2.2 Алгоритм обробки корисного сигналу

Розвиток багатопозиційних систем дистанційного зондування припускає модифікацію алгоритмів обробки з метою забезпечення когерентного прийому в умовах рознесеного положення рухомих передавача і приймача. Алгоритм когерентної обробки сигналів для довільних векторів стану k-го передавача й i-го приймача. При цьому пропонується використовувати модифікований опорний сигнал , для формування якого можна використовувати результат перемноження прямого сигналу на сигнал опорного генератора.

Використання докладних аналітичних виразів для моделей прямого і відбитого сигналів при формуванні опорного сигналу приводить до такого результату:

 (1)

(1)

, (1)

де - комплексний коефіцієнт відбиття елемента з вектором електрофізичних параметрів ; - коефіцієнт спотворення сигналу в середовищі поширення (атмосфері); - комплексна змінна, яка враховує діаграми спрямованості приймальної та передавальної позицій; - комплексна огинаюча сигналу; - несуча частота випромінюваного сигналу; , - час затримки сигналу у прямому каналі та у каналі відбитого сигналу.

Запропонований алгоритм обробки корисного сигналу та розроблена на його основі модель когерентного приймача дозволяє забезпечити когерентний режим і оцінити комплексний коефіцієнт відбиття поверхні з точністю до комплексної величини (з точністю до калібрування радіолокаційної системи)

.

Алгоритм дозволяє усунути первинні спотворення, повязані з нестабільністю і розбіжністю частот опорних генераторів. Крім того, усуваються амплітудно-фазові спотворення сигналу на трасі передавач-приймач при використанні приймально-передавальних позицій, розташованих на суттєво різних висотах.

Модель прийнятого (корисного) сигналу в активних РСА має вигляд

.

Видно, що корисний сигнал суттєво залежить від діаграм спрямованості приймальних і передавальних антен , коефіцієнтів спотворення сигналу в середовищі поширення (атмосфері) , комплексного коефіцієнта відбиття і геометричних параметрів РСА (просторово-часових залежностей координат носіїв).

При дослідженні геометричних співвідношень у багатопозиційних системах показано, що час затримки , який визначає вид одиничного сигналу, може бути наведений у вигляді суми постійної та змінної складових

,

*де ,

.

Досліджено постійну складову загального часу затримки. Показано, що вона визначає звязок між перетином просторової функції невизначеності в далекомірній площині з функцією невизначеності випромінюваного сигналу за часом затримки. Вигляд просторової залежності необхідно враховувати при виборі зони огляду з метою виключення неоднозначності вимірів.

Для багатопозиційних систем із синтезуванням апертури, в яких функціонал щільності імовірності векторного процесу можна записати у вигляді

,

рішення було отримано в рамках моделі корисних сигналів, поданих у вигляді . Отримане в результаті оптимізації рішення

являє собою рівність результату спільної обробки (ліва частина рівняння) з оцінюваною просторовою функцією , згладженою модифікованою функцією:

.

визначається сумою функцій невизначеності по всіх парах, що беруть участь у формуванні корисного сигналу .

Операції комплексування містять у собі операції декореляції вхідного процесу матрицею з наступною узгодженою фільтрацією з модифікованим опорним сигналом , що залежить від моделі поверхні.