Сущность и методика решения задач распознавания и различения сигналов Ансамбли распознаваемых (стр. 2 из 2)

,

Например, резонансными свойствами характеризуется полуволновый вибратор (

), поскольку . ЭПР полуволнового вибратора значительно превышает его поперечные размеры:

Резонансные свойства шара радиусом Rш проявляются на частотах

, при которых периметр шара кратен целому числу длин волн (рис. 4):

Для всякой цели существует набор длин волн электромагнитного поля, при котором проявляются резонансные свойства ее ЭПР. Применяя многочастотный зондирующий сигнал и получая частотно-резонансные портреты, можно осуществлять классификацию (распознавание) целей по их отличительным резонансным длинам волн.

Рис. 4 Резонансные свойства ЭПР шара

Поляризационный портрет представляет собой совокупность четырех (N=4) комплексных амплитуд отраженного сигнала

соответствующих двум взаимно ортогональным поляризациям на прием (первые индексы элементов поляризационной матрицы рассеяния цели) при двух взаимно ортогональных поляризациях на излучение (вторые индексы элементов поляризационной матрицы рассеяния цели. Пространством распознавания является произвольный поляризационный базис

.

Поляризационный портрет может быть использован для определения формы и ориентации цели в картинной плоскости (плоскости поляризации). Собственные значения

и собственные направления поляризационной матрицы рассеяния отражают фундаментальные свойства объекта рассеяния - его форму и ориентацию в плоскости поляризации.

Собственные значения могут быть получены в результате решения характеристического уравнения

откуда

,

а собственные направления, отвечающие этим собственным значениям

, могут быть получены в результате решения уравнений

или

,

откуда

Таким образом, фиксируя четыре комплексные амплитуды отраженного сигнала

в произвольном поляризационном базисе , являющиеся компонентами поляризационной структуры рассеянного целью электромагнитного поля

где

можно, во-первых, найти элементы поляризационной матрицы рассеяния цели в этом поляризационном базисе

- во-вторых, вычислить собственные значения поляризационной матрицы рассеяния цели

путем решения ее характеристического уравнения

и определить форму цели в картинной плоскости

- в-третьих, вычислить собственные направления поляризационной матрицы рассеяния цели

и определить ориентацию цели в картинной плоскости

Форма и ориентация целей в картинной плоскости могут служить основой их классификации (распознавания). Следует заметить, что поляризационное распознавание целей предполагает использование полного поляризационного зондирования

и полного поляризационного приема

Дальностный портрет представляет собой совокупность N комплексных амплитуд отраженного сигнала

,

относящихся к различным элементам разрешения цели по дальности вдоль ее радиальной протяженности. Пространством распознавания является время запаздывания

или дальность . Условием получения дальностного портрета является сверхразрешение по дальности, когда разрешающая способность по дальности много меньше радиальной протяженности цели δ :

При этом число комплексных амплитуд дальностного портрета определяется отношением радиальной протяженности цели к разрешающей способности по дальности

Картинный портрет представляет собой совокупность амплитуд отраженного сигнала

относящихся к различным элементам разрешения по углу вдоль ее угловой протяженности. Пространством распознавания может быть угол или пересчитанная в картинную плоскость линейная координата . Условием получения картинного портрета является сверхразрешение по углу, когда угловая разрешающая способность много меньше угловой протяженности объекта :

или линейная разрешающая способность в картинной плоскости

много меньше линейной протяженности целя в той же плоскости :

Общее число комплексных амплитуд картинного портрета определяется произведением

где

- линейная протяженность цели в двух поперечных измерениях картинной плоскости,

- разрешающая способность в двух поперечных измерениях картинной плоскости.

Распределение отражательной способности объекта в картинной плоскости определяется ее конструкцией и служит устойчивым классификационным признаком.

Доплеровский портрет представляет собой совокупность N комплексных амплитуд отраженного сигнала

относящихся к различным элементам разрешения по доплеровский частоте. Пространством распознавания является доплеровская частота .

ЛИТЕРАТУРА

1. Охрименко А.Е. Основы извлечения, обработки и передачи информации. (В 6 частях). Минск, БГУИР, 2004.

2. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Реброва Т.Б.. Радиоэлектроника и медицина. –Мн. – Радиоэлектроника, 2002.

3. Медицинская техника, М., Медицина 1996-2000 г.

4. Сиверс А.П. Проектирование радиоприемных устройств, М., Радио и связь, 2006.

5. Чердынцев В.В. Радиотехнические системы. – Мн.: Высшая школа, 2002.

6. Радиотехника и электроника. Межведоств. темат. научн. сборник. Вып. 22, Минск, БГУИР, 2004.