Исследование и разработка сверхширокополосных цифровых антенных решѐток для создания радиотехнических систем различного назначения

Повышение информационных возможностей радиосистем во многом основывается на расширении полосы используемых ими частот. Актуальность проблемы определила быстрое развитие технологий, использующих сверхширокополосные (UWB) сигналы. Актуально использование UWB-сигналов в радиосвязи. Это особо высокоскоростные радиоканалы, каналы дистанционного управления роботами, манипуляторами и другими техническими объектами, радиоканалы, обеспечивающие подповерхностную и подводную радиосвязь. В области дистанционного зондирования UWB-радары могут применяться в геологии и геофизике, в частности, позволяют оценить физические характеристики горных пород, другие характеристики месторождений, определить положение измеряемого подземного объекта с точностью до метра. Эффективно использование UWB-сигналов в целом ряде далѐких от обычной радиолокации областей - в медицине, психофизиологии, например, для задач дистанционного мониторинг дыхания и сердцебиения, функционального состояния сосудистой системы и др. Тактико-технические характеристики наносекундных радиосистем, взаимосвязи характеристик, их зависимости от параметров систем значительно отличаются от узкополосных аналогов. Проводится анализ определений характеристик радиосистем и обобщение их на UWB-сигналы. Обобщаются и модифицируются применительно к UWB-сигналам многие известные аналитические и численные методы оценок и расчѐтов характеристик узкополосных антенных систем, особенно антенных решеток, приѐмных и передающих устройств. Решаются задачи повышения дальности действия наносекундных РЛС различного назначения за счет многопараметрической оптимизации их характеристик и создания новых методов цифровой обработки принимаемых UWB-сигналов. Разрабатываются новые эффективные алгоритмы обработки UWB-сигналов и пачек UWB-сигналов, не имеющих прямых узкополосных аналогов. Развиваются методы интеллектуального анализа полученных данных в целях решения задач распознавания и идентификации объектов. Проводятся исследования решений вариационных задач по поиску оптимальной формы зондирующих UWB-импульсов, обеспечивающих наибольшую вероятность обнаружения целей.