Одним из перспективных путей повышения качества функционирования радио-электронных систем (РЭС) в условиях сложной электромагнитной обстановки (ЭМО) является быстрое адаптивное управление частотно-временными параметра-ми излучаемых сигналов на основе критерия минимизации пересечения областей локализации энергии принимаемых сигналов с помехами в плоскости частота-время.

Однако, вследствие принципиального разноса во времени моментов излучения и приема сигналов (как для радиолокации, так и для связи), а также конечного вре-мени для перестройки передатчиков и приемников необходимо выполнить оценку будущего распределения энергии помех в плоскости частота-время. Как следует из постановки задачи, эта оценка должна выполняться в темпе реального времени и одновременно для некоторого участка частотно-временной плоскости. Размеры и упреждение во времени этого участка определяются конкретными параметрами РЭС и её режимом работы.

Анализ большинства известных алгоритмов экстраполяции и прогнозирования не выявил среди них сколько-нибудь подходящих для решения поставленной задачи в силу вышеуказанной специфики. Наиболее предпочтительным представляется применение экстраполятора на основе алгоритма полигармонической экстраполя-ции[1-3]. Текущая ЭМО, как объект экстраполяции, представляет из себя двумер-ный массив отсчетов спектральной плотности мощности. Одна из координат точки этого массива соответствует частоте, а другая – времени взятия этого отсчета. Практически, наиболее просто получить это распределение можно используя «гре-бенку» узкополосных фильтров, входы которых подключены к выходу приемной антенны, а выходы фильтров нагружены на детекторы огибающей с последующей оцифровкой.

Алгоритм экстраполяции текущей ЭМО является двумерным обобщением од-номерного алгоритма полигармонической экстраполяции и, по аналогии с исход-ным, состоит из двумерного Фурье-преобразования двух частично перекрывающих-ся участков частотно-временного распределения сдвинутых относительно друг друга по оси времени [4]. Далее производятся аналогичные линейные операции с амплитудно-частотными и фазо-частотными характеристиками этих двумерных спектров, а полученный в результате спектр, подвергается обратному двумерному Фурье-преобразованию и образует третий участок частотно-временной плоскости, частично перекрывающийся с вторым. Оставшаяся часть образует некоторую оцен-ку будущего распределения энергии помех в плоскости частота-время.

Моделирование алгоритма в пакетах “MATLAB” и “LabVIEW” на гипотетиче-ских распределениях суперпозиции помех с амплитудной и широкополосной час-тотной модуляцией по различным законам показало его работоспособность.Рис.1. Особенности, присущие одномерному алгоритму воспроизводятся и двумерном варианте. Так, для удовлетворительной точности прогноза, необходимо чтобы зако-номерности присущие текущей совокупности помех были представлены на большей части протяженности области предыстории во времени. Мощность чисто шумовой компоненты на экстраполированной области удваивается, что следует из аналити-ческих соотношений преобразования спектров. Вместе с тем, применение двумер-ного Фурье-преобразования даёт новое качество поскольку позволяет учесть связи в соседних частотных сечениях. Это объясняет тот факт, что последовательное при-менение одномерного алгоритма для всех частотных сечений в сумме не обеспечи-вает точности двумерного алгоритма.

[1] Евсеев А.П. //В кн. Сб. тезисов межреспубликанской конференции.–Н.Новгород: ННИПИ “КВАРЦ”, 1992, с.31.
[2] Евсеев А.П., Баданов В.А. //В кн. Труды шестой научной конференции по ра-диофизике. 7 мая 2002г. /Ред. А.В.Якимов. –Н.Новгород: ТАЛАМ, 2002, с.169.
[3] Баданов В.В.,Евсеев А.П. //Тез. докл. конф. «Будущее технической науки», Ниж-ний Новгород 16 мая 2003 года, –Нижний Новгород: Изд НГТУ, с.6
[4] Евсеев А.П., Евсеев Д.А., Баданов В.В.// В кн. Вестник Нижегородского универ-ситета им.Н.И.Лобачевского. Серия Радиофизика.Вып.1(2),Н.Новгород:Изд-во ННГУ, 2004. 268с.