<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vestift</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1561-8358</issn><issn pub-type="epub">2524-244X</issn><publisher><publisher-name>The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.29235/1561-8358-2019-64-2-232-239</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestift-443</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>РАДИОЭЛЕКТРОНИКА И ПРИБОРОСТРОЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>RADIOELECTRONICS AND INSTRUMENT-MAKING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Синтез диаграмм направленности антенн РЛС с линейным сканированием луча и амплитудной обработкой сигналов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Synthesis of radar antenna patterns with linear beam scanning and amplitude signal processing</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Артемьев</surname><given-names>В. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Artemiev</surname><given-names>V. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Артемьев Валентин Михайлович – член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник</p><p>ул. Академическая 16, 220072, Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Valentin M. Artemiev – Corresponding Members of the National Academy of Sciences of Belarus, D. Sc. (Engineering), Professor, Chief Researcher</p><p>16, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk</p></bio><email xlink:type="simple">artemiev@iaph.bas-net.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Наумов</surname><given-names>А. О.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Naumov</surname><given-names>A. O.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Наумов Александр Олегович – кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией радиотомографии</p><p>ул. Академическая 16, 220072, Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexander O. Naumov – Ph. D. (Physics and Mathematics), Head of Laboratory</p><p>16, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk</p></bio><email xlink:type="simple">naumov@iaph.basnet.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кохан</surname><given-names>Л. Л.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kokhan</surname><given-names>L. L.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кохан Леонид Леонидович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник</p><p>ул. Академическая 16, 220072, Минск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Leonid L. Kokhan – Ph. D. (Engineering), Senior Researcher</p><p>16, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk</p></bio><email xlink:type="simple">kokhanll@iaph.bas-net.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute of Applied Physics of the National Academy of Sciences of Belarus</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>29</day><month>06</month><year>2019</year></pub-date><volume>64</volume><issue>2</issue><fpage>232</fpage><lpage>239</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Артемьев В.М., Наумов А.О., Кохан Л.Л., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Артемьев В.М., Наумов А.О., Кохан Л.Л.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Artemiev V.M., Naumov A.O., Kokhan L.L.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/443">https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/443</self-uri><abstract><p>В радиолокационных станциях (РЛС) с линейным сканированием луча угловая разрешающая способность определяется шириной диаграммы направленности антенны. Традиционным путем ее увеличения является повышение размеров апертуры антенны, что ограничивается техническими возможностями. Достичь увеличения угловой разрешающей способности можно путем использования специальных методов обработки принятых сигналов, позволяющих синтезировать диаграмму направленности с желаемой шириной. Цель работы состояла в разработке метода синтеза диаграммы направленности в РЛС с линейным сканированием луча и амплитудной обработкой сигналов. Предлагается метод синтеза диаграммы с заданной шириной, определяемой расстоянием между нулями первых боковых лепестков. Это достигается путем одновременной весовой обработки задержанных во времени сигналов на выходе приемника и их суммирования. Метод синтеза диаграммы основан на выборе критерия оптимальности путем минимизации квадратичной функции потерь. В состав функции входит слагаемое, обеспечивающее минимизацию дисперсии шумов на выходе приемника, а также слагаемые, учитывающие линейные ограничения на амплитуду диаграммы направленности и ее ширину. Решение задачи осуществляется на основе метода неопределенных множителей Лагранжа с линейными ограничениями. Получены структурная схема формирования диаграммы направленности, соответствующая схеме трансверсального фильтра, и уравнения для нахождения ее оптимальных параметров. Возможности метода показаны на модельных примерах синтеза диаграмм направленности при различном числе каналов измерений. Полагается, что исходная диаграмма описывается гауссовой функцией. Рассмотрены случаи равномерного и неравномерного положения исходных лучей в диапазоне ширины исходной диаграммы. Исследована зависимость отношения сигнал/шум от количества диаграмм направленности и амплитуд боковых лепестков.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>In radars with linear beam scanning the angular resolution is determined by the width of the antenna pattern. The traditional way to increase this resolution is to enlarge the size of the antenna aperture, which is limited by technical capabilities. It is possible to achieve an increase in the angular resolution by using special methods for processing the received signals, which make it possible to synthesize the antenna pattern with the desired width. The aim of the work was to develop such method for synthesizing of radar antenna pattern with linear beam scanning and amplitude signal processing. A method for the synthesis of the antenna patterns with a given width, determined by the distance between the zeros of the first side lobes is proposed. This is reached by simultaneous processing of delayed signals in the output of the receiver and its summations. The method of pattern synthesis is based on the choice of the optimality criterion by minimizing the quadratic loss function. This function includes a term that minimizes the noise variance at the output of the receiver, as well as terms that take into account linear restrictions on the antenna pattern amplitude and width. The solution to the problem is carried out on the basis of the method of Lagrange multipliers with linear constraints.</p><p>The capabilities of the method are shown in model examples of the synthesis of antenna patterns with different number of measurement channels. It is assumed that the initial diagram is described by a Gaussian function. The cases of uniform and nonuniform distribution of angles in the range of the initial antenna pattern are considered. The dependence of the signal-tonoise ratio on the number of directional patterns and the amplitude of the side lobes is investigated.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>угловая разрешающая способность</kwd><kwd>диаграмма направленности антенны</kwd><kwd>ширина диаграммы направленности</kwd><kwd>оптимизация</kwd><kwd>метод множителей Лагранжа</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>angular resolution</kwd><kwd>antenna pattern</kwd><kwd>width of antenna pattern</kwd><kwd>optimization</kwd><kwd>method of Lagrange multipliers</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Справочник по радиолокации: в 2 кн. / под ред. М. И. Сколника. – М.: Техносфера, 2014. – Кн. 1. – 672 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Skolnik M. I. (ed.). Radar Handbook. N. Y., McGraw-Hill, 1970. 1328 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Монзинго, Р. А. Адаптивные антенные решетки / Р. А. Монзинго, Т. У. Миллер. – М.: Радио и связь, 1986. – 448 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Monzingo R. A., Haupt R., Miller T. W. Introduction to Adaptive Arrays. N. Y., Wiley, 1980. 543 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Адаптивные фильтры / под ред. К. Ф. Н. Коуэна, П. М. Гранта. – М.: Мир, 1988. – 392 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kowan ะก. F. N., Grant P. M. (eds.). Adaptive Filters. Prentice-Hall, Inc., 1985. 308 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фомин, В. Н. Рекуррентное оценивание и адаптивная фильтрация / В. Н. Фомин. – М.: Наука, 1984. – 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fomin V. N. Recurrent Estimation and Adaptive Filtering. Moscow, Nauka Publ., 1984. 288 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
