for each cluster and accumulates mutual energies by belonging to one cluster. The second input of block 7.5 receives data from the second storage device 6.2. The mutual energies accumulated in block 7.5 and the array of complex coefficients of the antenna system's directional pattern, stored in block 7.7, are fed to the input of the unit for forming the directional relief 7.8

Figure 00000082
Figure 00000082

Выходной параметр блока 7.9 и оценка средней мощности шума, хранящаяся в блоке 6.10, поступают на соответствующие входы блока 7.10, в котором рассчитывается третья решающая статистика, которая сравнивается с порогом в блоке 7.11. Если порог превышен, тогда в блоках 7.12 и 7.13 рассчитываются оценки азимутов и углов места, а также оценки уровней принимаемых сигналов соответственно.The output parameter of block 7.9 and the estimate of the average noise power stored in block 6.10 are fed to the corresponding inputs of block 7.10, in which the third decision statistic is calculated, which is compared with the threshold in block 7.11. If the threshold is exceeded, then in blocks 7.12 and 7.13 estimates of azimuths and elevation angles are calculated, as well as estimates of the levels of received signals, respectively.

Для оценки технического результата предлагаемого способа (повышения эффективности обнаружения и пеленгования при приеме частотно неразделимых радиосигналов двух источников радиоизлучения при характерной для задачи радиомониторинга априорной неопределенности относительно интенсивности шума, уровней принимаемых сигналов, их направлений прихода и числа принимаемых сигналов), разработана математическая модель и проведено моделирование в пакете Matlab R2017b. Моделирование выполнено для приема радиосигналов двух источников радиоизлучения антенной системой с векторной комплексной диаграммой направленности

Figure 00000050
При моделировании аддитивные канальные шумы считались гауссовскими. To evaluate the technical result of the proposed method (to increase the efficiency of detection and direction finding when receiving frequency inseparable radio signals from two sources of radio emission with a priori uncertainty about the noise intensity, levels of received signals, their directions of arrival and the number of received signals characteristic of the radio monitoring task), a mathematical model was developed and modeling was carried out in the Matlab R2017b package. Simulation was performed for the reception of radio signals from two sources of radio emission by an antenna system with a vector complex directional pattern
Figure 00000050
In the simulation, the additive channel noise was assumed to be Gaussian.

Результаты сравнения характеристик предлагаемого способа с прототипом [Уфаев В.А., Уфаев Д.В., Хрипушин В.Д., Хрипушин Д.В., Шайдулин И.И., Кузнецов А.И. Способ обнаружения и пеленгования радиосигналов. Патент РФ №2289146, G 01 S 5/04] приведены на фиг. 3, фиг. 5 и фиг. 7. The results of comparing the characteristics of the proposed method with the prototype [Ufaev VA, Ufaev DV, Khripushin VD, Khripushin DV, Shaidulin II, Kuznetsov AI. Method of detecting and direction finding radio signals. RF patent No. 2289146, G 01 S 5/04] are shown in Fig. 3, fig. 5 and FIG. 7.

Способу-прототипу соответствуют приведенные на указанных фигурах сечения угловых спектров первого и второго порядка в декартовых и полярных координатах, построенные при следующих значениях параметров: для фиг. 3 – число элементов антенной системы равно N=15, отношение радиуса антенной решетки к длине волны принимаемых сигналов r/λ=3.25, для фиг.5 – N=11, r/λ=2, для фиг.7 – N=7, r/λ=1. The prototype method corresponds to the cross-sections of the angular spectra of the first and second order in Cartesian and polar coordinates shown in the indicated figures, constructed with the following parameter values: for FIG. 3 - the number of elements of the antenna system is equal to N = 15, the ratio of the radius of the antenna array to the wavelength of the received signals r / λ = 3.25, for Fig. 5 - N = 11, r / λ = 2, for Fig. 7 - N = 7, r / λ = 1.

Предлагаемому способу соответствуют приведенные на указанных фигурах сечения пеленгационного рельефа в декартовых и полярных координатах, построенные при следующих значениях параметров: The proposed method corresponds to the sections of the direction finding relief shown in the indicated figures in Cartesian and polar coordinates, constructed with the following parameter values:

для фиг.4 –для параметров: N=15, r/λ=3.25, для фиг.6 – N=11, r/λ=2, for Fig. 4 - for parameters: N = 15, r / λ = 3.25, for Fig. 6 - N = 11, r / λ = 2,

для фиг.8 – N=7, r/λ=1. for Fig. 8 - N = 7, r / λ = 1.

При этом истинные направления прихода радиоволн на фигурах 3 - 8 отмечены точками и равны (θ01010202)=(180°,45°,170°,35°). Отношение сигнал/шум первого и второго источника равны

Figure 00000083
и
Figure 00000084
соответственно.In this case, the true directions of arrival of radio waves in Figures 3 - 8 are marked with dots and are equal to (θ 01 , β 01 , θ 02 , β 02 ) = (180 °, 45 °, 170 °, 35 °). The signal-to-noise ratio of the first and second sources are equal
Figure 00000083
and
Figure 00000084
respectively.

Из приведенных графиков видно, что прототип обладает ограниченной областью применимости. Так, при уменьшении числа антенных элементов N и величины r/λ, оценка, полученная методом глобальной максимизации углового спектра первого порядка, является неустойчивой. Видно, что на фиг. 3 оценка близка к истинному значению, однако при уменьшении параметров N и r/λ (фиг. 5) увеличивается смещение оценки, а на фиг. 7 видно, что оценка направления расположена между двумя источника. Это приводит к ошибке формирования углового спектра второго порядка и вычисления по положению его максимума оценок направлений, соответствующим источнику с меньшим уровнем принимаемого сигнала, увеличению вероятности пропуска и ложного приема радиосигналов. Из приведенных на фиг. 4, 6, 8 графиков видно, что предлагаемый способ обеспечивает устойчивую оценку направления излучения, принимаемого от двух частотно неразделимых ИРИ.The graphs show that the prototype has a limited area of applicability. So, with a decrease in the number of antenna elements N and the value of r / λ, the estimate obtained by the method of global maximization of the first-order angular spectrum is unstable. It can be seen that in FIG. 3, the estimate is close to the true value, however, as the parameters N and r / λ decrease (Fig. 5), the estimate bias increases, and in Fig. 7 it can be seen that the direction estimate is located between the two sources. This leads to an error in the formation of the angular spectrum of the second order and the calculation by the position of its maximum of the direction estimates corresponding to a source with a lower received signal level, an increase in the probability of skipping and false reception of radio signals. From those shown in FIG. 4, 6, 8 graphs show that the proposed method provides a stable assessment of the direction of radiation received from two frequency inseparable SIR.

Достигаемый технический результат – повышение эффективности адаптивного пространственно-многоканального обнаружения и пеленгования двух частотно-неразделимых источников радиосигналов, количественно проявляющийся в повышении вероятности правильного обнаружения при фиксированной вероятности ложной тревоги, повышении достоверности определения числа частотно-неразделимых источников радиосигналов, точности и достоверности определения направлений прихода и соотношения уровней энергии принимаемых радиосигналов в условиях аддитивного гауссовского шума неизвестной интенсивности.The achieved technical result is an increase in the efficiency of adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable sources of radio signals, which is quantitatively manifested in an increase in the probability of correct detection with a fixed probability of a false alarm, an increase in the reliability of determining the number of frequency-inseparable sources of radio signals, the accuracy and reliability of determining the directions of arrival and the ratio of the energy levels of the received radio signals under conditions of additive Gaussian noise of unknown intensity.

Список источников информации.List of sources of information.

1. Тарасов Г.А., Кабаков И.В., Незванов А.Ю. Способ многоканального обнаружения и оценивания числа источников излучения с адаптивным выравниванием мощностей шумов в канале. Патент РФ № 2204840,
G 01 S 3/00.
1. Tarasov G.A., Kabakov I.V., Nezvanov A.Yu. Method for multichannel detection and estimation of the number of radiation sources with adaptive equalization of the noise powers in the channel. RF patent No. 2204840,
G 01 S 3/00.

2. Шевченко В.Н., Емельянов Г.С., Вертоградов Г.Г. Способ обнаружения и определения двумерного пеленга и частоты источников радиоизлучения. Патент РФ № 2190236, G 01 S 5/04.2. Shevchenko V.N., Emelyanov G. S., Vertogradov G. G. Method for detecting and determining two-dimensional bearing and frequency of radio emission sources. RF patent No. 2190236, G 01 S 5/04.

3. Уфаев В.А., Уфаев Д.В., Хрипушин В.Д., Хрипушин Д.В., Шайдулин И.И., Кузнецов А.И. Способ обнаружения и пеленгования радиосигналов. Патент РФ №2289146, G 01 S 5/04.3. Ufaev V.A., Ufaev D.V., Khripushin V.D., Khripushin D.V., Shaidulin I.I., Kuznetsov A.I. Method of detecting and direction finding radio signals. RF patent No. 2289146, G 01 S 5/04.

4. Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л., Сличенко М.П. Способ адаптивного пространственно-многоканального обнаружения спектральных компонент сигналов источников радиоизлучения. Патент РФ №2696022, G 01 S 5/04.4. Artemov M.L., Afanasyev O.V., Abramova E.L., Slichenko M.P. A method for adaptive spatial-multichannel detection of spectral components of signals from radio sources. RF patent No. 2696022, G 01 S 5/04.

5. Артемов М.Л., Сличенко М.П. Современный подход к развитию методов пеленгования радиоволн источников радиоизлучения // Антенны. 2018. № 5. С. 31-37.5. Artemov M.L., Slichenko M.P. Modern approach to the development of methods for direction finding radio waves of radio emission sources // Antenny. 2018. No. 5. S. 31-37.

6. Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Абрамова Е.Л., Коненков Е.А., Сличенко М.П. Способ адаптивного отождествления спектральных отсчетов по принадлежности к сигналу одного источника радиоизлучения. Патент РФ №2696093, G 01 S 5/04.6. Artemov M.L., Afanasyev O.V., Abramova E.L., Konenkov E.A., Slichenko M.P. A method for adaptive identification of spectral samples by belonging to the signal of one radio emission source. RF patent No. 2696093, G 01 S 5/04.

Claims (29)

Способ адаптивного пространственно-многоканального обнаружения и пеленгования двух частотно-неразделимых источников радиоизлучения, включающий синхронный прием временных реализаций с выходов всех антенн антенной системы (АС) в пространственных каналах обнаружителя-пеленгатора, одновременно попадающих в текущую полосу приема (анализа), синхронное преобразование временных реализаций в цифровую форму, вычисление отсчетов быстрого преобразования Фурье каждой оцифрованной реализации в каждом пространственном канале обнаружителя-пеленгатора, отличающийся тем, что реализуется накопление сформированных по принятым временным реализациям матриц взаимных энергий, вычисление первой решающей статистикиA method of adaptive spatially-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable sources of radio emission, including the synchronous reception of time realizations from the outputs of all antennas of the antenna system (AS) in the spatial channels of the detector-direction finder, simultaneously falling into the current reception (analysis) band, synchronous transformation of time realizations into digital form, the calculation of the fast Fourier transform samples of each digitized implementation in each spatial channel of the detector-direction finder, characterized in that the accumulation of the mutual energy matrices formed according to the accepted time realizations is realized, the calculation of the first decisive statistics
Figure 00000085
,
Figure 00000085
,
гдеWhere
Figure 00000086
Figure 00000086
Figure 00000087
,
Figure 00000087
,
Figure 00000088
- матрица коэффициентов межканальной корреляции аддитивного шума (при отсутствии корреляции шума матрица является диагональной единичной),
Figure 00000088
- matrix of coefficients of interchannel correlation of additive noise (in the absence of correlation of noise, the matrix is diagonal unit),
(•)-1 – обратная матрица, (•) -1 - inverse matrix, nb - порядковый номер спектрального отсчета (nb=1,…Nb),nb - serial number of the spectral sample (nb = 1, ... Nb), Tr(•) - оператор следа матрицы (сумма диагональных элементов),Tr (•) - matrix trace operator (sum of diagonal elements), (•)H - оператор Эрмитова сопряжения;(•) H is the Hermitian conjugation operator; h,m=1…N – индексы пространственных каналов;h, m = 1 ... N - indices of spatial channels; сравнение решающей статистики с нижним порогом C1 и верхним порогом C2, вычисляемыми в соответствии с критерием Неймана-Пирсона и обеспечивающими требуемую постоянную вероятность ложной тревоги; в случае превышения второго порога C2 – принятие решения о том, что спектральный отсчет соответствует сигналу одного источника радиоизлучения и расчет оценки азимута и угла места по формуле:comparing the decision statistics with the lower threshold C1 and the upper threshold C2, calculated in accordance with the Neumann-Pearson criterion and providing the required constant false alarm probability; if the second threshold C2 is exceeded, a decision is made that the spectral readout corresponds to the signal of one radio emission source and the estimation of the azimuth and elevation angle is calculated using the formula:
Figure 00000089
,
Figure 00000089
,
гдеWhere
Figure 00000090
- пеленгационный рельеф,
Figure 00000090
- direction finding relief,
Figure 00000091
- векторная комплексная диаграмма направленности АС с произвольной структурой и характеристиками направленности антенных элементов;
Figure 00000091
- vector complex directivity diagram of an AU with an arbitrary structure and directivity characteristics of antenna elements;
в случае если первый порог C1 не превышен, принимается решение о том, что спектральный отсчет является шумовым; соответствующие отсчеты накапливаются и усредняются по формуле if the first threshold C1 is not exceeded, a decision is made that the spectral sample is noisy; the corresponding readings are accumulated and averaged according to the formula
Figure 00000092
,
Figure 00000092
,
где b - индекс суммирования по «шумовым» спектральным отсчетам (b=1,…,B);where b is the index of summation over "noise" spectral readings (b = 1, ..., B); B - количество спектральных отсчетов, отнесенных к шумовым;B is the number of spectral samples classified as noise;
Figure 00000093
- диагональные элементы матрицы взаимных энергий шумовых спектральных отсчетов;
Figure 00000093
- diagonal elements of the matrix of mutual energies of noise spectral samples;
n - порядковый номер элемента АС (n=1…N);n - serial number of the AC element (n = 1 ... N); N - число антенных элементов;N is the number of antenna elements; P - оценка средней мощности шума;P is an estimate of the average noise power; если спектральный отсчет попал в «зону неопределенности» – (между нижним C1 и верхним C2 порогами, реализуется дополнительная обработка, включающая в себя блок обработки спектральных отсчетов, отнесенных на этапе селекции к «зоне неопределенности»: вычисление второй решающей статистикиif the spectral sample falls into the "uncertainty zone" - (between the lower C1 and the upper C2 thresholds, additional processing is implemented, which includes a block for processing spectral samples referred to the "uncertainty zone" at the stage of selection: calculation of the second decisive statistics
Figure 00000094
Figure 00000094
и сравнение ее с третьим порогом C3, в случае превышения порога – группирование и накопление спектральных отсчетов, формирование и расчет глобального максимума пеленгационного рельефа; формирование третьей решающей статистикиand comparing it with the third threshold C3, in case of exceeding the threshold - grouping and accumulation of spectral readings, formation and calculation of the global maximum of the direction finding relief; formation of the third decisive statistics
Figure 00000095
Figure 00000095
и сравнение ее с четвертым порогом C4; в случае превышения порога – принятие решения о том, что спектральный отсчет соответствует сигналам от двух источников радиоизлучения и расчет оценок направлений и уровней принимаемых сигналов.and comparing it with the fourth threshold C4; in case of exceeding the threshold - making a decision that the spectral readout corresponds to signals from two sources of radio emission and calculating estimates of directions and levels of received signals.
RU2020102953A 2020-01-24 2020-01-24 Method for adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio-frequency sources RU2732504C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102953A RU2732504C1 (en) 2020-01-24 2020-01-24 Method for adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio-frequency sources

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102953A RU2732504C1 (en) 2020-01-24 2020-01-24 Method for adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio-frequency sources

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732504C1 true RU2732504C1 (en) 2020-09-18

Family

ID=72516429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020102953A RU2732504C1 (en) 2020-01-24 2020-01-24 Method for adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio-frequency sources

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732504C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768217C1 (en) * 2021-06-23 2022-03-23 Акционерное общество Концерн Созвездие Method for adaptive multichannel detection of radio signals in interference conditions with unknown parameters

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04204395A (en) * 1990-11-30 1992-07-24 Mitsubishi Electric Corp Position detecting circuit
US5986605A (en) * 1997-05-23 1999-11-16 Raytheon Company Method for improving monopulse processing of aperture segment outputs
JP2004069635A (en) * 2002-08-09 2004-03-04 Fujitsu Ltd Real time sequential test method and program and recording medium for making computer run process in the method
RU2289146C9 (en) * 2005-02-21 2007-01-20 Открытое акционерное общество "Воронежское центральное конструкторское бюро "Полюс" (ОАО "ВЦКБ "Полюс") Method for detection and direction finding of radio signals
RU2294546C2 (en) * 2005-04-26 2007-02-27 Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" МО РФ (ФГУ "ФГНИИЦ РЭБ ОЭСЗ" Минобороны России) Method for identification of radio-radiation
RU2380719C2 (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 location finding of radiation sources at one frequency
RU2575481C1 (en) * 2014-11-24 2016-02-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Digital evaluation and correlation compensation detector
US10288715B2 (en) * 2016-09-09 2019-05-14 Raytheon Company Systems and methods for direction finding using augmented spatial sample covariance matrices
RU2696093C1 (en) * 2019-02-19 2019-07-31 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for adaptive identification of spectral components as belonging to signal of one radio-frequency source
RU2704027C1 (en) * 2019-05-17 2019-10-23 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of controlling radiation of multiple sources of frequency-inseparable signals

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04204395A (en) * 1990-11-30 1992-07-24 Mitsubishi Electric Corp Position detecting circuit
US5986605A (en) * 1997-05-23 1999-11-16 Raytheon Company Method for improving monopulse processing of aperture segment outputs
JP2004069635A (en) * 2002-08-09 2004-03-04 Fujitsu Ltd Real time sequential test method and program and recording medium for making computer run process in the method
RU2289146C9 (en) * 2005-02-21 2007-01-20 Открытое акционерное общество "Воронежское центральное конструкторское бюро "Полюс" (ОАО "ВЦКБ "Полюс") Method for detection and direction finding of radio signals
RU2294546C2 (en) * 2005-04-26 2007-02-27 Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" МО РФ (ФГУ "ФГНИИЦ РЭБ ОЭСЗ" Минобороны России) Method for identification of radio-radiation
RU2380719C2 (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 location finding of radiation sources at one frequency
RU2575481C1 (en) * 2014-11-24 2016-02-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Digital evaluation and correlation compensation detector
US10288715B2 (en) * 2016-09-09 2019-05-14 Raytheon Company Systems and methods for direction finding using augmented spatial sample covariance matrices
RU2696093C1 (en) * 2019-02-19 2019-07-31 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for adaptive identification of spectral components as belonging to signal of one radio-frequency source
RU2704027C1 (en) * 2019-05-17 2019-10-23 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of controlling radiation of multiple sources of frequency-inseparable signals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768217C1 (en) * 2021-06-23 2022-03-23 Акционерное общество Концерн Созвездие Method for adaptive multichannel detection of radio signals in interference conditions with unknown parameters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100441068B1 (en) Method and system for creating a rf signature for a signature region in a wireless communication system
KR100416026B1 (en) Method and system for comparing measured radio frequency signal propagation characteristics in a wireless communication system
Roshanaei et al. Dynamic-KNN: A novel locating method in WLAN based on Angle of Arrival
CN108089147B (en) Improved short-wave single-station positioning method
RU2732505C1 (en) Method for detection and azimuth direction finding of ground-based radio-frequency sources from a flight-lifting means
US20220214421A1 (en) Estimation device, estimation method, and recording medium
RU2696093C1 (en) Method for adaptive identification of spectral components as belonging to signal of one radio-frequency source
CN101977068A (en) Method for rapidly determining incoming wave direction without target elevation angle parameters
RU2732504C1 (en) Method for adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio-frequency sources
CN113064147A (en) Novel matching field passive positioning method under low signal-to-noise ratio
Mizmizi et al. Design of RSSI based fingerprinting with reduced quantization measures
CN115508799A (en) Distributed passive radar target detection method based on moment space
RU2696022C1 (en) Method for adaptive spatial-multichannel detection of spectral components of signals of radio-frequency radiation sources
CN113194427B (en) Identification method, system and device based on soft-decision visual and non-visual channels
RU2704027C1 (en) Method of controlling radiation of multiple sources of frequency-inseparable signals
RU2731130C1 (en) Method of multichannel detection of a noise-like radio signal source
RU2768011C1 (en) Method for single-step adaptive determination of coordinates of radio-frequency sources
US9660715B2 (en) Method for the detection of an electromagnetic signal by an antenna array, and device implementing said method
RU2294546C2 (en) Method for identification of radio-radiation
CN108594165B (en) Narrow-band signal direction-of-arrival estimation method based on expectation maximization algorithm
CN103499811A (en) Antenna number distribution method capable of improving radar target estimation performance
RU2289146C1 (en) Method for detection and direction finding of radio signals
Lafta et al. Wireless sensor network’s localization based on multiple signal classification algorithm
RU2696094C1 (en) Method for increasing accuracy and reliability of direction finding during accumulation of spectral components of signals of radio emission sources
Jiang et al. For better CSI fingerprinting based localization: a novel phase sanitization method and a distance metric