Пространственная обработка частично когерентных сигналов в больших антенных решётках: анализ, моделирование и оценки возможностей оптимизации

Представлен сравнительный анализ различных методов пространственной обработки сигналов в ситуациях, когда когерентность полезного сигнала на входе приёмной антенной решётки является сильно ослабленной (масштаб когерентности мал в сравнении с размером решётки). Основное внимание уделено реалистичным оценкам практических возможностей достижения высоких значений коэффициента усиления решётки (антенного выигрыша) для квазиоптимальной обработки, которые близки к максимально возможным значениям для оптимальной обработки в таких условиях. Используется обобщённая параметрическая модель функции когерентности, допускающая анализ различных сценариев приёма частично когерентного сигнала и получение основных зависимостей, характеризующих эффективность методов обработки по величине антенного выигрыша в широкой области параметров задачи. Показано, что выбор квазиоптимального метода определяющим образом зависит от двух параметров: относительного масштаба когерентности сигнала (в сравнении с размером решётки) и относительного уровня когерентной составляющей сигнала (в сравнении с его полной интенсивностью). Результаты представляются полезными для различных приложений в области гидроакустики и радиолокации на больших дистанциях, когда ослабление когерентности волновых фронтов принимаемых сигналов влияет на работу антенных систем больших волновых размеров.