Статистические свойства спектральных оценок информационных сигналов при зондировании малоподвижных объектов / Statistical Properties of Spectral Estimates of Information Signals for Sounding of Slowly Moving Targets

Вязьмитинов И. А. / Vyazmitinov, I.A.
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины / RUS Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины
Мирошниченко Е. И. / Myroshnichnko, Ye.I.
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины / RUS Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины
Сытник О. В. / Sytnik, O.V.
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины / RUS Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины
Выпуск в базе РИНЦ
Вязьмитинов И. А., Мирошниченко Е. И., Сытник О. В. Статистические свойства спектральных оценок информационных сигналов при зондировании малоподвижных объектов // Физические основы приборостроения. 2012. Т. 1. № 4(5). С. 78–85. DOI: 10.25210/jfop-1204-078085
Vyazmitinov, I.A., Myroshnichnko, Ye.I., Sytnik, O.V. Statistical Properties of Spectral Estimates of Information Signals for Sounding of Slowly Moving Targets // Physical Bases of Instrumentation. 2012. Vol. 1. No. 4(5). P. 78–85. DOI: 10.25210/jfop-1204-078085

Аннотация: В работе представлены результаты экспериментальных исследований отраженных от человека сигналов когерентного доплеровского радиолокатора. Рассматриваются спектральные и временные реализации информационных процессов и их статистические характеристики. Показано, что в дециметровом диапазоне длин волн зондирующего сигнала, информационный процесс, порожденный фазовой модуляцией отраженного сигнала, обусловленной перемещением грудной клетки человека при его дыхании, обладает свойствами периодически коррелированного случайного процесса. Статистические характеристики этого процесса вычисляются на эквидистантной решетке, период которой равен периоду корреляции процесса. Предложен стохастический критерий для оценки периода корреляции. Теоретически доказано и экспериментально подтверждено свойство эргодичности процесса на эквидистантной решетке.
Abstract: The paper presents results of experimental studies the signals of a coherent Doppler radar reflected from the human being. Considered the implementation of the spectral and temporal information processes and their statistical properties. It is shown that in the decimeter wavelength range of the probe signal, the information process, generated by the phase modulation of the reflected signal caused by movement of the chest when breathing person, has the properties of periodically correlated random process. Statistical characteristics of this process are calculated on an equidistant grid with a period equal to the period of the correlation process. In paper was proposed a stochastic criterion for evaluating the period of correlation. Proved theoretically and experimentally confirmed by the ergodic property of the process on an equidistant grid.
Ключевые слова: критерий, вероят- ность, доплеровский спектр, дециметровый диапа- зон, эквидистантнаярешетка, radar, the criterion, probability, the Doppler spectrum, decimeter wavelength, range, критерий

Литература / References
  1. Бугаев А. С., Васильев И.А., Ивашов С. И. и др. Обнаружение и дистанционная диагностика состояния людей за препятствиями с помощью РЛС // Радиотехника. 2003. № 7. С. 42-47.
  2. Immoreev, I. Y., Samkov, S. V. Ultra-Wideband (UWB) Radar for Remote Measuring of Main Parameters of Patient’s Vital Activity // IEEE International Workshop “the Ultra Wideband and Ultra Short Impulse Signals (UWBUSIS’02, Kharkov, Ukraine. 01 October 2002.
  3. Daniels,D.J. Surface-Penetrating Radar. Ra 006, ISBN0 85296 8620. 1996. 300p
  4. Ivashov, S.I., Sablin,VN., and Vasilyev, I.A. Wide- Span Systems ofMine Detection // IEEE Aerospace & Electronic Systems Magazine. May 1999. Vol. 14. No. 5. P. 6-8.
  5. Ivashov, S. I., Makarenkov, V.I., Razevig,V.V., Sablin, VN., Sheyko, A.P., and Vasiliev,I.A. Remote Control Mine Detection System with GPR and Metal Detector // Proceedings of the Eight International Conference on Ground Penetrating Radar, GPR’2000, May 23-26, 2000, University of Queensland, Gold Coast, Queensland, Australia. 2000. P. 36-39.
  6. Ivashov, S.I., Isaenko, V.N., Konstantinov, V.F., Sablin, V.N., Sheyko, A.P., and Vasiliev, I.A. GPR for Detection and Measurement of Filled up Excavations for Forensic Applications // Proceedings of the Seventh International Conference on GroundlO Penetrating Radar, GPR’98, May 27-30, 1998, University of Kansas, Lawrence, Kansas, USA. 1998. Vol. 1. P. 87-89.
  7. Vertiy, A.A., Gavrilov, S. P., Voynovskyy, I V, Stepanyuk, V.N., and Sunullah Ozbek. The Millimeter Wave Tomography Application for the Subsurface Imaging // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. 2002. Vol. 23. No. 10. P. 1413-1444.
  8. Salman, O., Gavrilov, S. P., and Vertiy, A.A., Subsurface Microwave Imaging By Using Angular Part of Scattered Field// Journal of Electromagnetic Wave and Applications. 2002. Vol. 16. No. 11. P. 1511-1529.
  9. Sytnik, О. V., Vyazmitinov, I.A., and Myroshnychenko, Y.I. The Features of Radar Developments for People Detection Under Obstructions II Telecommunications and Radio Engineering. 2004. Vol. 61. No. 10. P. 875-885.
  10. Fullerton, L. W. US Patent No. 7030806. April 18, 2006.
  11. Woodward, P.M. Probability and Information Theory with Applications to Radar. Pergamon Press, N.Y. 1953.
  12. Wilson, R. and Richter, J. Generation and Performans of Quadraphase Welty Codes for Radar and Synchronization of Coherent and Differentially Coherent PSK // IEEE Trans. Comm. 1979. Vol. COM-27. No. 9. P. 641-647.
  13. Драган Я.П. Енергетична теорш лшшних моделей стохастичних сигнатв.TbBiB. Центр стратепчних дослвдженьекобютехшчнихсистем. 1997. 333 с.
  14. Gardner, W.A. Spectral Correlation of Modulated Signals: Part I. Analog Modulation. II IEEE Transactions on Communications. 1987. Vol. COM-35. No. 6. P. 584-594.