Моделирование сигнальных откликов от БПЛА при использовании доплеровской РЛС и их спектральный анализ

Авторы

  • Юрий Дмитриевич Колесников ООО «АйТи Бизнес Консалтинг»
  • Александр Николаевич Заливин Белгородский государственный национальный исследовательский университет
  • Виталий Витальевич Александров Белгородский университет кооперации, экономики и права
  • Надежда Владимировна Федорова Белгородский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.52575/2687-0932-2025-52-2-413-420

Ключевые слова:

микродоплеровский сигнал, радиолокация, спектральный анализ, БПФ, КВПФ, Гильберт – Хуанг, кепстр, вейвлет, Вигнер – Вилле

Аннотация

В статье представлено детальное математическое описание алгоритмов моделирования микродоплеровских сигнальных откликов, возникающих при движении беспилотных летательных аппаратов, а также методов их спектрального анализа, реализованных в среде MATLAB. Рассмотрены основы генерации радиолокационных сигналов с применением частотной манипуляции, позволяющей эффективно выделять микродоплеровские компоненты. Особое внимание уделено современным методам спектральной обработки, включая быстрое преобразование Фурье, квадратично-взвешенное преобразование Фурье, преобразование Гильберта – Хуанга, кепстральный анализ, вейвлет-преобразование и распределение Вигнера – Вилле. Проведен сравнительный анализ этих методов, выделены их ключевые преимущества и недостатки применительно к обработке микродоплеровских сигнатур беспилотных летательных аппаратов. Результаты исследования могут быть использованы для повышения точности идентификации и классификации движущихся объектов в радиолокационных системах.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Юрий Дмитриевич Колесников, ООО «АйТи Бизнес Консалтинг»

Ведущий специалист, ООО «АйТи Бизнес Консалтинг», г. Санкт-Петербург, Россия

E-mail: 1146325@bsuedu.ru

Александр Николаевич Заливин, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры информационно-телекоммуникационных систем и технологий, Белгородский государственный национальный исследовательский университет, г. Белгород, Россия

E-mail: zalivin@bsuedu.ru

Виталий Витальевич Александров, Белгородский университет кооперации, экономики и права

Кандидат технических наук, доцент кафедры информационной безопасности, Белгородский университет кооперации, экономики и права, г. Белгород, Россия

E-mail: aleksandrov_vitaliy@mail.ru

Надежда Владимировна Федорова, Белгородский государственный национальный исследовательский университет

Старший преподаватель кафедры информационно-телекоммуникационных систем и технологий, Белгородский государственный национальный исследовательский университет, г. Белгород, Россия

E-mail: fedorova_n@bsuedu.ru

Библиографические ссылки

Список литературы

Вишвакарма С., Рам С.С. 2018. Изучение словаря с низкой вычислительной сложностью для классификации микродопплеров человека на нескольких несущих частотах. IEEE Access, 6: 29793–29805.

Горяинов В.Т., Журавлев А.Г., Тихонов В.И. 2020. Статистическая радиотехника: Примеры и задачи. М.: Горячая линия – Телеком, 640 с.

Марпл-мл. С.Л. 2020. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: Мир, 584 с.

Радзиевский В.Г., Сиверс А.П. 2020. Теория и техника радиолокационных измерений. М.: Радиотехника, 320 с.

Сергиенко А.Б. 2021. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 1024 с.

Солонина А.И., Улахович Д.А., Арбузов С.М. 2019. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов. СПб.: БХВ-Петербург, 784 с.

Степанов О.А. 2019. Обработка радиолокационных сигналов на фоне помех. М.: Радиотехника, 488 с.

Тихонов В.И., Харисов В.Н. 2018. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и связь, 608 с.

Чен В. 2021. Микродоплеровский эффект в радиолокации. М.: Техносфера, 424 с.

Чен Х., Хуан Ю., Гуан Дж., Хэ Ю. 2017. Обнаружение и извлечение радиолокационного микродоплеровского сигнала с помощью кратковременного дробного преобразования Фурье. Международная конференция по радиолокационным системам (Radar 2017). Международный технологический университет, 4: 1–4.

Эрол Б., Амин М.Г., Гурбуз С.З. 2018. Автоматическое проектирование цепстральных объектов с частотным искажением данных для классификации микродопплеров. Труды IEEE по аэрокосмическим и электронным системам, 4: 1724–1738.

References

Vishwakarma S., Ram S.S. 2018. Learning a Low-Computational Complexity Dictionary for Classifying Human Micro-Dopplers at Multiple Carrier Frequencies. IEEE Access, 6: 29793–29805 (in Russian).

Goryainov V.T., Zhuravlev A.G., Tikhonov V.I. 2020. Statistical Radio Engineering: Examples and Problems. Moscow: Goryachaya Liniya – Telecom, 640 p (in Russian).

Marple Jr. S.L. 2020. Digital Spectral Analysis and Its Applications. Moscow: Mir, 584 p (in Russian).

Radzievskiy V.G., Sivers A.P. 2020. Theory and Technology of Radar Measurements. Moscow: Radio Engineering, 320 p (in Russian).

Sergienko A.B. 2021. Digital Signal Processing. St. Petersburg: Piter, 1024 p (in Russian).

Solonin AI, Ulakhovich DA, Arbuzov SM 2019. Algorithms and processors for digital signal processing. SPb.: BHV-Petersburg, 784 p (in Russian).

Stepanov OA 2019. Processing radar signals against the background of interference. Moscow: Radio Engineering, 488 p (in Russian).

Tikhonov V.I., Kharisov V.N. 2018. Statistical analysis and synthesis of radio engineering devices and systems. Moscow: Radio and Communications, 608 p (in Russian).

Chen W. 2021. Micro-Doppler effect in radar. Moscow: Technosfera, 424 p (in Russian).

Chen H., Huang Y., Guan J., He Y. 2017. Detection and extraction of radar micro-Doppler signal using short-term fractional Fourier transform. International Conference on Radar Systems (Radar 2017). International University of Technology, 4: 1–4 (in Russian).

Erol B., Amin M.G., Gurbuz S.Z. 2018. Automatic Design of Zeptral Objects with Frequency Distortion Data for Micro-Doppler Classification. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 4: 1724–1738 (in Russian).


Просмотров аннотации: 0

Поделиться

Опубликован

2025-06-30

Как цитировать

Колесников, Ю. Д., Заливин, А. Н., Александров, В. В., & Федорова, Н. В. (2025). Моделирование сигнальных откликов от БПЛА при использовании доплеровской РЛС и их спектральный анализ. Экономика. Информатика, 52(2), 413-420. https://doi.org/10.52575/2687-0932-2025-52-2-413-420

Выпуск

Раздел

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)