Comments 47
Спектральное кодирование - интересная штука, спасибо за упоминание. А вот голографическое кодирование во времени, честно, я не понял.
При кодировании во времени вместо М-последовательности я предлагаю использовать цифровую линейную (одномерную) однобитную голограмму светящейся точки (короткого импульса). Принятый сигнал демодулируется обычным образом, оцифровывается и подвергается обратному голографическому преобразованию (восстановлению импульса). Координата этого импульса несет информацию о дальности и скорости цели. Если целей несколько, они отражаются отдельными импульсами, причем происходит выделение малоразмерной цели на фоне большой, что является проблемой для других методов.
Непонятны исходные вещи. Что такое голограмма? Такие вещи далеко не очевидны и не входят в общеобразовательные дисциплины технических вузов.
Принцип голографического кодирования описан в статье на хабре, на которую сделана ссылка в самом начале. Если нет желания разбираться в оптических аналогиях, достаточно принять, что используемая голограмма (она всегда одна и та же) - это последовательность нулей и единиц, составленная неважно каким способом, как, например, широко используемые М-последовательности. Я не помню как образуется М-последовательность, но знаю, что она обладает уникальной автокорреляционной функцией. Примерно так же и голограмма. Если есть желание повторить и проверить результаты - нужно разбираться, если желание их использовать - разбираться не нужно. Я тоже не проходил в вузе ни голографию, ни радиолокацию.
А, вижу. Прочитал. Суммировать сферические волны... Странно.
М-последовательность генерируется регистриром сдвига с линейной обратной связью. Циклические коды Хемминга, кстати, напрямую с ней связаны, так как имеют наименьшую избыточность при кодовом расстоянии три. У таких последовательностей идеальная периодическая АКФ, но плохая ВКФ.
Вы в начале статьи правильно сказали, что в радиолокации почти всё определяется АКФ зондирующего сигнала, ну так и нужно было дальше привести сравнение вашего нового сигнала с известными - ЛЧМ и М-последовательности. Так какие характеристики у вашего сигнала? Пиковый уровень боковых лепестков, интегральный уровень боковых лепестков и ширина главного лепестка АКФ?
Т.е. вы предлагаете новую теорию радиолокации в которой не используется АКФ? И какими метриками в вашей теории определяется различимость двух рядом расположенных объектов или объекта с малым ЭПР на фоне объекта с большим ЭПР? К слову общем известной теории радиолокации отношение сигнал/шум определяется исключительно энергией сигнала и от формы сигнал не зависит, поэтому по такому критерию сравнивать типы сигналов мне кажется странным.
Я никоим образом не собираюсь мешать специалистам по цифровой радиолокации и создавать новую теорию. Я всего лишь, занимаясь в виде хобби голографическим кодированием, попробовал применить его не только в каналах связи, но и в радиолокации. Мне показалось, что получилось хорошо. Еще раз - это временное боковое ответвление моего хобби. Если у кого-нибудь будут деловые предложения, я готов их рассмотреть. А теории радиолокации я не знаю, потому что никогда ею не занимался.
У вас крайне запутанное объяснение и отсутствуют конкретная мат. модель для независимой проверки утверждений из заключения. Из того что я смог понять - это сильно похоже на метод расширения спектра методом прямой последовательности, а там вид последовательности особого значения вообще не имеет - лишь бы его его спектр был более-менее равномерным и не имел сильных просадок на отдельно взятых частотах. А для идеального декодирования нужно просто обратить его спектр через БПФ и получить импульс, который затем используется в качестве ядра свёртки с кодированным сигналом. Чем длиннее последовательность - тем выше помехоустойчивость, и этот теоретический предел никакой хитростью обойти не получится.
В тексте есть ссылка
Здесь описаны алгоритмы голографического кодирования и декодирования
И ещё несколько моих статей на хабре, использующих голографическое кодирование
Там он описан уж слишком неформально. Неужели нет никакого кода, который можно просто взять и выполнить? Вы вроде Матлаб упоминали, тоже сойдёт.
Смотря что нужно - понять принцип кодирования и алгоритм его реализации, или получить работающий код. Код есть, но это больше тысячи строк, которые потребуют объяснений. Какая цель?
Код есть, но это больше тысячи строк, которые потребуют объяснений
То есть получается что для проверки ваших утверждений мне нужно 1) самому во всём разобраться и 2) самому написать код не менее чем в 1000 строк?
Какая цель?
Так а - а ваша-то какая цель? Если вы действительно придумали что-то принципиально новое и хотите это что-то привнести в массы - так это ваша задача минимизировать порог входа для проверки концепции.
Массы вряд ли будут заниматься цифровой радиолокацией. А даже если и будут, выкладывание кучи програми (а это большая куча) в общий доступ мало им поможет. Если у кого-то появится профессиональный интерес, нужно предметно общаться напрямую. Тем более, если у кого-то появится желание использовать метод, широкое обнародование ему не понравится.
Для меня радиолокационное применение - это побочный эффект. Но я буду не против, если он кого-нибудь заинтересует.
То есть получается что для проверки ваших утверждений мне нужно 1) самому во всём разобраться
А какой смысл проверки, если будет запускаться моя же программа? Для достоверной проверки предложенного способа его должен реализовать другой разработчик.
Но если вас интересует не проверка, а использование готового решения, это другая ситуация.
Линейчатый спектр предполагает периодичность сигнала. Радар это будет изучать в квазинепрерывном режиме из-за технологических пауз, поэтому огибающая сигнала будет прямоугольной функцией с соответствующим распуханием спектра. Если наложить оконную функцию, то ослабнет свойство периодичности и спектр перестанет быть строго линейчатым (линейки будут влиять друг на друга). В принципе, должен быть компромисс между уровнем внеполосного излучения и взаимным влиянием спектральных "линеек" (точностью демодуляции/детектирования).
ЛЧМ используют из-за его большей стабильности (робастности) и возможности использовать гомодинный приём (аналоговая обработкп) плюс БПФ, что исключает прямое вычисление свертки. ФКМ как-то не прижился в радиолокации. Всё таки он ближе к навигации и связи.
Спектр является линейчатым только на этапе формирования зондирующего импульса. Это можно делать в аналоговом виде, суммируя N нужных гармоник нужной длительности от N генераторов, потом усиливая и излучая, или в цифровом - синтезировать импульс в цифровой форме (собственно, у меня он уже синтезирован - рис. 14 - можно использовать), перевести его в аналоговый вид в любом масштабе времени, усиливать и излучать. Если в принятом сигнале вырезать окно (скользящим образом), длительность которого равна целому числу периодов всех составляющих гармоник, цифровой спектр будет линейчатым. Чтобы это получилось, в цифровом синтезе участвуют только кратные гармоники, и если длительность окна анализа равна периоду первой гармоники - спектр железно линейчатый.
Название статьи - Цифровая радиолокация, поэтому варианты аналоговой обработки я не рассматриваю
В ближней зоне РЛС будет большая слепая зона, из-за того, что сигнал большой по длительности
Я не предлагаю менять длительность сигнала. Сравнение с М-последовательностью проводилось при строго одинаковой длительности. Просто изменены биты последовательности.
1024 дискрета в сигнале помножьте на длительность одного дискрета. Даже для длительности дискрета 1 мкс это более более 1 мс, то есть более 150 км. При это максимальная дальность действия такой РЛС с большей энергетикой сигнала все равно будет ограничена радиогоризонтом.
Я не занимаюсь разработкой цифровых радиолокаторов. Меня интересует помехоустойчивые системы связи. Разработав голографический код, я рассмотрел разные варианты его применения, один из вариантов - в радиолокации. Поэтому в радиолокации я не менял ничего, кроме последовательности бит в цифровой форме зондирующего импульса. На какой частоте происходит модуляция, какова длительность дискрета, я не знаю и замена М-последовательности на голографическую последовательность никак не может поменять длительность дискрета, размер слепой зоны, энергетику, радиогоризонт и т.д. Меняется только помехоустойчивость (рабочее отношение сигнал/шум, вероятность пропуска цели, вероятность ложного обнаружения), разрешение целей и возможность обнаружения малой цели на фоне большой.
По вопросам помехоустойчивости этого сигнала я с вами абсолютно согласен. Но практическое использование в радиолокации сомнительно
А что мешает поменять цифровой код?
Длительность сигнала большая. Код тут в общем то не причём
Я не знаю, какова реальная длительность. Из литературы я знаю, что в цифровой радиолокации широко используется ФКМ модуляция, а форма импульса часто задается М-последовательностью. Я смоделировал существующие варианты с М-последовательностями разной длины и сравнил их с голографическими последовательностями. Внешние параметры (длительность, диапазон частот, энергетика) никак от этого не менялись. О результатах сравнения я и написал
На практике в радиолокации длинные последовательности не используются ровно по той причине, что я указал выше
А я ни разу не сказал, что она длинная. Она такая же, как и используемая в конкретной установке М-последовательность. При любой длине замена даст положительный эффект - проверено моделированием.
Какая длина вашей и m последовательности?
Длина М-последовательности по определению: 2 в степени n минус 1. Проверял для n от 3 до 16
Для использования этого метода на практике нужно: 1) поменять биты последовательности, не изменяя их количества, 2) поменять программу декодирования принятого сигнала. У меня эта программа есть, но ее может сделать любой, было бы желание и 2 года свободного времени
Цифровая радиолокация с голографическим кодированием