Модели информационного локационного канала и методы обработки сигналов систем радиоакустического зондирования атмосферы

brief description

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

На правах рукописи

Пащенко Сергей Васильевич

УДК 621.396.96:534.88:551.51

Модели информационного локационного канала и методы обработки сигналов систем радиоакустического зондирования атмосферы

05.12.17 радиотехнические и телевизионные системы

Диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук

Научный консультант
Карташов Владимир Михайлович,
доктор технических наук, профессор

Харьков 2013

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, СОКРАЩЕНИЙ, ТЕРМИНОВ....
ВВЕДЕНИЕ.
РАЗДЕЛ 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АКУСТИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН..
1.1. Характеристика систем дистанционного зондирования атмосферы.................................................................
1.2.Физические явления, лежащие в основе работы систем радиоакустического зондирования и РЛС ВЗ................................................
1.3. Системы радиоакустического зондирования атмосферы
1.4. Модели и методы, используемые при исследовании и проектировании систем РАЗ.................................................................
1.5. Выводы, постановка цели и задач исследования...
РАЗДЕЛ 2. МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЛОКАЦИОННЫХ КАНАЛОВ СИСТЕМ РАДИОАКУСТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ..........
2.1. Требования к моделям и постановка задачи......
2.2. Формы представления функции рассеяния..........................
2.2.1 Представление функции рассеяния в координатах «расстояние параметр Брэгга»......................................................................................
2.2.2 Представление функции рассеяния в координатах «пространственная частота параметр Брэгга» .........................................................
2.2.3 Представление функции рассеяния в координатах «пространственная частотапространственная протяженность»..............................
2.2.4 Представление функции рассеяния в координатах «расстояние пространственная протяженность»...........................................................
2.3. Выводы...

..
3.1.Постановка задачи...................................
3.2. Акустический и электромагнитный простые импульсные сигналы с огибающими прямоугольной формы ............
3.3. Акустический сигнал с гауссовой формой огибающей и электромагнитный импульс прямоугольной формы ......
3.4. Акустический и электромагнитный импульсы с гауссовскими огибающими..........................................................................................
3.5 Тела рассеяния при использовании акустических импульсов с ЛЧМ
3.6 Тела рассеяния при использовании акустических импульсов с ФКМ
3.7. Выводы...

РАЗДЕЛ 4. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ РАССЕЯННЫХ СИГНАЛОВ...
4.1. Методы обработки сигналов существующих систем РАЗ..............
4.2. Синтез алгоритма обработки сигналов ............................................
4.3. Анализ алгоритма обработки сигналов ............................................
4.4 Анализ известных алгоритмов обработки сигналов с позиций теории оценивания......................................................................................
4.5. Выводы...
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
ПРИЛОЖЕНИЯ..
Приложение А. Основные характеристики экспериментальной радиоакустической установки.............................................................................................
Приложение Б. Акты внедрения результатов диссертационной работы.

4
7

17

17

23
31

44
47

51
51
58
58

61

65

66
68

70
70
71
79
83
86
109
114

116
116
125
131

137
139
141
150
163

163
166

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, СОКРАЩЕНИЙ,
ТЕРМИНОВ
АВП акустический волновой пакет
АЗ акустическое зондирование
АЛ акустический локатор
АПС атмосферный пограничный слой
АС акустическая система
ДН диаграмма направленности
Лидар лазерный метеорологический локатор
ЛЧМ линейная частотная модуляция
МРЛС метеорологическая радиолокационная станция
ПАВ пакет акустических волн
Радиоакустический сигнал векторный зондирующий сигнал, состоящий из одномерных акустического и электромагнитного колебаний
РАЗ радиоакустическое зондирование
РАС радиоакустическая система
Расдар станция радиоакустического зондирования атмосферы
РЛС радиолокационная станция
РЛС ВЗ радиолокационная станция вертикального зондирования
РВП радиолокационный ветровой профилер
Содар станция акустического зондирования атмосферы
Тело рассеяния объем заключенный между поверхностью функции и плоскостью
ФАР фазированная антенная решетка
ХИРЭ Харьковский институт радиоэлектроники
ХНУРЭ Харьковский национальный университет радиоэлектроники
ЭПР эффективная площадь рассеяния
ФКМ фазовая кодовая манипуляция
- коэффициент затухания звуковых волн
- коэффициент, слабо зависящий от состава, температуры, давления и влажности воздуха
- скорость распространения звука
- скорость распространения электромагнитных волн
- структурная постоянная (характеристика) флуктуаций температуры
- структурная постоянная (характеристика) флуктуаций скорости ветра
- дельта- функция
- напряженность электрического поля радиоволны
- комплексная огибающая напряженности электрического поля радиоволны
- диэлектрическая проницаемость
- составляющая неоднородности диэлектрической проницаемости, порождаемая звуком
- комплексная двумерная взаимокорреляционная функция рассеяния
- частота акустического излучения
- доплеровское смещение частоты звуковой волны
- несущая частота радиосигнала
- доплеровское смещение частоты радиосигнала
- максимальная высота зондирования
- интенсивность рассеянного радиосигнала
- угол рассеяния
- волновое число электромагнитных колебаний
- волновое число акустических колебаний
- пространственная протяженность радиоимпульса
- пространственная протяженность акустического импульса (акустического волнового пакета)
- длина электромагнитной волны
- длина волны акустических колебаний
- число длин волн в акустическом пакете
- коэффициент преломления
- мощность помех
- мощность акустического излучения
- мощность электромагнитного излучения
- параметр расстройки условия Брэгга
- радиус-вектор точки пространства
- акустическое число Рейнольдса
- поперечный радиус когерентности звуковой волны
- комплексная огибающая акустического сигнала
- спектр комплексной огибающей радиосигнала
- спектр комплексной огибающей акустического сигнала
- взаимный энергетический пространственный спектр акустического и электромагнитного сигналов
- время
- абсолютная температура
- период следования радиоимпульсов
- длительность акустического импульса
- длительность радиоимпульса
- удельное сечение рассеяния звуковых волн
- вектор скорости ветра
- проекции вектора скорости ветра на оси координат (составляющие скорости ветра)
- рассеивающий объем
- векторный зондирующий радиоакустический сигнал
- модуль комплексной двумерной взаимокорреляционной функции рассеяния
- несущая (круговая) частота звуковой волны. ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы
Каждый период развития человечества принято именовать той областью техники, которая получила наибольшее развитие и играла решающую роль в соответствующий период истории. Век пара и электричества, сжимаясь в масштабе времени, сменили век атома, век космоса, век электроники и компьютеризации. Наступающий век технической революции характеризуется концентрацией усилий и средств практически всех областей науки и техники вокруг проблемы спасения природы и человечества от пагубных последствий безудержной и бездумной эксплуатации ресурсов Земли, ее засорения, отравления и, наверное, будет назван веком экологии.
Атмосфера наиболее сложный и динамичный объект наблюдения среди всех природных сред (вода, суша, атмосфера) и требует для исследования и мониторинга соответствующих теоретических и экспериментальных методов. Традиционные контактные методы измерений не способны удовлетворить возрастающих требований к объему метеорологической информации [1, 2, 3, 4].
В системе дистанционного зондирования центральное место занимают средства, основанные на использовании электромагнитных и акустических волн благодаря таким их свойствам как всепогодность, независимость от освещенности, определенное проникновение вглубь исследуемой среды, малые затраты на проведение повторных измерений [5, 6, 7]. При размещении аппаратуры на поверхности Земли, авиационных и космических носителях обеспечивается уникальная возможность оперативного сбора данных в глобальном масштабе. Одна из тенденций развития систем мониторинга окружающей среды это их интеграция с телекоммуникационными системами, перспективными системами мобильной связи. Это позволит получать оперативную и долговременную информацию о состоянии среды и использовать ее в процессе принятия решений как производственного, так и бытового характера.
Информативность, невысокая стоимость и относительная простота станций радиоакустического и акустического зондирования атмосферы (РАЗ, АЗ) обеспечивают им ряд существенных преимуществ перед другими средствами дистанционного зондирования. Эти их качества объясняются более высокой степенью взаимодействия звуковых волн с атмосферою в сравнении с электромагнитными волнами большинства областей спектра [8, 9].
Значительный вклад в развитие методов зондирования атмосферы с использованием звуковых волн внесли следующие ученые: Обухов А.М., Татарский В.И., Прошкин Е.Г., Каллистратова М.А., Кон А.И., Макаллистер Л.Г., Литтл К.Г., Marshall J.M., Гурвич А.С., Красненко Н.П., Bonino G., Налбандян О.Г., Петенко И.В., Peters G., Singal S.P., Keder J., Bradley S.S. и др.
Современный этап развития станций радиоакустического зондирования (расдаров) характеризуется как разработкой одиночных экземпляров, так и освоением их промышленного производства мелкими сериями в ряде стран, а также широким использованием при решении многих важных задач научного и прикладного содержания.
Основные области применения метеорологической информации, получаемой с помощью станций радиоакустического зондирования, следующие. Метеорологическое обеспечение транспортных систем (прежде всего, авиации), исследование и прогнозирование условий распространения радио, световых и звукових волн, экологический мониторинг в промышленных районах и крупных городах, раннее предупреждение о стихийных бедствиях, изучение физики атмосферы для усовершенствования методов прогноза погоды и теории климата, накопление статистических данных о ветровом режиме в приземном слое атмосферы в различных районах для обеспечения принятия решений при выборе мест строительства ветровых электрогенераторов и аэродромов [7, 9].
Актуальность применения и развития расдаров в Украине обусловлена значительным развитием в стране воздушного транспорта и ядерной энергетики, наличием районов с компактным размещением предприятий промышленного производства, в том числе экологически вредных металлургических, энергетических, химических, имеющих высокую плотность населения, а также значительной потребностью в использовании ветровых электрогенераторв.
Потребности практики требуют улучшения основных показателей качества имеющихся станций: точности измерений характеристик среды, пространственного и временного разрешения, помехозащищенности, дальности действия, уменьшения зависимо

bibliography

ВЫВОДЫ

Диссертация содержит теоретическое обобщение и новое решение актуальной научно-прикладной задачи, которая заключается в усовершенствовании моделей и методов исследования взаимодействия зондирующих сигналов радиоакустических систем со средой, изучении свойств используемых зондирующих колебаний и оптимизации на основе полученных результатов методов и алгоритмов обработки принимаемых сигналов.
Основное внимание при выполнении исследований уделяется зондирующим сигналам на этапе их взаимодействия со средой и между собой (акустическая электромагнитная волна) и формирования рассеянного сигнала. Именно здесь закладывается полезная информация в рассеянный сигнал, и предопределяются многие характеристики станций, и именно содержанием этого этапа отличается в первую очередь разрабатываемые методы от методов классической теории радиолокационных сигналов, где этап формирования рассеянного сигнала зачастую моделируется точечной целью.
Актуальность, взаимосвязь и взаимозависимость, определенная полнота совокупности решаемых задач послужили основанием для декомпозиции их из общей научной задачи по развитию теории рассматриваемых систем.
1. Методы и средства дистанционного (неконтактного) измерения характеристик атмосферы, использующие для этого излучение звуковых и электромагнитных волн, в настоящее время интенсивно развиваются и используются при решении многих актуальных задач научного и прикладного содержания.
На основании анализа состояния метода и систем радиоакустического зондирования показано, что насущной задачей теории и практики систем РАЗ является усовершенствование моделей и методов исследования свойств зондирующих колебаний, информационных возможностей зондирующих сигналов и усовершенствование существующих методов и алгоритмов обработки принимаемых отраженных сигналов.
2. Предложены новые формы представления модели информационного радиоакустического канала. Введены новые формы представления функции рассеяния и , проведен краткий анализ информативности каждой из представленных форм. Получены тела рассеяния простых сигналов с огибающими прямоугольной и гауссовской видов. Приведены сечения тел плоскостями при фиксированном значении параметра расстройки условия Брэгга, которые характеризуют смещение взаимного спектра акустического и электромагнитного колебаний вдоль оси пространственных частот.
Тела рассеяния и среди рассмотренных форм представления функции рассеяния наименее информативны, так как влияние окружающей среды на параметры рассеянного сигнала в них представлено недостаточно. Они в большей степени характеризуют взаимодействие акустического и электромагнитного сигналов между собой, чем с окружающей средой, но нужны при выборе зондирующих сигналов.
Две другие формы представления функции рассеяния и ,, содержат необходимую информацию о рассеянном сигнале, получаемом при использовании различных видов зондирующих колебаний, и различном состоянии зондируемой среды.
Таким образом, двумерная взаимная корреляционная функция зондирующих акустического и электромагнитного колебаний радиоакустических систем при использовании различных форм ее представления достаточно полно отображает характерные особенности совокупности сигналов и может использоваться при решении соответствующих задач как «портретная» функция, определяющая их совместные свойства.
Представление функции в виде поверхностей тел рассеяния позволяет, при использовании различных видов сечений исследуемых тел, производить эффективный анализ и выбор зондирующих сигналов при построении систем.
3. Выполнено исследование свойств простых зондирующих векторных сигналов с использованием различных форм представления функции рассеяния методом компьютерного моделирования. Показана их основная особенность рассеянный сигнал имеет симметричный спектр только в случае выполнения условия Брэгга, а при условии спектр является несимметричным.
Аналитическим путем показано (доказана теорема), что при рассеянный сигнал, образованный простыми зондирующими колебаниями, не имеет угловой модуляции и является монохроматическим, а следовательно имеет симметричный спектр.
Несимметричность формы спектра рассеянного сигнала является причиной отличия формируемой частоты от чисто доплеровской, что приводит к систематической погрешности измерения температуры при выполнении измерений, когда .
Аналитическим путем и методом численного компьютерного моделирования получены соотношения и графические зависимости, определяющие смещение частоты рассеянного сигнала относительно доплеровского сдвига. С использованием полученных результатов может быть произведен расчет величины получаемых ошибок в режиме выполнения измерений при использовании различных видов простых зондирующих сигналов.
Использование сложных, в частности ЛЧМ зондирующих звуковых колебаний, позволяет существенно расширить область волновых чисел эффективного взаимодействия излучаемых сигналов систем радиоакустического зондирования атмосферы и позволяет получать достаточный по амплитуде отраженный радиосигнал со всех высот зондирования от одной акустической посылки без подстройки частот сигналов под условие Брэгга. Это качество сложных звуковых колебаний позволяет существенно повысить оперативность станций радиоакустического зондирования атмосферы при измерении вертикальных температурных профилей атмосферы, однако требует значительного увеличения энергетического потенциала станции. Значение базы сложного акустического сигнала целесообразно выбирать в диапазоне 10-100.
Однако детальный анализ тел рассеяния, полученных с использованием таких сигналов, показывает, что для них также характерно наличие специфической погрешности оценивания скорости звука. Это объясняется, прежде всего, тем, что пространственный спектр сложных сигналов, в частности ЛЧМ и ФКМ звуковых импульсов, является существенно неравномерным и вследствие этого главный лепесток спектрального тела рассеяния при использовании таких сигналов разворачивается относительно вертикальной плоскости . Причем в отличие от тел, полученных с использованием простых звуковых, сигналов, где главный лепесток тела разворачивается на некоторый определенный угол, здесь углы разворота различных сегментов основного лепестка различны и зависят от степени «скошенности» соответствующих участков спектра акустического сигнала. Форма и углы наклона сегментов основного лепестка спектрального тела рассеяния зависят от формы спектра акустического сигнала, количества мод в нем, от вида внутриимпульсной модуляции и значения базы, а также от параметров спектра используемого совместно с ним электромагнитного сигнала.
Показано, что при рассеянии радиосигнала на сложном акустическом импульсе имеет место уменьшение длительности рассеянного сигнала и дополнительное смещение его во времени.
Таким образом, измерение времени запаздывания сигнала или дальности до сложномодулированного АВП при q≠0 сопровождается дополнительной ошибкой. Аналогичная скоростная ошибка измерения дальности до цели имеет место в радиолокации при использовании ЛЧМ импульса.
В работе усовершенствованы рекомендации по выбору видов и параметров зондирующих акустических и электромагнитных сигналов при проектировании систем РАЗ.
4. Как показал анализ, применяемые в настоящее время в расдарах методы и алгоритмы обработки сигналов не адекватны процессам, происходящим в локационном канале.
С позиций современной теории оценивания дан анализ и критика существующих методов обработки сигналов и измерения параметров в системах радиоакустического зондирования атмосферы.
Применяемые алгоритмы обработки сигналов - это эвристические поисковые методы оценивания не энергетического параметра сигнала доплеровская частота, содержащего информацию о скорости распространения в атмосфере звуковой посылки.
Путем изменения частоты звукового излучении обеспечивается изменение параметра расстройки условия Брэгга , а далее по амплитудному или частотному признакам ищется точка .
Таким образом, оба используемых метода это методы последовательного поиска единственной точки на интервале возможных значений , где получаемую частоту радиосигнала действительно можно считать доплеровской и в соответствии с ее значением возможно нахождение значений скорости звука в атмосфере и значений температуры среды.
Задача оценивания скорости звука в соответствии с предложенным усовершенствованным методом и синтезированным алгоритмом по существу сводится к оцениванию параметра , который выступает как энергетический параметр, характеризующий и векторные составляющие зондирующего колебания и состояние среды. Вообще говоря, данная задача не является задачей оценки параметров принимаемого колебания, поскольку оцениваются не параметры сигнала, а по его форме оцениваются параметры среды.
Как показали результаты проведенной процедуры синтеза, оптимальная многоканальная схема измерений, формирующая оценки максимального правдоподобия и построенная на основе корреляторов или согласованных фильтров, должна быть дополнена схемой коррекции амплитуд сигналов в каналах.
Использование предложенного метода обработки сигналов позволяет устранить характерные для систем РАЗ систематические погрешности измерений, значения которых, как показывают результаты моделирования и натурных экспериментов, по температуре достигают единиц градусов.
Система, реализующая такой метод обработки, хотя и является когерентной, но доплеровской по существу не является, поскольку измерений доплеровской частоты здесь не производится. Измерение времени запаздывания сигнала систем РАЗ, его обнаружение, также должны выполняться с учетом описанных преобразований в радиоакустическом канале, которые описываются рассмотренной корреляционной моделью. Это позволит существенно улучшить качественные показатели систем РАЗ в сравнении с традиционными методами обработки, основанными на измерении доплеровской частоты.

Научное и практическое использование полученных результатов

1. Использование наиболее информативных и удобных форм представления функции рассеяния позволит осуществлять эффективный анализ свойств зондирующих векторных акустических и электромагнитных сигналов систем радиоакустического зондирования атмосферы. При решении конкретных задач необходимо применять адекватную и наиболее удобную форму представления функции рассеяния. Значительные возможности при исследовании свойств зондирующих сигналов открываются при использовании спектральной формы представления тел рассеяния - Z(k, q).
2. Ряд новых свойств тел рассеяния и теорем, доказанных в работе, имеют определенный физический смысл и определяют как достаточно общие, так и конкретные свойства рассеянных сигналов, которые могут быть использованы при исследовании свойств зондирующих сигналов, синтезе сигналов, либо синтезе алгоритмов обработки рассеянных колебаний.
3. Свойства рассеянных сигналов систем РАЗ, полученные теоретическим путем с использованием тел рассеяния, могут быть использованы при выборе конкретных видов зондирующих сигналов в процессе проектирования станций, при синтезе алгоритмов обработки рассеянных колебаний.
Соотношения и графические зависимости, полученные аналитическим путем и методом численного компьютерного моделирования, определяющие смещение частоты рассеянного сигнала относительно истинно доплеровского сдвига, позволяют производить расчет значений получаемых ошибок в режиме выполнения измерений когда при использовании различных видов простых зондирующих сигналов.
Получение математических моделей сигналов, поступающих на вход реально функционирующих станций радиоакустического зондирования, позволяет создавать имитаторы рассеянных сигналов систем РАЗ. Имитаторы необходимы при проектировании станций РАЗ, проектировании оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов обработки сигналов таких станций, при проверке и оценке работоспособности реально функционирующей аппаратуры, а также при метрологической аттестации станций и определении их качественных показателей. Следует заметить, что метрологическая аттестация средств дистанционного зондирования атмосферы, в частности систем РАЗ, достаточно сложна и создание имитаторов, формирующих входные сигналы, адекватные реальной конкретной метеорологической ситуации в атмосфере, является задачей достаточно сложной, актуальной и ее решение позволит внести существенный вклад в успешное решение проблемы метрологической аттестации средств дистанционного зондирования атмосферы.
4. Применение на практике синтезированного алгоритма обработки принимаемых сигналов позволит повысить достоверность получаемых оценок информативных параметров сигналов и метеорологических параметров атмосферы, т.к. позволит устранить присутствующие систематические погрешности, при измерении метеопараметров, в существующих системах РАЗ.
Разработанные методы, модели, алгоритмы, и программные продукты внедрены в ХНУРЭ при выполнении госбюджетной НИР «Разработка принципов построения отечественного комплекса информационно-измерительных радиосистем для прогнозирования и анализа последствий чрезвычайных ситуаций» («Розробка принципів побудови комплексованих радіолокаційно-радіоакустичних систем для метеорологічного моніторингу атмосфери в умовах надзвичайних ситуацій») (№ГР 0109U001635, 2008-2010р.)., в учебном процессе кафедры Радиоэлектронные системы” ХНУРЭ, в частности в курсе Радиоэлектронные системы”, при выполнении дипломных и магистерских исследовательских работ, о чем свидетельствуют Акты внедрения.
Обоснованность результатов работы обеспечивается корректной постановкой задач исследования, корректным использованием современного апробированного математического аппарата, обоснованным выбором адекватных математических моделей, описывающих взаимодействие в атмосфере зондирующих акустических и электромагнитных сигналов.
Достоверность результатов работы подтверждается совпадением результатов математического моделирования и результатов, полученных при проведении натурных экспериментов. Полученные результаты имеют ясную физическую трактовку и не противоречат известным опубликованным в литературе данным. Предложенные в работе алгоритмы обработки сигналов и модели рассеяния волн являются обобщением ранее известных моделей и алгоритмов, которые получаются из них как частный случай.
Полученные результаты могут быть использованы при проектировании станций дистанционного радиоакустического зондирования атмосферы для государственной системы обеспечения безопасности воздушного движения, для государственной системы экологического мониторинга (СЭМ) с целью мониторинга атмосферы в районах расположения крупных металлургических, химических, энергетических (АЭС, ТЭЦ) предприятий и комплексов, в подразделениях Министерства по чрезвычайным ситуациям при разработке Правительственной информационно- аналитической системы по чрезвычайным ситуациям. Результаты работы могут быть использованы также в следующих научных и учебных заведениях: Институт радиофизики и электроники НАН Украины (г. Харьков), АО «Научно- исследовательский институт радиотехнических измерений» (г. Харьков), Одесский государственный экологический университет, Национальный авиационный университет (г. Киев), Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «Харьковский авиационный институт», Национальный эколого- натуралистический центр при Министерстве образования и науки (г. Киев), Крымская академия природоохранного и курортного строительства (г. Симферополь), Украинский государственный университет водного хозяйства и природопользования (г. Ровно), Национальный университет «Львовская политехника» (г. Львов), Харьковский военный университет, Одесская национальная морская академия, Харьковский институт Военно- воздушных Сил, Физико- химический институт защиты окружающей среды и человека (г. Одесса).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Атмосфера: справочные данные, модели: [cправочник]. [Л.: Гидрометеоиздат, 1991]. 509 с.
2. Обухов А.М. Турбулентность и динамика атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 413 с.
3. Матвеев Л.Т. Курс обшей метеорологии. Физика атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 750 с.
4. Афиногенов Л.П., Грудин С.И., Романов С.Е. Аппаратура для исследования приземного слоя атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 304 с.
5. Прошкин Е.Г., Бабкин С.И., Груша Г.В., Максимова Н.Г., Карташов В.М. и др. Дистанционные методы и средства исследования процессов в атмосфере Земли /Б.Л. Кащеев, Е.Г. Прошкин, М.Ф. Лагутин. Харьков: Харьковск. национ. ун-т радиоэлектроники: Бизнес Информ, 2002. 426 с.
6. Wilczak J.M., Gossard E.E., Neff W.D. Ground-based remote sensing of the atmospheric boundary layer: 25 years of progress // Bound.-Layer Meteorol. - 1996. Vol. 78, №3-4. - P. 321-349.
7. Steinhagen H. Ground-based remote sensing techniques for use in European observing systems // Extended abstracts of COST-76 Profiler Workshop. Engelberg (Switzerland),1997. - P.157 163.
8. Красненко Н.П. Акустическое зондирование атмосферы. - Новосибирск: Наука, 1986. - 167 с.
9. Калистратова М.А., Кон А.И. Радиоакустическое зондирование атмосферы. - М.: Наука, 1985. - 200 с.
10. Довиак Р., Зрнич Д. Доплеровские локаторы и метеорологические наблюдения: Пер. с англ. - Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 503 с.
11. Степаненко В.Д. Радиолокация в метеорологии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 244 с.
12. Белов Н.П. Метеорологические РЛС. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 277 с.
13. Мельников А.В. Обработка информации в доплеровских МРЛ / А.В. Мельников //Зарубежная радиоэлектроника. - 1993. - №4. - С. 35 - 42.
14. Рыжков А.В. Характеристики метеорологических РЛС / А.В. Рыжков // Зарубежная радиоэлектроника. - 1993. - №4. - С. 29 - 34.
15. Атлас Д. Успехи радарной метеорологии: Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 195 с.
16. Рыжков А.В. Метеорологические объекты и их радиолокационные характеристики / А.В. Рыжков // Зарубежная радиоэлектроника. - 1993. - №4. С. 6 - 17.
17. Steven F. Clifford et al. Ground based remote profiling in atmospheric studies: an overview // Proceedings of the IEEE. 1994. - vol.82, No3.- P.313-355.
18. T.E.Van Zandt. Brief history of the development of wind-profiling or MST radars // Ann.Geophysicae. - 2000. - №18. - P.740-749.
19. Захаров В.М., Костко О.К. Метеорологическая лазерная локация. - М.: Гидрометеоиздат, 1977. - 222 с.
20. Зуев В.Е., Белан Б.Д., Задде Г.О. Оптическая погода. - Новосибирск: Наука, 1990. - 190 с.
21. Глазов Г.Н. Статистические вопросы лидарного зондирования атмосферы. - Новосибирск: Наука, 1987. - 311 с.
22. Douglas W. van de Kamp. Wind profiler training manual number one. Principles of wind profiler operation. NOAA/ERL. - Boulder, Colorado, 1988. 54p.
23. Coulter R. The Place for Sodars in a High-Technology Environment // Proc. 9tth Int. Symp. on Acoustic Remote Sensing of the Atmosphere and Oceans (ISARS). - Vienna (Austria), 1998. - P.1-7.
24. Хргиан А.X. Физика атмосферы. - М.: Изд. МГУ, 1986. 328 с.
25. Данилов Д.С. Некоторые подходы к моделированию атмосферного пограничного слоя / Д.С. Данилов, Б.М. Копров, И.А. Сазонов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. - М., 1995. - Т.31, №2. - С. 187 - 205.
26. Обухов А.М. О рассеянии звука в турбулентном потоке / А.М. Обухов // Доклады АН СССР. - 1941. - Т.30, №7. - С. 611 614.
27. Каллистратова М.А. Экспериментальное исследование рассеяния звуковых волн в атмосфере / М.А. Каллистратова // Атмосферная турбулентность. - М.: Изд. АН СССР, 1961. - С. 203 - 258.
28. Татарский В.И Распространение волн в турбулентной атмосфере. - М.: Наука, 1967. - 548 с.
29. Макаллистер Л.Г. Акустическое зондирование новый метод исследования строения атмосферы / Л.Г. Макаллистер, Д.Р. Поллард, А.Р. Махони, Р.Д. Шоу // ТИИЭР. - 1969. - Т.57, №4. - С. 231 - 239.
30. Литл К.Г. Акустические методы дистанционного зондирования атмосферы / К.Г. Литл // ТИИЭР. - 1969. - Т.57, №4. С. 222 230.
31. Mobile acoustic windprofiler Doppler sodar MODOS / METEK, Meteorologische Messtechnik GmbH. - Hamburg, Germane, 1996. - 1 p.
32. Sodar sensitron SR100 / Sensitron. - Madrid, Spain, 1998. - 4 p.
33. Khanna R.M. Design of a high efficiency acoustic phased array antenna for an acoustic wind profiler / R.M. Khanna, O. Sharma, S.C. Garg // Meteorol. Atmos. Phys. 1999. Vol.71, №1-2. P. 35-41.
34. Khanna R.M. Design and study of an acoustic antenna for a phased array Doppler sodar / R.M. Khanna, O. Sharma // Proc. 8th Int. Symp. on Acoustic Remote Sensing of the Atmosphere and Oceans (ISARS). Moscow, 1996. - P. 3.67 3.72.
35. Ito Y. Wind measurements using five-beam phased array Doppler sodar / Y. Ito, T. Hanafusa, V. Mitsuta // Proc. 8th Int. Symp. on Acoustic Remote Sensing of the Atmosphere and Oceans (ISARS). Moscow, 1996. - P. 3.1-3.7.
36. AV Sodar system, Minisodar / AeroVironment Inc. - California, USA. - 4 p.
37. Wind profiler assessment report. - NOAA, Silver Spring, Maryland, 1994. - 141 p.
38. Atlas D. Indirect probing techniques / D. Atlas // Bull. Amer. Meteorol. Soc. - 1962. - Vol. 43, №9. - Р.457 - 467.
39. Marschall J.M. Combined radar acoustic sounding system / J.M. Marschall, A.M. Peterson, A.A. Barnes // Appl. Opt. 1972. - Vol.2, №1. - P. 108 112.
40. Прошкин Е.Г. Тридцать лет проблемной лаборатории зондирования атмосферы / Е.Г. Прошкин // Радиотехника. Всеукр. межвед. науч. -техн. сб. Харьков,2001. - №122. С. 3-4.
41. Казаков Л.Я., Ломакин А.Н. Неоднородности коэффициента преломления воздуха в тропосфере. - М.: Наука, 1976. С. 164.
42. Русаков Ю.С. О закономерностях изменения структурных характеристик полей температуры и скоростей ветра / Ю.С. Русаков, В.Н. Иванов. // Известия АН. Физика атмосферы и океана. 2001- том 37, №5. - С. 601- 613.
43. Heijnen, S.H.; van der Zwan, W.F.; Ligthart, L.P. Technical aspects of a new S-band atmospheric profiler // European Microwave Conference, 2001, 31st Volume, Issue - Oct., 2001. - 304 p., pp.1-4.
44. Карташов В.М. Анализ методов дистанционного измерения влажности атмосферного воздуха, основанных на акустической релаксации/ В.М. Карташов, С.И. Бабкин, С.В. Пащенко, А.В. Волох// Радиотехника. Всеукр. межвед. научн.-техн. сб. Харьков,2010. - №160. - С. 170 - 176.
45. Карташов В.М. Анализ современного состояния теории и практики систем радиоакустического зондирования/ В.М. Карташов., С.И. Бабкин, А.В. Волох, С.В. Пащенко, П.А. Яценко// 3-й Междунар. радиоэлектронный форум Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития." МРФ-2008. Сб. науч. трудов. Том 1. Междунар. конференция Современные и перспективные системы радиолокации, радиоастрономии и спутниковой навигации”. Ч.1. - Харьков: АН ПРЭ, ХНУРЭ, 2008. С. 79 - 82.
46. Kartashov V.M. Radio signals scattered by an acoustic wave packet: details of processing / V.M. Kartashov // Telecommunications and Radio Engineering. - New York, 1997. - Vol. 51, №5. - P. 40 - 43.
47. Kartashov V.M. Optimal algorithms of signal processing in radio acoustic systems / V.M. Kartashov, I. V. Korytsev // Proc. 9th Int. Symp. on Acoustic Remote Sensing of the Atmosphere and Oceans (ISARS). - Vienna (Austria), 1998. - P.107 - 110.
48. Карташов В.М. Функции рассеяния сигналов систем зондирования атмосферы / В.М. Карташов // Радиотехника. Харьков , 2001. - №118.- С.61- 65.
49. Карташов В.М. Влияние взаимного энергетического спектра зондирующих сигналов на информационные характеристики систем зондирования атмосферы / В.М. Карташов // Радиотехника. Харьков, 2001. - №119. - С. 211 - 225.
50. Kartashov V.M. Fluctuating Effective Centers of the Targets of Acoustic and Radio- Acoustic Atmospheric Sounding System / V.M. Kartashov // Telecommunications and Radio Engineering. - New York, 2001. - Vol. 55, №5. - P. 38-45.
51. Trivero P. Improvements of a decimetric RASS / P. Trivero, A. Marzorati, P. Marcacci, G. Bonino, R. Rosello // Proc. 9th Int. Symp. on Acoustic Remote Sensing of the Atmosphere and Oceans (ISARS). - Vienna (Austria), 1998. - P. 196 199.
52. Marzorati A. Performances of a decimetric RASS for PBL temperature profile measurements / A. Marzorati, P. Marcacci, G. Bonino, P. Trivero, L. Grasso and R. Rossello // Extended abstracts of COST-76 Profiler Workshop. Engelberg ( Switzerland),1997. - P. 186-189.
53. Akai Y. The application of a mobile RASS to observation of an urban heat island / Y. Akai, T. Kanzaki // Proc. 9th Int. Symp. on Acoustic Remote Sensing of the Atmosphere and Oceans (ISARS). - Vienna (Austria), 1998. - P. 200 203.
54. Wolko B.D. Frequency and sharing aspects of a windprofiler at 482 MHz and 1290 MHz / B.D. Wolko // Extended abstracts of COST-76 Profiler Workshop. - Engelberg ( Switzerland),1997. - P. 43-48.
55. Engelbait D. et al. A 1290 MHz protiler with RASS for monitoring wind and temperature in the boundary layer / D. Engelbait, H. Steinhagen, U. Gorsdorf // Contr. to Atmosp. Physics. - 1996. - Vol.69, №1. - P.63-80.
56. Peters G. A new mobile 1,29 GHz wind and temperature profiler Description and first measurements / G. Peters, D. Hasselmann, S. Pang // The Third Intern. Symp. on troposph. Profil. needs and technologies. Hamburg, 1994. - P. 320-322.
57. Прошкин Е.Г. Радиоакустическое зондирование в системе контроля загрязнения атмосферного воздуха / Харьковск. ин-т радиоэлектроники. - Киев, 1987. - 115 с. - Деп. в УкрНИИТИ 05.05.87 г., № 1382. - Ук 87.
58. Бабкин С.И. Определение температуры, скорости и направления ветра в приземном слое атмосферы / С.И. Бабкин, Г.Н. Милосердова, М.Ю. Орлов // Метеорология и гидрология. - 1980. - №8. - С. 36 - 45.
59. Бабкин С.И. Экспериментальные результат