Модели, метод и информационная технология обработки сигналов в интеллектуальных радиолокационных комплексах

Abstract

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 – информационные технологии. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена решению научно-практической задачи разработки метода для повышения эффективности обнаружения и распознавания сигналов в радиолокационных комплексах путем интеллектуализации обработки сигнальной информации. В работе проанализированы научные достижения в области обработки сигналов, определены задачи обработки сигналов и подходы к их решению. В технологии обработки радиолокационных сигналов предложено выделить два этапа: внутриобзорная и междуобзорная обработка сигналов. На основе данного подхода разработаны спектрально-семантическая и пространственно-семантическая модели обработки радиолокационных сигналов. В работе усовершенствован метод формализации процессов восприятия и преобразования сигналов и сигнальных образов, который основан на компараторной идентификации, и позволяет определять семантическую составляющую сигналов и сигнальных образов на этапе предварительной обработки информации. Предложена реализация информационной технологии обработки сигналов в интеллектуальных радиолокационных комплексах с учетом спектрально-семантической и пространственно-семантической моделей. Данный подход позволяет моделировать процессы обработки и распознавания радиолокационных сигналов и сигнальных образов средствами алгебры конечных предикатов. На этапе внутриобзорной обработки сигналов и сигнальных образов объекты классифицируются по спектральному образу с помощью спектрально-семантической модели. Предварительная обработка пачки сигналов основана на формировании предикатной формы спектрального образа, затем на ее основе определяются значения признаков, и осуществляется идентификация объекта. На этапе междуобзорной обработки сигналов для уточнения результатов идентификации объектов используется пространственно-семантическая модель. Рассматривается система дискретных выборок – элементов обработки по дальности и азимуту. Для описания ситуации вокруг анализируемого в данный момент элемента изображения (элемента зоны обзора РЛС), вводится система предикатных признаков. По оценке значений признаков в каждом элементе обработки и полученным предикатным уравнениям определяется воздушный объект. Предложенная модель позволяет определять отметки воздушных объектов на фоне мешающих отражений и наблюдать динамику изменения в течение нескольких обзоров РЛС.Thesis for a candidate degree in technical science, specialty 05.13.06 – Information Technologies. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2016. This thesis deals with a topical theoretical and practical task to improve the efficiency of information technologies for the processing and identifying of radar signals. Scientific achievements in signal processing are analysed, tasks to process signals and approaches to their solution are determined in the thesis. It is proposed to distinguish two stages in the technology of radar signal processing: intrasurveillance and intersurveillance signal processing. On the basis of this approach, spectral-semantic and spatial-semantic models are developed. Testing and the evaluation of the research results, which are based on the information technology developed, are made. The results are put into practice in: the module of multisurveillance processing of radar signals and data for surveillance radars of the Ministry of Defence of Ukraine; the research project Development of Systems of Radiomonitoring and Passive Direction Finding; Scientific Production Firm Optima Ltd.; an educational process of the Department of Information Technologies and Mechatronics in Kharkov National Automobile and Highway University.