Оценка расстояния до источника шумового сигнала двухчастотным методом с использованием полосовых фильтров

Рассмотрена двухканальная система приема шумового сигнала, имеющая в каждом канале разные частотные фильтры. С использованием такой двухканальной системы можно реализовать два способа определения расстояния. Первый способ может быть выполнен, когда параметры фильтров двух каналов могут перестраиваться по частотной шкале, а, следовательно, и по расстоянию. Второй способ определения расстояния может быть выполнен, когда параметры фильтров двух каналов зафиксированы. В первом случае расстояние до источника определяется при равенстве выходных отношений сигнала к помехе в двух каналах. Во втором — расчетным путем по соотношению выходных отношений сигналов к помехе. Получено аналитическое описание двухчастотного метода определения расстояния до источника шумового сигнала в двух вариантах: при применении оптимальных фильтров и при применении фильтров с ограниченной частотной полосой. Проведены расчеты для количественного сопоставления и оценки применимости полосовых фильтров. Показано, что двухканальная система с полосовыми фильтрами не имеет симметричных выходных характеристик относительно центра расстояний, определяемого как среднее геометрическое значение расстояний настройки двух фильтров. Эффективность метода будет различной для условий нахождения источника сигнала по расстоянию до или после центра расстояний. Показано, что в рассматриваемой двухканальной системе метод определения расстояния по способу перестройки параметров фильтров по частоте не может быть реализован аналогично тому, как это происходит при использовании оптимальных фильтров. Полученные в работе функциональные зависимости обеспечивают возможность дальнейшего развития двухчастотного метода определения расстояния до источника шумового сигнала с использованием полосовых фильтров применительно к условиям реальных помех.

1. Демиденко В. А., Перельмутер Ю. С. Спектральный метод оценки дистанции // Гидроакустика. 2006. № 6. С. 51–59.

2. Голубев А. Г. Алгоритм оценки координат шумящего объекта в системе пассивной гидролокации // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2009. № 1(3). С. 47–56.

3. Волкова А. А., Консон А. Д. Потенциальные возможности двухчастотного метода оценки расстояния // Гидроакустика. 2009. № 9. С. 43–51.

4. Лекомцев В. М., Москвичев Д. П. Оценка путей повышения эффективности алгоритмов обнаружения гидроакустических сигналов // Акустический журнал. 1995. Т. 41, № 2. С. 267–271.

5. Зарайский В. А., Тюрин А. М. Теория гидролокации. Л.: Военно-морская ордена Ленина и Ушакова академия, 1975.

6. Гаткин Н. Г. и др. Помехоустойчивость типового тракта обнаружения. К.: Техника, 1971.

7. Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Наука, 1971.

8. Акустика океана / Под ред. акад. Л. М. Бреховских. М.: Наука, 1974. 693 с.

9. Матвиенко В. Н., Тарасюк Ю. Ф. Дальность действия гидроакустических средств. Л.: Судостроение, 1983. 205 с.

10. Сташкевич А. П. Акустика моря. Л.: Судостроение, 1966.