Giải bài toán phát hiện trong mạng radar nhiều vị trí xử lý phân tán khi các đài radar trong mạng chịu ảnh hưởng của nhiễu tương quan phân bố Lognormal

Bài viết trình bày việc giải bài toán phát hiện trong mạng radar nhiều vị trí xử lý phân tán trong trường hợp các đài radar thành phần trong mạng chịu ảnh hưởng của nhiễu tương quan phân bố LogNormal. Tính toán và khảo sát chất lượng phát hiện của mạng phụ thuộc vào mức độ tương quan giữa các đài radar thành phần trong mạng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải bài toán phát hiện trong mạng radar nhiều vị trí xử lý phân tán khi các đài radar trong mạng chịu ảnh hưởng của nhiễu tương quan phân bố LognormalKỹ thuật điều khiển & Điện tử GIẢI BÀI TOÁN PHÁT HIỆN TRONG MẠNG RADAR NHIỀU VỊ TRÍ XỬ LÝ PHÂN TÁN KHI CÁC ĐÀI RADAR TRONG MẠNG CHỊU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU TƯƠNG QUAN PHÂN BỐ LOGNORMAL Nguyễn Đức Minh*1, Bùi Thị Dân1, Phạm Văn Hùng2 Tóm tắt: Bài báo trình bày việc giải bài toán phát hiện trong mạng radar nhiều vị trí xử lý phân tán trong trường hợp các đài radar thành phần trong mạng chịu ảnh hưởng của nhiễu tương quan phân bố LogNormal. Tính toán và khảo sát chất lượng phát hiện của mạng phụ thuộc vào mức độ tương quan giữa các đài radar thành phần trong mạng. Cách giải được sử dụng ở đây là cách tính trực tiếp các tích phân xác suất sau khi có được hàm mật độ xác suất nhiều chiều của phân bố LogNormal. Việc biểu diễn hàm mật độ xác suất nhiều chiều của phân bố LogNormal được thực hiện thông qua các tham số của một phân bố Chuẩn. Mạng radar được xem xét có cấu hình song song gồm 3 đài radar và một trung tâm hợp nhất, các đài radar hoạt động tại cùng một ngưỡng và quy luật hợp nhất được sử dụng là quy luật AND, OR và K/N. Kết quả cho thấy với mô hình nhiễu tương quan LogNormal quy luật hợp nhất OR ít chịu ảnh hưởng hệ số tương quan  hơn các quy luật khác và xác suất phát hiện của hệ thống tăng khi  âm và giảm mạnh khi  dương.Từ khóa: Radar; Nhiễu tương quan; Phân bố LogNormal. 1. MỞ ĐẦU Mạng radar nhiều vị trí xử lý phân tán (NVTXLPT) có các ưu điểm rõ ràng về việc đápứng được nhu cầu tăng cao số đài radar trong mạng nhằm bảo đảm khả năng sống sót, tốc độxử lý thông tin tại trung tâm hợp nhất được nâng lên, chiếm ít băng thông đường truyền hơnso với hệ thống radar đơn đài hoặc mạng radar nhiều vị trí xử lý tập trung. Hơn nữa, hiệunăng của hệ thống mạng radar xử lý phân tán còn có thể được cải tiến khi thay đổi các cấutrúc mạng khác nhau. Vì vậy, đây đang là lĩnh vực nghiên cứu về radar rất được quan tâmtrong vài chục năm gần đây. Đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này, đặc biệt là trường hợpkhi các đài radar trong mạng chịu ảnh hưởng của nhiễu tương quan [1], [2], [4], [6], [7], [8],[9]...v.v... Bài toán phát hiện luôn là một bài toán quan trọng trong lĩnh vực radar, tuy nhiên,đối với mạng radar nhiều vị trí xử lý phân tán chịu ảnh hưởng của nhiễu tương quan thì đâylà một bài toán khó và không có lời giải tổng quát. Các công trình đã công bố trong và ngoàinước mới chỉ giải được bài toán phát hiện trong mạng radar NVTXLPT khi hệ thống chịuảnh hưởng của nhiễu tương quan có phân bố thống kê Gauss mà chưa giải được cho cáctrường hợp nhiễu tương quan có các phân bố thống kê khác như phân bố Student-t, Laplacehay LogNormal. Một trong những khó khăn chung gặp phải khi giải bài toán phát hiện trong trường hợpnày chính là việc biểu diễn các hàm mật độ xác suất liên kết của các phép quan sát từ các đàiradar thành phần với các mô hình phân bố thống kê khác nhau và tính toán đối với các phânbố thống kê nhiều chiều. Điều này dẫn đến số lượng đài radar trong mạng ở các mô hìnhđược nghiên cứu đã công bố thường ít do khó khăn về việc biểu diễn hàm mật độ xác suất vàtính các tích phân xác suất. Trong [1] tác giả cũng đã đề cập đến nhiễu tương quan có môhình phân bố Laplace, tuy nhiên, số đài radar trong mạng vẫn bị hạn chế ở 2 đài. Nhữngđóng góp chính của bài báo này là việc giải thành công bài toán phát hiện trong mạng radarNVTXLPT khi các đài radar thành phần trong mạng chịu ảnh hưởng của nhiễu tương quanphân bố LogNormal và việc đưa ra các khuyến nghị khi xây dựng mạng radar NVTXLPTsau khi thực hiện khảo sát, đánh giá chất lượng phát hiện của mạng phụ thuộc vào mối tương110 N. Đ. Minh, B. T. Dân, P. V. Hùng, “Giải bài toán phát hiện … phân bố LogNormal.”Nghiên cứu khoa học công nghệquan giữa các đài radar thành phần trong mạng. Mô hình toán học của bài toán phát hiệnđược trình bày trong phần 2, những biến đổi toán học và biểu diễn hàm mật độ xác suất củaphân bố LogNormal nhiều chiều được trình bày trong phần 3. Kết quả giải cụ thể bài toán vànhững mô phỏng, nhận xét được thực hiện ở phần 4 của bài báo.2. MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA BÀI TOÁN PHÁT HIỆN TRONG MẠNG RADAR NVTXLPT TRONG TRƯỜNG HỢP CÁC ĐÀI RADAR THÀNH PHẦN CHỊU ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU TƯƠNG QUAN PHÂN BỐ LOGNORMAL Xét một mạng radar NVTXLPT có cấu hình song song với một trung tâm hợp nhất FC(Fusion Center) như hình vẽ-1. Các đài radar trong mạng sẽ truyền quyết định nhị phâncủa mình tới trung tâm hợp nhất, dựa trên các quyết định này tại trung tâm hợp nhất vớiquy luật hợp nhất cho trước sẽ đưa ra quyết định cuối cùng về việc có hay không có mụctiêu. Giả thiết rằng các đài radar không liên lạc với nhau và trung tâm hợp nhất khôngphản hồi lại các đài radar thành phần. Tín hiệu truyền từ các ...