Абион - цифровая обработка и безлепестковое сжатие сигналов

Put your alternative Non Flash content here.

Тематика работ, проводимых ООО «АБИОН»:

Излучение длинных импульсов с последующим сжатием принятого отраженного сигнала с целью получить высокое разрешение по времени (дальности) и улучшить качество обнаружения сигнала, используется практически во всех видах локационных систем независимо от природы используемых волновых процессов. Для осуществления сжатия используются, как правило, программно или аппаратно реализованные согласованные фильтры.

Появление боковых лепестков при сжатии локационных сигналов является общим свойством согласованной фильтрации и приводит к тому, что при облучении крупных отражающих объектов – локационных целей, дающих мощный отраженный сигнал, возможно появление множества ложных отражающих объектов - целей в соседних элементах на оси дальности или времени. При этом усложняется задача выделения слабых сигналов на фоне мощных отражений. Успешное обнаружение малоразмерных целей методом сжатия импульсов очень сильно зависит от того, удастся ли получить на выходе системы сжатый сигнал с низким уровнем боковых лепестков.

Например, в активной локации при наблюдении большого числа близкорасположенных целей, имеющих широкий динамический диапазон отражающих поверхностей, боковые лепестки по дальности представляют собой источник помех, которые могут замаскировать более слабые сигналы. Реализация сжатия с полным подавлением боковых лепестков и возможностью уменьшения ширины главного лепестка позволит во многих случаях существенно увеличить вероятность правильного обнаружения и разрешения многочисленных слабых сигналов на фоне мощного отраженного сигнала.

Среди многих средств интроскопии при выявлении внутренней структуры неоднородностей неживых и живых объектов, например структурных неоднородностей земной поверхности, строительных конструкций, проводных и оптических кабелей связи, используется принцип измерения обратного рассеивания локационного сигнала. Качество и достоверность диагностики, полученной с помощью таких приборов, могут быть существенно повышены при использовании методов безлепестковой фильтрации отраженного сигнала, что также может иметь большое технико-экономическое значение.

Предлагаемые программы могут быть положены в основу проектирования программных и аппаратных средств первичной обработки сигналов в системах различного назначения: наземных и бортовых радиолокационных и гидроакустических станций наведения и управления, системах связи, оборудования для геофизических, медицинских и др. применений, позволяющих существенно улучшить потребительские свойства изделий в целом.

Предлагаемое программное обеспечение позволит в короткие сроки, при минимальных финансовых затратах на разработку и внедрение, решить важную задачу прорывного улучшения качества приема и первичного анализа для многих существующих и разрабатываемых систем выстокоточной аппаратуры специального и двойного назначения. Например, в устройствах первичной обработки радиолокационных, гидроакустических, акустических, геофизических, видео, метрологических сигналов, решающих задачу обнаружения слабых сигналов в непосредственной близости от источника сильного сигнала, а также в системах связи для передачи и приема дополнительной информации ниже уровня боковых лепестков основного передаваемого сигнала, с целью повышения информативности и скрытности их работы.


Сжатие произвольного ФКМ сигнала

Безлепестковая обработка позволяет эффективно обнаруживать слабый ФКМ сигнал. Ниже рассмотрен сигнал со следующим кодом: {1,1,-1,-1,1,1,1,-1,-1,-1,1,1,1}. Последовательность может быть любой и иметь произвольную длину. Обрабатывался сигнал, содержащий два идентичных ФКМ сигнала и третий - уменьшенный в 10 раз.

Сжатие суммы трех ФКМ сигналов

Безлепестковая обработка

Как видно из графиков, безлепестковая обработка позволяет избавится от боковых лепестков, а также обнаружить слабый сигнал.


Сравнение результатов обработки кода Баркера и ЛЧМ сигнала


Сжатие - Код Баркера 13
(2 сигнала)

Безлепестковая обработка

Сжатие - ЛЧМ (2 сигнала)

Безлепестковая обработка

.


Пример обнаружения слабого сигнала под лепестками


Обрабатывался сигнал, состоящий из суммы смещенных по времени идентичных по форме сигналов - двух одинаковых по амплитуде ЛЧМ сигналов и двух с амплитудой, уменьшенной в 105 и 1010 раз.

При обычном сжатии слабые сигналы скрываются под лепестками, в то время, как безлепестковая обработка легко позволяет обнаружить их.

Сжатие - сумма ЛЧМ сигналов (логарифм. шкала)

Безлепестковая обработка (логарифм. шкала)