На базе единого математического аппарата излагаются основы статистической теории измерительных радиосистем, включающих в себя системы радиолокации^ радионавигации, траекторных измерений, измерений параметров окружающей^ среды, радиоастрономии и др. Рассматриваются обработка пространственно-вре-'J менных сигналов (электромагнитных полей), вторичная обработка оценок и мно-i ;гоканальная фильтрация сообщений в измерительных комплексах с учетом ограниченности априорных данных и использованием цифровой обработки. Решается;, задача статистической аттестации качества функционирования радиосистем и комплексов в реальных условиях работы. Приводятся примеры оптимизации, измерительных радиосистем и расчета их качественных показателей.
Книга рассчитана на научных работников и радиоинженеров, занимающихся автоматизированными системами сбора и обработки информации.
Рис. 29, табл. 2, библ. 80 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Вопросам статистической теории приема и обработки информации при наличии помех посвящено большое количество работ. Советскими и зарубежными учеными получены существенные результаты, закладывающие фундамент научно обоснованного синтеза и анализа систем и дающие ясное представление разработчикам систем о тех возможностях, которые находятся в их распоряжении. Вместе с тем результаты статистической теории недостаточно быстро и эффективно применяются на практике специаЛис-' тами по разработке, проектированию и особенно по эксплуатации. радиосистем. Это можно объяснить рядом причин. На практике часто выдвигаются на передний план такие задачи, решение которых в явном виде отсутствует в имеющихся литературных источниках. Некоторые задачи сформулированы и решены методами, недостаточно известными инженерам, например, методами, основанными на современной теории нелинейной фильтрации марковских процессов. Наконец, современные радиосистемы представляют собой большие системы, их разработка и эксплуатация требуют совместного рассмотрения и решения многих вопросов, однако в большинстве публикуемых работ развивается и излагается об-' щая теория обнаружения сигналов и оценки их параметров, а также теория фильтрации процессов. Поэтому'наряду с дальнейшей разработкой теории статистических решений и фильтрации целесообразно заняться построением общей статистической теории радиосистем. ' " • "• В предлагаемой книге сделана попытка изложить основы статистической теории измерительных радиосистем, т. е. систем, извлекающих содержащуюся в электромагнитных полях информацию о параметрах и характеристиках окружающей среды (вклю-^ чая подвижные объекты, находящиеся в окружающем пространстве). Измерительные радиосистемы охватывают весьма Широкий класс систем. К ним относятся системы радиолокации и радионавигации, системы траекторных измерений, пассивные системы ра-диотеплолокации, радиоастрономии и др.
" гл. 1,2 дано краткое, но по возможности последовательное изложение статистической теории измерительных систем. Основное внимание уделено определению круга задач, решаемых ста-истической теорией измерительных систем, характеристике ме-годов^и математического аппарата, выявлению общих закономер-
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие . .-.............
* • о
Глава 1 Некоторые вопросы теории оптимизации радиотехнических измерений
1.1. Общая характеристика измерительных систем и комплексов ... г
1.2. Измерительная система........'.....' -/
1.3. Измерительный комплекс............ U
1.4. Задача синтеза оптимального оператора измерительной системы . . j'y
1.5. Практические критерии качества и оптимальные решения в системах
с дискретными параметрами............ 22
1.6. Практические критерии качества и оптимальные оценки в системах с непрерывными параметрами............ 28
1.7. Функции правдоподобия............. 35
1.8. Исключение мешающих параметров из функции правдоподобия . . 45
1.9. Практические примеры оптимизации систем с дискретными параметрами 49
1.10. Сигнальные функции и функции неопределенности ...... 56
1.11. Функция неопределенности по времени и частоте......63
Глава 2 Оценка параметров сигнала
2.1. Постановка задачи и определения........... 67
2.2. Алгоритмы оптимальной обработки при оценке параметров .... 72
2.3. Расчет ошибок измерения............. 75
2.4. Практические примеры расчета теоретически предельной точности измерений .................. 81
2.5. Эффективность обработки знаковой функции при частотно-фазовых измерениях................. 8fi
2.6. Аномальные ошибки.............. 91
2.7. Оценка параметров сигнала при ограниченных априорных данных . . г<3
Глава 3 Оптимизация цифровой обработки
3.1. Введение................. 104
3.2. Периодическая временная дискретизация узкополосных процессов . . '07
3.3. Временная дискретизация узкополосных процессов по последовательности нулей................. ИЗ
3.4. Оптимальные дискретные алгоритмы частотно-фазовых измерений . . 117
3.5. Упрощенные дискретные алгоритмы частотно-фазовых измерений . . 12'
Г л а в а 4 Пространственно-временная обработка сигналов
4.1. Обсуждение задачи и общие соотношения......• • '^°
4.2. Функции неопределенности пространственно-временных сигналов по угловым координатам...........f • • '°
286
Стр.
4.3. Оптимальная система пространственно-временной обработки при ле-ленговании в широком секторе............ 141
4.4. Оптимальная многоканальная система пеленгования с цифровой пространственной обработкой............. 147
4.5. Многошкальные измерения............. 150
4.6. Пространственно-временная обработка корреляционных сигналов . . 155
4.7. Особенности пеленгования при наличии пространственно-коррелированных помех................ 164
4.8. Пеленгование источников случайных и неизвестных сигналов . . . 170
4.9. Радиоголография............... 179
Глава 5 Вопросы статистической аттестации измерительных радиосистем
5.1. Обсуждение задачи.............. 188
5.2. Статистическая аттестация радиосистемы при аддитивных помехах . . 190
5.3. Статистическая аттестация радиосистемы при мультипликативных^ и аддитивных помехах.............. 196
5.4. Примеры оценок параметров корреляционных функций гауссовских процессов................. 199
Глава 6
Фильтрация оценок информационных параметров сигнала. Вторичная обработка
6.1. Обсуждение задачи............... 203
6.2. Фильтрация детерминированных последовательностей..... 206
6.3. Фильтрация гауссовских последовательностей....... 213
6.4. Фильтрация марковских последовательностей. Фильтр Калмана—Бьюси 218
6.5. Фильтрация гауссовских и марковских последовательностей при ограниченных априорных данных............ 226
Глава 7 Многомерная обработка информации в измерительных комплексах
7.1. Обсуждение задачи.............. 237
7.2. Оптимальное группирование однотипных измерений...... 240
7.3. Многоканальная фильтрация квазидетерминированного скалярного процесса.................. 247
7.4. Многомерная фильтрация скалярного гауссовского процесса . . . 252
7.5. Многомерная фильтрация скалярного марковского процесса . . . 254
7.6. Многомерная фильтрация процесса по наблюдениям его линейных преобразований................. 257
7.7. Некоторые задачи многомерной линейной фильтрации гауссовских и марковских процессов.............. 261
7.8. Оценка параметров траекторий............ 266
7.9. Комбинированная обработка информации при оценках траекторий . . 270
7.10. Вопросы статистической аттестации измерительного комплекса . . 273
Заключение................. 274
Список литературы............. 278
Список обозначений........... . . 282
Предметный указатель..........• 284
Цена: 300руб.
