ACCURACY OF OPTIMAL MEASUREMENT OF THE TARGET’S RADIAL VELOCITY TAKING INTO ACCOUNT FLUCTUATIONS OF THE RADIO PULSE BURST’S INITIAL PHASES
Keywords:
coherent pulse radar, burst of radio pulses, phase fluctuations, radial velocity, Gaussian noise, likelihood ratio, optimal measurement, radar surveillance, optimization efficiency
Abstract
The article deals with the estimation of the radial velocity when using a coherent burst of radio pulses as applied to the presence of correlated fluctuations of the initial phases in the radio pulses reflected from the target. The accuracy of the measurement of the burst frequency is evaluated for case of optimal processing with taking into account the phase fluctuations of its radio pulses. The signals at the input of the radar’s receiver is an additive mixture of signals reflected from the targets, and uncorrelated Gaussian noise, that is the assumption of investigating. The Doppler shifts of the signals’ frequency reflected from the targets are carried out by the criterion of the natural logarithm maximum for likelihood ratio of the random non-informative parameters averaged over all possible values have been estimated. It is assumed, that the phase fluctuations of the received radio pulses bursts are distributed according to normal probability laws with zero mean, and correlations of phase fluctuations decrease with exponential or alternating, sign-variable laws by increasing interval between radio pulses within the bursts.Downloads
Download data is not yet available.
References
1. Радиоэлектронные системы. Основы построения и теория / под. ред. Я.Д. Ширмана. – М: МАКВИС, 1998. – 828 с.
2. Вопросы статистической теории антенн /Я.С. Шифрін – М:Сов. радио, 1970 – 383 с.
3. Справочник по радиолокации / Под ред. М. Сколника. – М: Сов. радио, 1976, Т 1. – 456 с.
4. Статистическая теория радиолокации протяженных целей / Р.В. Островитянов, Ф.А. Басалов – М: Радио и связь, 1982. – 232 с.
5. Влияние тропосферы и подстилающей поверхности на работу РЛС / Н.П. Красюк – М: Радио и связь, 1988. – 223 с.
6. Котов А.Ф. Влияние отражений от подстилающей поверхности на процесс локации объектов // Теория и практика систем синхронизации / Московский институт радиотехники электроники и автоматики. – М.: – 1992 – С.4-8.
7. Постановка задачі оптимального оцінювання радіальної швидкості цілі при врахуванні корельованих флуктуацій початкових фаз радіоімпульсів прийнятої пачки / В.Д. Карлов, О.Л. Кузнєцов, А.М. Артеменко // Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. – Х: ХНУПС, 2018. – Вип. 3 (57) – С. 115-121.
8. Оптимальне вимірювання координат та параметрів руху цілі у когерентно-імпульсній РЛС при врахуванні фазових спотворень радіолокаційного сигналу / О.Л. Кузнєцов, В.В. Бєлоусов, О.В. Лукашук, А.Д. Карлов // Збірник тез доповідей МНТК «Перспективи розвитку озброєння та військової техніки Сухопутних військ» – Львів, 2019. – С. 233.
9. К вопросу о измерении доплеровской частоты сигнала отраженного от цели лоцируемой за пределами радиогоризонта над морем / В.Д. Карлов, А.К. Кондратенко, А.К. Шейгас, Ю.Б. Ситник // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. – Х: ХУПС ім. І. Кожедуба, 2014. – Вип. 1 (14) – С. 115-117.
10. К вопросу об измерении радиальной составляющей скорости аэродинамической цели при ее локации над морем / В.Д. Карлов, Г.В. Певцов, И.А. Нос, М.М. Петрушенко // Тези доповідей 11 науково-технічної конференції «Створення та модернізація озброєння і військової техніки в сучасних умовах» – Ф: 8-9 вересня, 2011. – С. 108.
11. Петрушенко М.М. Особливості застосування радіотехнічних систем Повітряних Сил в нестабільних гідрометеорологічних умовах та стихійних метеорологічних явищах / М.М. Петрушенко // Системи управління навігації та зв’язку – К: Центральний науково-дослідний інститут навігації і управління, 2009. – № 2 (10) – С. 54-57.
12. Ошибки измерения радиальной скорости и радиального ускорения цели, обусловленные неучетом флюктуаций фаз импульсов пачки / Н.Н. Минервин, А.Л. Кузнецов // АКТТ. – Х: ХАІ, 2001. – № 22 – С. 288-294.
13. Ограничение точности измерения радиальной скорости цели за счет условий распространения, отражения и обработки радиолокационного сигнала / М.М. Мінервін, О.Л. Кузнєцов, В.А. Таршин // Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних Сил – Х: ХУПС, 2006. – № 3(9) – С. 116-118.
14. Коваленко А. А., Кучук Г. А. Методи синтезу інформаційної та технічної структур системи управління об’єктом критичного застосування. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 1. С. 22–27. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.1.04
15. Свиридов А. C., Коваленко А. А., Кучук Г. А. Метод перерозподілу пропускної здатності критичної ділянки мережі на основі удосконалення ON/OFF-моделі трафіку. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 2. С. 139–144. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.2.24
16. Evaluation of the accuracy of measuring the radial velocity of a target with an exponential and alternating decrease in phase correlation of the burst radio signal / V.D. Karlov О.L., Kuznietsov, А.М. Artemenko // Новітні технології – для захисту повітряногопростору. – Х.: ТОВ «ДІСАПЛЮС», 10 – 11 квітня, 2019. –С. 482.
17. Помилка вимірювання радіальної швидкості цілі внаслідок впливу флуктуацій початкових фаз радіоімпульсів пачки / В.Д. Карлов, О.Л. Кузнєцов, А.М. Артеменко, А.Д. Карлов // Системи управління навігації та зв’язку. – Полтава : Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, 2019. – Вип. 1(53) – С. 61-65.
18. Кучук Г.А. Управління трафіком мультисервісної розподіленої телекомунікаційної мережі / Г.А. Кучук // Системи управління, навігації та зв’язку. – К.: ЦНДІ НіУ, 2007. – Вип. 2. – С. 18-27.
19. Кучук Г.А. Минимизация загрузки каналов святи вычислительной сети / Г.А. Кучук // Системи обробки інформації. – Х.: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 1998. – Вип. 1(5). – С. 149-154.
20. Кучук Г. А. Метод параметрического управления передачей данных для модификации транспортных протоколов беспроводных сетей / Г.А. Кучук, А.С. Мохаммад, А.А. Коваленко // Системи обробки інформації. – 2011. – № 8(98). – С. 211-218.
21. Кучук Г.А. Метод мінімізації середньої затримки пакетів у віртуальних з’єднаннях мережі підтримки хмарного сервісу / Г.А. Кучук, А.А. Коваленко, Н.В. Лукова-Чуйко // Системи управління, навігації та зв’язку. – Полтава . ПНТУ, 2017. – Вип. 2(42). – С. 117-120.
22. Kuchuk G., Kovalenko A., Komari I.E., Svyrydov A., Kharchenko V. Improving big data centers energy efficiency: Traffic based model and method. Studies in Systems, Decision and Control, vol 171. Kharchenko, V., Kondratenko, Y., Kacprzyk, J. (Eds.). Springer Nature Switzerland AG, 2019. Pp. 161-183. DOI: http://doi.org/10.1007/978-3-030-00253-4_8
23. Кучук, Г.А. Синтез стратифікованої інформаційної структури інтеграційної компоненти гетерогенної складової Єдиної АСУ Збройними Силами України / Г.А. Кучук, О.П. Давікоза // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України: науково-технічний журнал. – Х.: ХУ ПС, 2013. – № 3(12). – С. 154-158.
24. Оптимальный алгоритм измерения несущей частоты пачки радиоимпульсов с учетом флуктуаций их начальных фаз и аддитивных шумовых колебаний / Н.Н. Минервин, А.Л. Кузнецов // Радиотехника – Х: ХДТУРЕ, 2001. – № 122 – С. 188-195.
25. Оптимальные алгоритмы измерения радиальной скорости цели и угла прихода принимаемого радиосигнала с учетом фазовых флуктуаций, описываемых произвольной корреляционной функцией / Н.Н. Минервин, А.Л. Кузнецов, И.Е. Шумейко, В.А. Таршин // Радиотехника – Х: ХНУРЕ, 2006. – № 145 – С. 84-88.
26. Оптимізація вимірювання частоти та її похідних за часом когерентної пачки радіоімпульсів / Кузнєцов О.Л., Коломійцев О.В., Бєлоусов В.В., Черепньов І.А. // Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я: Mi-croCAD-2019 у 5 ч. Ч. V. за ред. проф. Сокола Є.І. – Х: НТУ “ХПІ”, 15–17 травня, 2019. –С. 95.
27. Точність оптимального вимірювання радіальної швидкості цілі при врахуванні флуктуацій початкових фаз радіоімпульсів пачки / В.Д. Карлов О.Л. Кузнєцов, А.М.Артеменко // Tези доповідей XV МНК ХНУПС ім. І. Кожедуба «Новітні технології – для захисту повітряного простору» 2019 року. – Х.: ТОВ «ДІСА ПЛЮС», 10 – 11 квітня, 2019. –С. 483.
2. Вопросы статистической теории антенн /Я.С. Шифрін – М:Сов. радио, 1970 – 383 с.
3. Справочник по радиолокации / Под ред. М. Сколника. – М: Сов. радио, 1976, Т 1. – 456 с.
4. Статистическая теория радиолокации протяженных целей / Р.В. Островитянов, Ф.А. Басалов – М: Радио и связь, 1982. – 232 с.
5. Влияние тропосферы и подстилающей поверхности на работу РЛС / Н.П. Красюк – М: Радио и связь, 1988. – 223 с.
6. Котов А.Ф. Влияние отражений от подстилающей поверхности на процесс локации объектов // Теория и практика систем синхронизации / Московский институт радиотехники электроники и автоматики. – М.: – 1992 – С.4-8.
7. Постановка задачі оптимального оцінювання радіальної швидкості цілі при врахуванні корельованих флуктуацій початкових фаз радіоімпульсів прийнятої пачки / В.Д. Карлов, О.Л. Кузнєцов, А.М. Артеменко // Збірник наукових праць Харківського національного університету Повітряних Сил. – Х: ХНУПС, 2018. – Вип. 3 (57) – С. 115-121.
8. Оптимальне вимірювання координат та параметрів руху цілі у когерентно-імпульсній РЛС при врахуванні фазових спотворень радіолокаційного сигналу / О.Л. Кузнєцов, В.В. Бєлоусов, О.В. Лукашук, А.Д. Карлов // Збірник тез доповідей МНТК «Перспективи розвитку озброєння та військової техніки Сухопутних військ» – Львів, 2019. – С. 233.
9. К вопросу о измерении доплеровской частоты сигнала отраженного от цели лоцируемой за пределами радиогоризонта над морем / В.Д. Карлов, А.К. Кондратенко, А.К. Шейгас, Ю.Б. Ситник // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України. – Х: ХУПС ім. І. Кожедуба, 2014. – Вип. 1 (14) – С. 115-117.
10. К вопросу об измерении радиальной составляющей скорости аэродинамической цели при ее локации над морем / В.Д. Карлов, Г.В. Певцов, И.А. Нос, М.М. Петрушенко // Тези доповідей 11 науково-технічної конференції «Створення та модернізація озброєння і військової техніки в сучасних умовах» – Ф: 8-9 вересня, 2011. – С. 108.
11. Петрушенко М.М. Особливості застосування радіотехнічних систем Повітряних Сил в нестабільних гідрометеорологічних умовах та стихійних метеорологічних явищах / М.М. Петрушенко // Системи управління навігації та зв’язку – К: Центральний науково-дослідний інститут навігації і управління, 2009. – № 2 (10) – С. 54-57.
12. Ошибки измерения радиальной скорости и радиального ускорения цели, обусловленные неучетом флюктуаций фаз импульсов пачки / Н.Н. Минервин, А.Л. Кузнецов // АКТТ. – Х: ХАІ, 2001. – № 22 – С. 288-294.
13. Ограничение точности измерения радиальной скорости цели за счет условий распространения, отражения и обработки радиолокационного сигнала / М.М. Мінервін, О.Л. Кузнєцов, В.А. Таршин // Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних Сил – Х: ХУПС, 2006. – № 3(9) – С. 116-118.
14. Коваленко А. А., Кучук Г. А. Методи синтезу інформаційної та технічної структур системи управління об’єктом критичного застосування. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 1. С. 22–27. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.1.04
15. Свиридов А. C., Коваленко А. А., Кучук Г. А. Метод перерозподілу пропускної здатності критичної ділянки мережі на основі удосконалення ON/OFF-моделі трафіку. Сучасні інформаційні системи. 2018. Т. 2, № 2. С. 139–144. DOI: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2018.2.24
16. Evaluation of the accuracy of measuring the radial velocity of a target with an exponential and alternating decrease in phase correlation of the burst radio signal / V.D. Karlov О.L., Kuznietsov, А.М. Artemenko // Новітні технології – для захисту повітряногопростору. – Х.: ТОВ «ДІСАПЛЮС», 10 – 11 квітня, 2019. –С. 482.
17. Помилка вимірювання радіальної швидкості цілі внаслідок впливу флуктуацій початкових фаз радіоімпульсів пачки / В.Д. Карлов, О.Л. Кузнєцов, А.М. Артеменко, А.Д. Карлов // Системи управління навігації та зв’язку. – Полтава : Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, 2019. – Вип. 1(53) – С. 61-65.
18. Кучук Г.А. Управління трафіком мультисервісної розподіленої телекомунікаційної мережі / Г.А. Кучук // Системи управління, навігації та зв’язку. – К.: ЦНДІ НіУ, 2007. – Вип. 2. – С. 18-27.
19. Кучук Г.А. Минимизация загрузки каналов святи вычислительной сети / Г.А. Кучук // Системи обробки інформації. – Х.: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 1998. – Вип. 1(5). – С. 149-154.
20. Кучук Г. А. Метод параметрического управления передачей данных для модификации транспортных протоколов беспроводных сетей / Г.А. Кучук, А.С. Мохаммад, А.А. Коваленко // Системи обробки інформації. – 2011. – № 8(98). – С. 211-218.
21. Кучук Г.А. Метод мінімізації середньої затримки пакетів у віртуальних з’єднаннях мережі підтримки хмарного сервісу / Г.А. Кучук, А.А. Коваленко, Н.В. Лукова-Чуйко // Системи управління, навігації та зв’язку. – Полтава . ПНТУ, 2017. – Вип. 2(42). – С. 117-120.
22. Kuchuk G., Kovalenko A., Komari I.E., Svyrydov A., Kharchenko V. Improving big data centers energy efficiency: Traffic based model and method. Studies in Systems, Decision and Control, vol 171. Kharchenko, V., Kondratenko, Y., Kacprzyk, J. (Eds.). Springer Nature Switzerland AG, 2019. Pp. 161-183. DOI: http://doi.org/10.1007/978-3-030-00253-4_8
23. Кучук, Г.А. Синтез стратифікованої інформаційної структури інтеграційної компоненти гетерогенної складової Єдиної АСУ Збройними Силами України / Г.А. Кучук, О.П. Давікоза // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил України: науково-технічний журнал. – Х.: ХУ ПС, 2013. – № 3(12). – С. 154-158.
24. Оптимальный алгоритм измерения несущей частоты пачки радиоимпульсов с учетом флуктуаций их начальных фаз и аддитивных шумовых колебаний / Н.Н. Минервин, А.Л. Кузнецов // Радиотехника – Х: ХДТУРЕ, 2001. – № 122 – С. 188-195.
25. Оптимальные алгоритмы измерения радиальной скорости цели и угла прихода принимаемого радиосигнала с учетом фазовых флуктуаций, описываемых произвольной корреляционной функцией / Н.Н. Минервин, А.Л. Кузнецов, И.Е. Шумейко, В.А. Таршин // Радиотехника – Х: ХНУРЕ, 2006. – № 145 – С. 84-88.
26. Оптимізація вимірювання частоти та її похідних за часом когерентної пачки радіоімпульсів / Кузнєцов О.Л., Коломійцев О.В., Бєлоусов В.В., Черепньов І.А. // Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я: Mi-croCAD-2019 у 5 ч. Ч. V. за ред. проф. Сокола Є.І. – Х: НТУ “ХПІ”, 15–17 травня, 2019. –С. 95.
27. Точність оптимального вимірювання радіальної швидкості цілі при врахуванні флуктуацій початкових фаз радіоімпульсів пачки / В.Д. Карлов О.Л. Кузнєцов, А.М.Артеменко // Tези доповідей XV МНК ХНУПС ім. І. Кожедуба «Новітні технології – для захисту повітряного простору» 2019 року. – Х.: ТОВ «ДІСА ПЛЮС», 10 – 11 квітня, 2019. –С. 483.
Published
2019-10-30
How to Cite
Karlov V. Accuracy of optimal measurement of the target’s radial velocity taking into account fluctuations of the radio pulse burst’s initial phases / V. Karlov, O. Kuznietsov, A. Artemenko, A. Karlov // Control, Navigation and Communication Systems. Academic Journal. – Poltava: PNTU, 2019. – VOL. 5 (57). – PP. 118-123. – doi:https://doi.org/10.26906/SUNZ.2019.5.118.
Section
Communication, telecommunications and radio engineering
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
