Малеханов А.И.
Смирнов А.В.
 Статья на сайте eLibrary

Выполнен сравнительный анализ методов пространственной обработки частично когерентных сигналов с дискретным пространственным спектром, принимаемых антенной решёткой в случайно-неоднородном многомодовом волноводе. В качестве критерия эффективности обработки использован коэффициент усиления антенной решётки (антенный выигрыш) по величине отношения сигнал/(шум+помеха). Основное внимание уделено анализу эвристических методов квазиоптимальной обработки, не требующих, в отличие от оптимальных методов, полной информации о функциях (матрицах) когерентности полезного сигнала и помех на входе решётки, и в той области параметров задачи, в которой такие методы показывают себя наиболее эффективными при соответствующем выборе параметров их реализации. Компьютерные расчёты проведены на основе предложенной ранее физической модели частично когерентных многомодовых сигналов, отвечающей их формированию на входе горизонтальной гидроакустической антенной решётки, расположенной в подводном звуковом канале мелкого моря (на примере канала, типичного для Баренцева моря в летний период). Показано, что в наиболее сложном сценарии, когда относительно слабый полезный сигнал принимается на фоне интенсивной помехи в условиях существенного перекрытия их пространственных (модовых) спектров, антенный выигрыш для предложенных квазиоптимальных методов может достигать величин, близких к максимально возможным и при этом значительно превышающих уровень усиления, определяемый числом элементов приёмной антенной решётки.

На английском языке
Suboptimal methods for spatial processing of the partially coherent signals in multimode waveguides
Malekhanov А.I. and Smirnov А.V.

We perform a comparative analysis of the methods for spatial processing of partially coherent signals of discrete spatial spectrum signals, which are received by an antenna array in a randomly inhomogeneous multimode waveguide. The array gain in conventional terms of the signal/(noise+interference) ratio is used as a criterion of the array processor efficiency. The main attention is paid to the analysis of the heuristic methods of suboptimal processing, which, unlike the optimal methods, do not require complete information about the functions (matrices) of the coherence of the useful signal and the interference at the array input, and in the area of the parameters of the problem in which such methods are proved to be the most efficient with an appropriate choice of their implementation parameters. Numerical calculations are carried out on the basis of a previously developed physical model of the partially-coherent signals from remote sources, corresponding to their formation at the input of a horizontal acoustic array arranged in a shallow-water sound channel (for some typical channel from the Barents Sea in summer season). It is shown that in the most complicated scenario, when a relatively weak signal is received against a background of intense interference under conditions of significant overlap of their spatial (modal) spectra, the array gain for the suboptimal processors considered can reach the values which are close to the maximum possible ones and significantly exceed the gain level determined by the number of receiving- array elements.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_10_847