Исследование возможности использования комплементарных кодов Голея в РСА


Авторы

Кузьмин И. А.1*, Мелёшин Ю. М.1**, Карпов В. Н.1***, Гончаров М. О.1****, Цветков В. К.2*****

1. Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», площадь Шокина, 1, Москва, Зеленоград, 124498, Россия
2. Национальный исследовательский университет «МИЭТ», 124498, Москва, Зеленоград, пл. Шокина, д. 1

*e-mail: kuzmin.ilya.al@gmail.com
**e-mail: i@imym.ru
***e-mail: vadimkarpov@icloud.com
****e-mail: maxim.mgoncharov2001@gmail.com
*****e-mail: tsvetkov_vk@mail.ru

Аннотация

В работе представлено исследование возможности использования комплементарных кодов Голея в качестве модулирующего сигнала в радиолокации с синтезированной апертурой. В работе определено влияние амплитудного разбаланса и фазового сдвиг между последовательностями, фазового набега внутри последовательности и влияние низкочастотной цифровой фильтрации на такие параметры автокорреляционной функции последовательности, как мерит-фактор и пиковый уровень боковых лепестков. В работе представлены результаты экспериментальных исследований, полученные с использованием малогабаритного радиолокатора с синтезированной апертурой, размещаемого на беспилотном летательном аппарате (БПЛА). В результате эксперимента выполнено сравнение радиолокационных изображений, полученных с использованием кодов Голея и М-последовательностей.

Ключевые слова:

РСА, комплементарные последовательности Голея, М-последовательности, мерит-фактор, фазокодовая манипуляция

Список источников

  1. Зюзин А.В., Захаров А.С., Перлов А.Ю., Тимошенко А.В. Методика выбора оптимальных параметров зондирующего сигнала при работе в режиме с повышенным разрешением // Труды МАИ. 2024. № 138. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=182681
  2. Мухтаров Э.И., Петров А.С. Анализ искажений, возникающих при фильтрации сигналов с линейной частотной модуляцией // Труды МАИ. 2024. № 135. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=179690
  3. K. Shahin, K. Artin and J. Mobin, "Novel continuous phase DDS model for linear Chirp Signal Simulation in Pulse Compression Radar," 2021 29th Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE), Tehran, Iran, Islamic Republic of, 2021, pp. 798-804, doi: 10.1109/ICEE52715.2021.9544243. 
  4. Лихачев В.П., Сидоренко С.В. Помехоустойчивость алгоритма автофокусировки изображений по минимуму энтропии при сложной фоновой обстановке // Труды МАИ. – 2018. – № 99. – С. 27. – EDN XOGNSH.
  5. Моделирование радиолокатора с синтезированной апертурой при решении задач его внутреннего и внешнего проектирования / А. П. Брызгалов, И. В. Ковальчук, А. В. Хныкин [и др.] // Труды МАИ. – 2011. – № 43. – С. 25. – EDN NEBZIN.
  6. R. Suzuki, A. Hirose and R. Natsuaki, "Optimizing PN-Sequences with Genetic Algorithm for SAR Waveform Diversity," IGARSS 2024 - 2024 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, Athens, Greece, 2024, pp. 11161-11164, doi: 10.1109/IGARSS53475.2024.10641712. 
  7. K. Khramov, S. Zhiganov and M. Smirnov, "Choosing Sets of BPSK-Signals Based on Cycle Sequences for Low Orbit SAR with Multibeam Antenna Array," 2024 26th International Conference on Digital Signal Processing and its Applications (DSPA), Moscow, Russian Federation, 2024, pp. 1-5, doi: 10.1109/DSPA60853.2024.10510096.
  8. K. S. Lyalin, V. K. Tsvetkov, A. Y. Sheremet, P. Y. Vatskov and A. A. Biryuk, "The study of RF frontend characteristics influence to SAR image quality," 2017 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), St. Petersburg and Moscow, Russia, 2017, pp. 1255-1256, doi: 10.1109/EIConRus.2017.7910792.
  9. S. A. Kislyy, I. A. Pchenikin, I. A. Kuzmin, M. S. Khasanov, E. L. Akashkin and K. S. Lyalin, "Research of the M-sequence Autocorrelation Function Side Lobe Suppression Due to the Cyclic Accumulation," 2022 IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON), Yekaterinburg, Russian Federation, 2022, pp. 2150-2154, doi: 10.1109/SIBIRCON56155.2022.10017030.
  10. A. A. Biryuk, M. S. Khasanov, A. A. Zatonskaya and A. A. Airapetian, "Research into the Effect of Circular Shift Parameters on the ACF of Noise-like Binary Sequences," 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), St. Petersburg and Moscow, Russia, 2020, pp. 2240-2242, doi: 10.1109/EIConRus49466.2020.9039170
  11. Спектральный метод подавления боковых лепестков автокорреляционной функции длинных псевдослучайных бинарных последовательностей / К. С. Лялин, М. С. Хасанов, Ю. М. Мелешин, И. А. Кузьмин // Труды МАИ. – 2018. – № 103. – С. 23. – EDN YWWYUP.
  12. S. A. Kislyy, I. A. Kuzmin, M. O. Goncharov, V. K. Tsvetkov, Y. M. Meleshin and K. S. Lyalin, "Cyclically Shifted Phase-Coded Signal Advancement in Synthetic Aperture Radar Visual & Quantitative Assessments Against Traditional Chirp," 2024 IEEE 25th International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM), Altai, Russian Federation, 2024, pp. 670-673, doi: 10.1109/EDM61683.2024.10614958. 
  13. Компактный мультидиапазонный радар с синтезированной апертурой / А. Л. Переверзев, К. С. Лялин, Ю. М. Мелешин [и др.] // Наноиндустрия. – 2020. – Т. 13, № S4(99). – С. 154-156. – DOI 10.22184/1993-8578.2020.13.4s.154.156. – EDN CZEJIV.
  14. Малогабаритная модульная платформа многодиапазонного радиолокационного комплекса дистанционного зондирования Земли для БПЛА / К. С. Лялин, А. Л. Переверзев, И. А. Кузьмин [и др.] // Наноиндустрия. – 2021. – Т. 14, № S7(107). – С. 150-152. – DOI 10.22184/1993-8578.2021.14.7s.150.152. – EDN GIDTGG.
  15. G. Jin, A. Aubry, A. De Maio, R. Wang and W. Wang, "Quasi-Orthogonal Waveforms for Ambiguity Suppression in Spaceborne Quad-Pol SAR," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 60, pp. 1-17, 2022, Art no. 5204617, doi: 10.1109/TGRS.2021.3066590.
  16. D. Gleich, P. Planinsic, B. Gergic and Z. Cucej, "Progressive space frequency quantization for SAR data compression," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 40, no. 1, pp. 3-10, Jan. 2002, doi: 10.1109/36.981344.
  17. Y. Li, W. Hu, H. Fan and X. Du, "Phase-Coded Sequence Design for Local Shaping of Complete Second-Order Correlation," in IEEE Signal Processing Letters, vol. 31, pp. 571-575, 2024, doi: 10.1109/LSP.2024.3359575.
  18. Z. Yao, G. Li, S. Wang and Y. Zheng, "Channel estimation of sparse multipath based on compressed sensing using Golay sequences," 2015 IEEE International Conference on Digital Signal Processing (DSP), Singapore, 2015, pp. 976-980, doi: 10.1109/ICDSP.2015.7252023. 
  19. T. Yao, X. Wang, H. Zhou, S. Tang and C. Xu, "A Method of Phase Noise Estimation and Compensation Based on Golay Sequence in Time Domain for SC-FDE Millimeter-Wave Communication Systems," 2020 IEEE 6th International Conference on Computer and Communications (ICCC), Chengdu, China, 2020, pp. 278-282, doi: 10.1109/ICCC51575.2020.9344982. 
  20. Z. Gu, Z. Zhou, A. R. Adhikary, Y. Feng and P. Fan, "Construction of Golay-ZCZ Sequences with New Lengths," 2021 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT), Melbourne, Australia, 2021, pp. 1802-1805, doi: 10.1109/ISIT45174.2021.9518058. 
  21. Q. Zhang, Y. Zhang, X. Qi and H. Li, "A Novel Phase Coding Design for MIMO SAR Based on Golay Complementary Sequences," IGARSS 2022 - 2022 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium, Kuala Lumpur, Malaysia, 2022, pp. 563-566, doi: 10.1109/IGARSS46834.2022.9884757.
  22. S. Nagaraj and M. Sarkar, "Orthogonal Channelization of Backscattering Tags using Golay Complementary Sequences," 2018 IEEE International Conference on Advanced Networks and Telecommunications Systems (ANTS), Indore, India, 2018, pp. 1-4, doi: 10.1109/ANTS.2018.8710103. 
  23. Popović B. M. Efficient Golay correlator // Electronics Letters. 1999. Vol. 35, No. 17. P. 1427. DOI: 10.1049/el:19991019.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2025

 Вход