Về thuật toán chế áp nhiễu tích cực trong Ra đa biển

Thuật toán này dựa trên cơ sở đánh giá các tham số nhiễu tích cực và lựa chọn phương pháp thích hợp nhất để bảo vệ đài ra đa trong một tình huống cụ thể. Nó đã được đề cập đến cả hai vấn đề đặc tính lý thuyết và đặc biệt là việc thực hiện thực tế của thuật toán này. Công cụ quan trọng để hiệu chỉnh thuật toán là sơ đồ của giá thử chương trình phần mềm – phần cứng, cũng như kết quả của thuật toán chống nhiễu nhận được từ đó.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Về thuật toán chế áp nhiễu tích cực trong Ra đa biển Kỹ thuật siêu cao tần & Ra đa VỀ THUẬT TOÁN CHẾ ÁP NHIỄU TÍCH CỰC TRONG RA ĐA BIỂN Lê Ngọc Uyên*, Trần Văn Hùng, Nguyễn Văn Hạnh, Trần Thị Trâm Tóm tắt: Ngày nay có nhiều phương pháp bảo vệ chống lại sự can thiệp của nhiễu vào hệ thống ra đa. Trong bài bài báo này, chúng tôi trình bày thuật toán chống nhiễu tích cực trong các đài ra đa, được bố trí trên các đảo ở biển, có thể đưa vào ứng dụng trong thực tế. Thuật toán này dựa trên cơ sở đánh giá các tham số nhiễu tích cực và lựa chọn phương pháp thích hợp nhất để bảo vệ đài ra đa trong một tình huống cụ thể. Nó đã được đề cập đến cả hai vấn đề đặc tính lý thuyết và đặc biệt là việc thực hiện thực tế của thuật toán này. Công cụ quan trọng để hiệu chỉnh thuật toán là sơ đồ của giá thử chương trình phần mềm – phần cứng, cũng như kết quả của thuật toán chống nhiễu nhận được từ đó. Từ khóa: Nhiễu thụ động, Nhiễu tích cực, Thuật toán chống nhiễu, Đài ra đa. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các ra đa trên bờ biển hoặc trên đảo cần được xem xét ảnh hưởng tác động của các nhiễu thụ động và nhiễu tích cực, đồng thời với ảnh hưởng của tạp. Các nhiễu thụ động được thiết lập bởi các phản xạ tự nhiên, các bề mặt phía dưới (mặt nước biển) và các đối tượng của đường bờ biển. Các nhiễu tích cực được tạo ra bởi các thiết bị vô tuyến, các đài ra đa. Các đài, trạm gây nhiễu có thể thu được các tín hiệu phát xạ (TPX) tấn công ra đa và tạo ra nhiễu trên cơ sở các tham số của tín hiệu phát xạ: phát xạ theo hướng tấn công ra đa được sao bản bởi TPX, điều chế biên độ, pha, tần số, thời gian trễ, .v.v..[1]. Do thực tế, các loại nhiễu làm giảm đáng kể hiệu quả của các ra đa, do đó cần phải trang bị phương tiện để chống lại sự can thiệp của nhiễu vô tuyến. Các phương pháp bảo vệ chống nhiễu tích cực bằng cách này hay cách khác dựa trên thực tế càng nhiều càng tốt mang đến các tham số làm việc của đài ra đa và nhiễu: theo tần số làm việc, phân cực, thời gian, không gian. Trong trường hợp này trước tiên cần phải phát hiện sự hiện diện của nhiễu tích cực. Trong khuôn khổ cấu trúc điển hình của bộ xử lý dữ liệu trong đài ra đa [2], được thực hiện trong các bước xử lý sơ cấp và thứ cấp (xử lý tín hiệu và dữ liệu) từ việc bảo vệ sự can thiệp của nhiễu tích cực chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến cả hai bước xử lý trên. Ngoài ra, các bộ xử lý dữ liệu (xử lý thứ cấp) phải thực hiện hợp lý chuyển các phương án khác nhau cho việc bảo vệ chống sự can thiệp của nhiễu, trong trường hợp không đưa ra một kết quả tích cực. Điều này dẫn đến việc sử dụng các thuật toán tổng hợp thực hiện các nhiệm vụ sau đây: 1. Phát hiện sự tác động của nhiễu tích cực; 2. Xác định các tham số của nhiễu, nếu có; 3. Lựa chọn phương pháp bảo vệ. Sau đây sẽ trình bày một cách có hệ thống về thực tế của phương pháp chống nhiễu tích cực, cũng như cấu trúc của thuật toán, dựa trên các phương pháp này. 148 L.N. Uyên, T.V. Hùng, …, “Về thuật toán chế áp nhiễu tích cực trong ra đa biển.” Nghiên cứu khoa học công nghệ 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHỐNG NHIỄU TÍCH CỰC 2.1. Sử dụng các anten bù trừ Phương pháp này cho phép bảo vệ từ sự can thiệp của nhiễu tích cực, các hướng mà không trùng với hướng của mục tiêu, đó là, tạo bởi bức xạ đến giản đồ hướng của mạng anten thu (búp sóng bên) liền kề với búp sóng chính. Trong mạng anten thu được sử dụng cùng với mô hình bức xạ anten bù trừ, giản đồ hướng được “phủ lên” giản đồ cơ bản trong vùng ngoài búp sóng chính. Ý tưởng của phương pháp này là do sự tương quan hệ số r giữa các kênh chính và kênh bù trừ thực hiện trừ tín hiệu của kênh bù trừ từ các tín hiệu kênh chính. Hệ số tương quan tại mỗi thời điểm được định nghĩa: = (1) Khi đó: = [( − [ ]) ( − [ ])]; = [( − [ ]) ]; (2) = { , }. Ở đây: – tín hiệu nhận ở kênh chính; – tín hiệu nhận ở kênh bù Tín hiệu sau khi xử lý bù tại mỗi thời điểm: = − . (3) Trong quá trình xử lý thứ cấp theo độ dài thực hiện L trong giả thiết ergodic của tín hiệu và nhiễu (nếu khoảng thời gian trung bình là đủ ngắn) đầu ra tín hiệu ⌈ ⌉ tại thời điểm n được tính theo công thức tương tự, trong đó thay thế các giá trị thực sự của tính chất xác suất các tín hiệu và nhiễu, vì thế giá trị chọn chúng sẽ là: ∗ ( [ ]− )( [ ] − ); = ∑ ∗ ∗ = ∗ ∗ ; = ∑ ⌈ ⌉; (4) ( ∗) ∑ ( [ ] − ); = = { , }; [ ] = [ ] − ∗ . [ ]. Hiệu quả triệt nhiễu tích cực tốt nhất sẽ quan sát được khi đưa búp sóng bên đầu tiên nhất có giá trị lớn nhất vào đúng vị trí của nhiễu tích cực. Phương pháp bù được thể hiện ở hình 1 [3]. 2.2. Sử dụng số không của giản đồ hướng Cách tiếp cận này có nghĩa là vị trí góc của nhiễu tích cực đã biết và hầu như không thay đổi trong một thời gian ngắn. Đối với việc xác định vị trí góc có thể được định kỳ dừng lại để thăm dò, chỉ lấy tín hiệu nhiễu. Sau khi xác định vị trí góc cần thiết phải xoay mạng anten thu theo cách như vậy mà một trong những số không của giản đồ anten đến hướng của nhiễu tích cực. Với phương pháp này, các tín hiệu từ mục tiêu không nhất thiết phải luôn luôn rơi vào búp sóng c ...