RU2608585C1 - Time compensator for providing electromagnetic compatibility of indigenous radio interferences transmitter to enemy gss cne with indigenous gss cne in their simultaneous operation on matching frequencies - Google Patents

Time compensator for providing electromagnetic compatibility of indigenous radio interferences transmitter to enemy gss cne with indigenous gss cne in their simultaneous operation on matching frequencies Download PDF

Info

Publication number
RU2608585C1
RU2608585C1 RU2016104157A RU2016104157A RU2608585C1 RU 2608585 C1 RU2608585 C1 RU 2608585C1 RU 2016104157 A RU2016104157 A RU 2016104157A RU 2016104157 A RU2016104157 A RU 2016104157A RU 2608585 C1 RU2608585 C1 RU 2608585C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
output
indigenous
input
gnss
Prior art date
Application number
RU2016104157A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Матвеевич Безмага
Александр Викторович Журавлев
Евгений Михайлович Красов
Алексей Викторович Смолин
Владимирович Андреевич Шуваев
Original Assignee
Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" filed Critical Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК"
Priority to RU2016104157A priority Critical patent/RU2608585C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2608585C1 publication Critical patent/RU2608585C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/021—Auxiliary means for detecting or identifying radar signals or the like, e.g. radar jamming signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00—Jamming of communication; Counter-measures

Abstract

FIELD: electronics.
SUBSTANCE: invention is intended to provide electromagnetic compatibility of deliberate interferences creation indigenous device with indigenous radio-electronic equipment (REE) in their simultaneous operation on matching frequencies without reducing efficiency of enemy REE radio suppression. Said result is achieved due to fact, that time compensator for providing electromagnetic compatibility of indigenous radio interference transmitter to enemy GSS CNE with indigenous GSS CNE in their simultaneous operation on matching frequencies, arranged between receiving device intermediate frequency amplifier output and input of GSS CNE information primary processing equipment, consists of analogue-to-digital converter, interfering signal code copy generator, generator, compression filter, gate, correlator, delay module, subtractor, connected to each other in certain manner.
EFFECT: achieved technical result is improvement of interference compensator reliability and resistance to climatic and mechanical effects.
1 cl, 4 dwg

Description

Техническое решение относится к устройству, обеспечивающему электромагнитную совместимость отечественного средства создания преднамеренных радиопомех с отечественной радиоэлектронной аппаратурой (РЭА) при их одновременной работе на совпадающих частотах без снижения эффективности радиоподавления РЭА противника.The technical solution relates to a device that provides electromagnetic compatibility of a domestic means of creating intentional radio interference with domestic electronic equipment (REA) while simultaneously operating at the same frequencies without compromising the effectiveness of radio suppression of the enemy CEA.

Навигационная аппаратура потребителей (НАП) глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) является одним из основных средств координатно-временного обеспечения вооружения и военной техники противоборствующих сторон [Авиация ВВС России и научно-технический прогресс. Боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра / Под ред. Федосова Е.А. - М.: Дрофа, 2005, стр. 687-690] и представляет собой важный объект радиоподавления с целью снижения эффективности систем управления войсками и оружием противника [Перунов Ю.М., Мацукевич В.В., Васильев А.А. Зарубежные радиоэлектронные средства / Под ред. Ю.М. Перунова. В 4-х книгах. Кн. 2: Системы радиоэлектронной борьбы. - М.: Радиотехника, 2010, стр. 184-186].Navigation equipment of consumers (NAP) of global navigation satellite systems (GNSS) is one of the main means of coordinate-time support of weapons and military equipment of the warring parties [Russian Air Force and scientific and technological progress. Combat systems and systems yesterday, today, tomorrow / Ed. Fedosova E.A. - M .: Drofa, 2005, pp. 687-690] and is an important object of radio suppression in order to reduce the effectiveness of enemy troops and weapon control systems [Perunov Yu.M., Matsukevich VV, Vasiliev A.A. Foreign electronic equipment / Ed. Yu.M. Perunova. In 4 books. Prince 2: Electronic warfare systems. - M .: Radio engineering, 2010, pp. 184-186].

Отечественные передатчики радиопомех, предназначенные для зонального радиоподавления НАП ГНСС противника, работают на частотах, совпадающих с рабочими частотами приемных устройств отечественной НАП ГНСС, и поэтому одновременно подавляют отечественную НАП ГНСС. Это обусловливает необходимость разработки устройства, обеспечивающего электромагнитную совместимость отечественных передатчиков радиопомех с отечественной НАП ГНСС без снижения эффективности радиоподавления НАП ГНСС противника.Domestic radio interference transmitters designed for zone suppression of enemy GNSS NAPs operate at frequencies that coincide with the operating frequencies of the domestic GNSS NAP receivers, and therefore simultaneously suppress domestic GNSS NAPs. This necessitates the development of a device that provides electromagnetic compatibility of domestic radio interference transmitters with the domestic GNSS NAP without reducing the effectiveness of the radio suppression of the GNSS NAP enemy.

Известным аналогом предлагаемого изобретения является компенсатор помех в виде адаптивной антенной решетки, обеспечивающий электромагнитную совместимость передатчика радиопомех с приемным устройством посредством пространственной селекции полезного сигнала [Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки. Введение в теорию. Перевод с английского под ред. В.А. Лексаченко. - М.: Радио и связь, 1986, стр. 78, рис. 3.3]. Известны также адаптивные компенсаторы радиопомех, основанные на использовании дополнительно к основной антенне РЭА специальных компенсационных антенн с диаграммами направленности специальной формы [Максимов М.В., Бобнев М.П., Кривицкий Б.Х. и др. Защита от радиопомех. Под ред. М.В. Максимова. М.: Советское радио, 1976, стр. 215, рис. 5.1.6], [Цулая А.В. Методология выбора аппаратуры адаптивного СВЧ-компенсатора помех для контрольно-корректирующих станций. «Системы управления, навигации и связи». - Киев: ДП «ЦНИИ НиУ», 2010. - Вып. 4 (16), стр. 18-23] и др. Недостатком известных аналогов, затрудняющих их использование для обеспечения электромагнитной совместимости отечественных передатчиков радиопомех с отечественной НАП ГНСС, является необходимость решения нетривиальной задачи генерации опорного сигнала в виде суммы ортогональных сигналов (не менее четырех), совпадающих по структуре и временному положению с сигналами навигационных космических аппаратов (НКА), используемых в НАП ГНСС при решении навигационной задачи. Генерация такого опорного сигнала затруднена непрерывным изменением временного положения навигационных сигналов по причине перемещения НКА в пространстве и периодической смены созвездия НКА, используемого при решении навигационной задачи. Указанный недостаток известных аналогов предлагаемого изобретения обусловил целесообразность использования качественно нового компенсатора, обеспечивающего компенсацию радиопомех без генерации опорного сигнала.A well-known analogue of the present invention is an interference compensator in the form of an adaptive antenna array, which provides electromagnetic compatibility of a radio interference transmitter with a receiving device by spatial selection of a useful signal [Monzingo R.A., Miller T.U. Adaptive antenna arrays. Introduction to the theory. Translation from English, ed. V.A. Lexachenko. - M.: Radio and Communications, 1986, p. 78, Fig. 3.3]. Adaptive radio interference compensators are also known, based on the use in addition to the main REA antenna of special compensation antennas with radiation patterns of a special shape [Maksimov MV, Bobnev MP, Krivitsky B.Kh. and others. Protection from radio interference. Ed. M.V. Maksimova. M .: Soviet Radio, 1976, p. 215, Fig. 5.1.6], [Tsulaya A.V. Methodology for the selection of adaptive microwave noise compensation equipment for control and correction stations. "Management, navigation and communication systems." - Kiev: DP "Central Research Institute of NiU", 2010. - Issue. 4 (16), pp. 18-23] and others. A disadvantage of the known analogs that impede their use to ensure electromagnetic compatibility of domestic radio interference transmitters with the domestic GNSS NAP is the need to solve the non-trivial task of generating a reference signal in the form of a sum of orthogonal signals (at least four ), which coincide in structure and temporal position with the signals of navigation spacecraft (NSC) used in the GNSS NAP in solving the navigation problem. The generation of such a reference signal is complicated by the continuous change in the temporary position of the navigation signals due to the movement of the spacecraft in space and the periodic change of the constellation of the spacecraft used in solving the navigation problem. The specified disadvantage of the known analogues of the present invention made it expedient to use a qualitatively new compensator that provides compensation for radio interference without generating a reference signal.

Наиболее близким прототипом предлагаемого изобретения по технической сущности и достигаемому результату является компенсатор радиопомех для обеспечения электромагнитной совместимости отечественной НАП ГНСС с отечественным средством радиоподавления НАП ГНСС противника при работе на совпадающих частотах, не требующий воспроизведения опорного сигнала [Патент на изобретение №2563973, RU, Компенсатор радиопомех для обеспечения электромагнитной совместимости отечественной НАП ГНСС с отечественным средством радиоподавления НАП ГНСС противника при работе на совпадающих частотах, МПК G01S 7/36, опубликован 27.09.2015]. Компенсатор размещают между выходом антенного усилителя и входом приемника НАП ГНСС. В состав компенсатора входят: понижающий частоту смеситель, усилитель промежуточной частоты, местный гетеродин, умножитель, контур фазовой автоматической подстройки частоты, контур автоматического слежения за задержкой, контур выделения и хранения огибающих импульсов компенсируемого напряжения, контур автоматического сопровождения амплитуды сигнала, генератор опорного сигнала, вычитающее устройство и восстанавливающий частоту смеситель.The closest prototype of the invention according to its technical nature and the achieved result is a radio interference compensator to ensure electromagnetic compatibility of the domestic GNSS GNSS with the domestic radio suppression means of the enemy GNSS GNSS when operating at the same frequencies, which does not require the reproduction of a reference signal [Patent for invention No. 2563973, RU, Radio interference compensator to ensure electromagnetic compatibility of the domestic GNSS GNSS with the domestic GNSS radio suppression means prot vernier when working at the same frequencies, IPC G01S 7/36, published 09.27.2015]. The compensator is placed between the output of the antenna amplifier and the input of the GNAP GNSS receiver. The compensator includes: a frequency-decreasing mixer, an intermediate-frequency amplifier, a local local oscillator, a multiplier, a phase-locked loop, a loop for automatically tracking the delay, a loop for isolating and storing envelopes of pulses of the compensated voltage, a loop for automatically tracking the signal amplitude, a reference signal generator, subtracting device and frequency-reducing mixer.

В известном прототипе исключена необходимость в получении опорного сигнала в виде суммы ортогональных сигналов (не менее четырех), совпадающих по структуре и временному положению с сигналами НКА, используемых в НАП ГНСС при решении навигационной задачи. Однако известному прототипу свойственен недостаток - низкая надежность и стойкость к климатическим и механическим воздействиям по причине использования нескольких замкнутых контуров аналого-цифровых следящих измерителей.The known prototype eliminates the need for a reference signal in the form of a sum of orthogonal signals (at least four) that coincide in structure and temporal position with the signals of the spacecraft used in the GNSS NAP in solving the navigation problem. However, the known prototype has a drawback - low reliability and resistance to climatic and mechanical stresses due to the use of several closed loops of analog-to-digital tracking meters.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности и стойкости компенсатора помех, предназначенного для обеспечения ЭМС отечественных передатчиков радиопомех с отечественной НАП ГНСС, к климатическим и механическим воздействиям.The aim of the present invention is to increase the reliability and durability of the interference compensator, designed to provide EMC of domestic radio interference transmitters with the domestic GNSS NAP to climatic and mechanical influences.

Поставленная цель достигается посредством замены замкнутых контуров аналого-цифровых следящих измерителей разомкнутыми цифровыми фильтрами, сохраняющими амплитуду и форму обрабатываемых сигналов.This goal is achieved by replacing the closed circuits of analog-to-digital tracking meters with open digital filters that preserve the amplitude and shape of the processed signals.

Технический результат достигается тем, что временной компенсатор для обеспечения электромагнитной совместимости отечественного передатчика радиопомехи НАП ГНСС противника с отечественной НАП ГНСС при их одновременной работе на совпадающих частотах, размещенный между выходом усилителя промежуточной частоты и входом оборудования первичной обработки информации НАП ГНСС, состоит из аналогово-цифрового преобразователя, генератора копии кода помехового сигнала, формирователя, сигнального процессора, цифрового фильтра сжатия, стробирующего устройства, коррелятора, сигнального процессора, модуля задержки, вычитающего устройства, осуществляющего обработку поступающего аналогового сигнала, состоящего из компенсируемого сигнала от отечественного передатчика радиопомех и суммы сигналов всех НКА в пределах прямой видимости антенной НАП ГНСС, получая на выходе суммарный сигнал от НКА, не претерпевших неких преобразований, а компенсируемый помеховый сигнал подвергается преобразованиям с использованием только разомкнутых операторов, сохраняющих амплитуду и форму преобразуемого сигнала, у которого спектральная плотность мощности не компенсируемого остатка на выходе вычитающего устройства оказывается в базу раз меньше, чем спектральная плотность мощности компенсируемого сигнала.The technical result is achieved by the fact that the time compensator for ensuring electromagnetic compatibility of the domestic radio transmitter of the NAP GNSS enemy with the domestic NAP GNSS when they are simultaneously operating at the same frequencies, located between the output of the intermediate frequency amplifier and the input of the primary information processing equipment NAP GNSS, consists of analog-digital converter, generator of a code copy of the interfering signal, shaper, signal processor, digital compression filter, strobe a signaling device, a correlator, a signal processor, a delay module, a subtracting device, processing an incoming analog signal, consisting of a compensated signal from a domestic radio interference transmitter and the sum of the signals of all the NSC within the line of sight of the GNP GNSS antenna, receiving the output signal from the NSC, not underwent some transformations, and the compensated interfering signal is subjected to transformations using only open-loop operators that preserve the amplitude and shape of the a signal being developed for which the power spectral density of the non-compensated balance at the output of the subtractor is one times lower than the power spectral density of the compensated signal.

На фиг. 1 показана функциональная схема временного компенсатора для обеспечения электромагнитной совместимости отечественного передатчика радиопомех НАП ГНСС противника с отечественной НАП ГНСС при их одновременной работе на совпадающих частотах, на фиг. 2 показана структура компенсируемого сигнала как функция времени t, на фиг. 3 показана структура КИХ W, элементарного импульса Р и копии помехового сигнала UК, на фиг.4 показан отклик коррелятора и отклик фильтра сжатия.In FIG. 1 shows a functional diagram of a temporary compensator for ensuring electromagnetic compatibility of a domestic transmitter of radio interference of an NAP GNSS of an adversary with a domestic NAP GNSS at their simultaneous operation at coincident frequencies, FIG. 2 shows the structure of the compensated signal as a function of time t, FIG. 3 shows the structure of FIR W, an elementary pulse P, and a copy of the interference signal U K ; FIG. 4 shows the correlator response and the compression filter response.

Временной компенсатор для обеспечения электромагнитной совместимости отечественного передатчика радиопомех НАП ГНСС противника с отечественной НАП ГНСС при их одновременной работе на совпадающих частотах (далее по тексту компенсатор радиопомех) размещен между усилителем промежуточной частоты приемного устройства антенного входа и входом оборудования первичной обработки информации НАП ГНСС, и состоит из аналогово-цифрового преобразователя 1, генератора копии кода помехового сигнала 2, фильтра сжатия 3, стробирующего устройства 4, коррелятора 5, формирователя 6, вычитающего устройства 7 и программного модуля задержки 8.A temporary compensator for ensuring electromagnetic compatibility of the domestic transmitter of interference of the GNSS GNSS enemy with the domestic GNSS GNSS when they operate simultaneously at the same frequencies (hereinafter referred to as the radio noise canceller) is located between the intermediate frequency amplifier of the antenna input receiver and the input of the primary GNSS information processing equipment, and consists of from an analog-to-digital converter 1, a generator of a code copy of an interfering signal 2, a compression filter 3, a gating device 4, relator 5 generator 6, the subtractor 7 and 8, a software module delay.

Вход аналого-цифрового преобразователя 1 соединен с выходом УПЧ приемного устройства, а выход преобразователя 1 соединен с первым входом вычитающего устройства 7, с входом фильтра сжатия 3 и с первым входом коррелятора 5.The input of the analog-to-digital converter 1 is connected to the output of the IFA of the receiving device, and the output of the converter 1 is connected to the first input of the subtractor 7, with the input of the compression filter 3 and with the first input of the correlator 5.

Выход генератора копии кода помехового сигнала 2 соединен со вторым входом коррелятора 5.The output of the generator of the code copy of the interfering signal 2 is connected to the second input of the correlator 5.

Выход коррелятора 5 соединен со вторым входом стробирующего устройства 4 и со вторым входом модуля задержки 8.The output of the correlator 5 is connected to the second input of the gating device 4 and to the second input of the delay module 8.

Выход фильтра сжатия 3 соединен с первым входом стробирующего устройства 4.The output of the compression filter 3 is connected to the first input of the gating device 4.

Выход стробирующего устройства 4 соединен с входом формирователя 6.The output of the gating device 4 is connected to the input of the shaper 6.

Выход формирователя 6 соединен с первым входом модуля задержки 8.The output of the driver 6 is connected to the first input of the delay module 8.

Выход модуля задержки 8 соединен со вторым входом вычитающего устройства 7.The output of the delay module 8 is connected to the second input of the subtractor 7.

Выход вычитающего устройства 7 соединен с входом оборудования первичной обработки информации НАП ГНСС.The output of the subtractor 7 is connected to the input of the primary information processing equipment NAP GNSS.

Компенсатор радиопомех работает следующим образом.The radio interference compensator operates as follows.

Аналоговый выходной сигнал усилителя промежуточной частоты приемного устройства антенного входа поступает на аналого-цифровой преобразователь 1, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой.The analog output signal of the intermediate frequency amplifier of the antenna input receiving device is supplied to the analog-to-digital converter 1, which converts the analog signal to digital.

Цифровой сигнал Z на выходе аналого-цифрового преобразователя 1, представляет сумму двух составляющих,The digital signal Z at the output of the analog-to-digital Converter 1, represents the sum of two components,

Figure 00000001
Figure 00000001

где U - компенсируемый сигнал отечественного передатчика радиопомех;where U is the compensated signal of the domestic radio transmitter;

V - суммарный сигнал всех НКА находящихся в пределах прямой видимости антенны НАП ГНСС.V is the total signal of all the spacecraft within the direct line of sight of the GNP GNSS antenna.

Компенсируемый сигнал U представляет псевдослучайный фазово-кодоманипулированный (ФКМн) сигнал с двоичной кодовой манипуляцией по псевдослучайному закону. Двоичная ФКМн - это вырожденный тип фазовой манипуляции, который совпадает с балансной амплитудной модуляцией при биполярном цифровом модулирующем сигнале. Структура компенсируемого сигнала как функция времени t показана на фиг. 2.The compensated signal U is a pseudo-random phase-code-manipulated (FCMn) signal with binary code manipulation according to the pseudo-random law. Binary FCMN is a degenerate type of phase shift keying that coincides with balanced amplitude modulation in a bipolar digital modulating signal. The structure of the compensated signal as a function of time t is shown in FIG. 2.

В пределах прямой видимости антенны НАП ГНСС находятся десятки НКА, работающие на совпадающих частотах. Поэтому суммарный сигнал V можно рассматривать как случайный процесс, распределенный по нормальному закону.Within the direct line of sight of the NAP GNSS antenna, there are dozens of spacecraft operating at the same frequencies. Therefore, the total signal V can be considered as a random process distributed according to the normal law.

Компенсатор радиопомех в целом определяет оптимальную оценку текущих значений сигнала отечественного передатчика радиопомех U на фоне мешающего воздействия V и вычитает полученную оценку из цифрового сигнала Z. В практике радиоподавления НАП ГНСС спектральная плотности мощности компенсируемого сигнала U, создаваемого отечественным передатчиком радиопомех, намного порядков больше, чем спектральная плотность мощности мешающего воздействия V, что позволяет получать высокую точность оценки и, соответственно, большой коэффициент компенсации.The radio noise compensator as a whole determines the optimal estimate of the current signal values of the domestic radio interference transmitter U against the background of the interfering effect V and subtracts the resulting estimate from the digital signal Z. In the practice of radio suppression of the GNSS NAP, the spectral power density of the compensated signal U created by the domestic radio interference transmitter is much orders of magnitude greater than the spectral power density of the interfering effect V, which allows one to obtain a high accuracy of the estimate and, accordingly, a large compensation coefficient nation.

Компенсатор радиопомех работает следующим образом.The radio interference compensator operates as follows.

Генератор копии кода помехового сигнала 2 выполняет две операции:The jammer signal code copy generator 2 performs two operations:

- определяет конечную импульсную характеристику (КИХ) формирующего фильтра W;- determines the final impulse response (FIR) of the forming filter W;

- рассчитывает копию помехового сигнала UK посредством свертки КИХ с сигналом Р в виде элементарного импульса,- calculates a copy of the interfering signal U K by convolution of FIR with the signal P in the form of an elementary pulse,

Figure 00000002
Figure 00000002

Здесь и далее в математических выражениях использована символика, общепринятая в языках компьютерной математики MATLAB, SciLab, UNICS и некоторых других для выполнения операций с цифровыми последовательностями в виде матрицы-строки.Hereinafter, in mathematical expressions, symbols are used that are generally accepted in the languages of computer mathematics MATLAB, SciLab, UNICS, and some others to perform operations with digital sequences in the form of a matrix row.

Структура КИХ W, элементарного импульса P и копии помехового сигнала UK показаны на фиг. 3. Определенная КИХ W представляет последовательность дельта-импульсов, отстоящих друг относительно друга на длительность элементарного импульса P и принимающих значения +1 или -1 согласно известному закону кодирования помехового сигнала, излучаемого отечественным передатчиком радиопомех. В общем случае копия UK сдвинута во времени относительно помехового сигнала и не совпадает с ним по амплитуде.The structure of the FIR W, the elementary pulse P, and the copy of the interference signal U K are shown in FIG. 3. The determined FIR W represents a sequence of delta pulses spaced relative to each other by the duration of the elementary pulse P and taking values +1 or -1 according to the well-known coding law of the interfering signal emitted by the domestic radio transmitter. In the general case, the copy U K is shifted in time relative to the interfering signal and does not coincide in amplitude with it.

Сформированная копия помехового сигнала UK поступает в коррелятор 5.The generated copy of the interference signal U K enters the correlator 5.

Коррелятор 5 выполняет две операции:Correlator 5 performs two operations:

- определяет функцию взаимной корреляции R копии помехового сигнала UK и выходного сигнала аналого-цифрового преобразователя Z,- determines the cross-correlation function R of the copy of the interfering signal U K and the output signal of the analog-to-digital converter Z,

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

- определяет максимально правдоподобную оценку J временного сдвига принятого помехового сигнала U относительно его копии UK, сформированной генератором копии помехового сигнала 2,- determines the most plausible estimate J of the time shift of the received interfering signal U relative to its copy U K generated by the copy generator of the interfering signal 2,

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

где T - длительность кодовой группы модулирующего цифрового сигнала.where T is the duration of the code group of the modulating digital signal.

Оценка временного сдвига J поступает на стробирующее устройство 4 и на программный модуль задержки 8.The estimate of the time shift J is supplied to the gating device 4 and to the software delay module 8.

Фильтр сжатия 3 вычисляет максимально правдоподобную оценку текущих значений элементарного импульса Ре с использованием свертки,Compression filter 3 calculates the most plausible estimate of the current values of the elementary momentum P e using convolution,

Figure 00000007
Figure 00000007

где Wi - зеркальное отражение КИХ W;where Wi is the mirror image of FIR W;

B - база помехового сигнала.B is the base of the interfering signal.

При сжатии импульсы фазово-кодоманипулированной помехи суммируются B раз когерентно, а навигационные сигналы - некогерентно. Это обеспечивает подавление помехового сигнала в компенсаторе в базу раз по мощности.During compression, the pulses of the phase-codulated noise are summed coherently B times, and navigation signals are incoherent. This provides suppression of the interfering signal in the compensator times the power base.

Отклик коррелятора 5 и отклик фильтра сжатия 3 показаны для наглядности на фиг. 4.The response of the correlator 5 and the response of the compression filter 3 are shown for clarity in FIG. four.

Выходной сигнал фильтра сжатия 3 поступает на вход стробирующего устройства 4.The output signal of the compression filter 3 is fed to the input of the gating device 4.

Выходной сигнал фильтра сжатия 3 содержит на ряду с максимально правдоподобной оценкой текущих значений элементарного импульса текущие значения боковых лепестков, маскирующих слабые сигналы НКА и вызывающих ложное обнаружение сигналов. Поэтому боковые лепестки должны быть исключены из процесса последующей обработки сигналов стробирующим устройством.The output signal of the compression filter 3 contains, along with the most probable estimate of the current values of the elementary impulse, the current values of the side lobes masking the weak signals of the satellite and causing false detection of signals. Therefore, the side lobes should be excluded from the subsequent signal processing by the gating device.

В стробирующем устройстве 4 происходит исключение боковых лепестков выходного сигнала фильтра сжатия 3 методом «временного окна» с граничными значениями a и b,In the gating device 4, the side lobes of the output signal of the compression filter 3 are eliminated by the “time window” method with the boundary values a and b,

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

где Тр - длительность элементарного импульса помехового сигнала.where Tp is the duration of the elementary pulse of the interfering signal.

Оценка элементарного импульса помехового сигнала поступает с выхода стробирующего устройства 4 на вход формирователя 6.Evaluation of the elementary pulse of the interfering signal comes from the output of the gating device 4 to the input of the shaper 6.

Формирователь 6 определяет оценку помехового сигнала Ue посредством свертки КИХ W с сигналом Ре,Shaper 6 determines the estimate of the interfering signal U e by convolution of FIR W with the signal P e ,

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Выходной сигнал стробирующего устройства поступает на вход программного модуля задержки 8.The output signal of the gating device is input to the software delay module 8.

Программный модуль задержки 8 производит задержку оценки помехового сигнала Ue на величину оценки запаздывания J и таким способом совмещает ее во времени с составляющей сигнала отечественного передатчика радиопомех на выходе аналого-цифрового преобразователя 1,Delay software module 8 delays the evaluation of the interference signal U e by the value of the delay estimate J and in this way combines it in time with the signal component of the domestic radio interference transmitter at the output of the analog-to-digital converter 1,

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Выходной сигнал модуля задержки 8 поступает в вычитающие устройства 7.The output signal of the delay module 8 is supplied to the subtractor 7.

Вычитающее устройство 7 завершает процесс компенсации помех посредством вычитания выходного сигнала Ue программного модуля задержки 8 из выходного сигнала аналого-цифрового преобразователя 1 Z,The subtractor 7 completes the interference compensation process by subtracting the output signal U e of the program delay module 8 from the output signal of the analog-to-digital converter 1 Z,

Figure 00000016
Figure 00000016

Оценка суммарного сигнала НКА Ve, получаемая на выходе вычитающего устройства, поступает на вход оборудования первичной обработки информации (ПОИ) НАП ГНСС.Assessment of the total NKA signal V e , obtained at the output of the subtractor, is fed to the input of primary information processing equipment (POI) NAP GNSS.

В процессе компенсации суммарный сигнал НКА V не претерпевает никаких преобразований. Компенсируемый помеховый сигнал подвергается преобразованием с использованием только разомкнутых операторов, сохраняющих амплитуду и форму преобразуемого сигнала. Спектральная плотность мощности некомпенсированного остатка V-Ve на выходе вычитающего устройства 7 оказывается в базу раз меньше, чем спектральная плотность мощности компенсируемого сигнала, что способствует надежной работе временного компенсатора для обеспечения электромагнитной совместимости отечественного передатчика радиопомехи НАП ГНСС противника с отечественной НАП ГНСС при их одновременной работе на совпадающих частотах.In the process of compensation, the total NKA signal V does not undergo any transformations. The compensated interfering signal is subjected to conversion using only open-loop operators that preserve the amplitude and shape of the converted signal. The power spectral density of the uncompensated remainder VV e at the output of the subtractor 7 turns out to be one times lower than the spectral power density of the compensated signal, which contributes to the reliable operation of the temporary compensator to ensure electromagnetic compatibility of the domestic NPS GNSS radio interference transmitter with the domestic NPS GNSS when they operate simultaneously on matching frequencies.

Claims (1)

Временной компенсатор для обеспечения электромагнитной совместимости отечественного передатчика радиопомех навигационной аппаратуры потребителей глобальных навигационных спутниковых систем (НАП ГНСС) противника с отечественной НАП ГНСС при их одновременной работе на совпадающих частотах, размещенный между выходом усилителя промежуточной частоты (УПЧ) приемного устройства и входом оборудования первичной обработки информации НАП ГНСС, состоящий из генератора, вычитающего устройства отличающийся тем, что генератор вырабатывает копии кода помехового сигнала и дополнительно в устройство введены алфавитно-цифровой преобразователь, фильтр сжатия, коррелятор, стробирующее устройство, формирователь, программный модуль задержки, которые осуществляют связь между собой, алфавитно-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом УПЧ приемного устройства, а выход соединен с одним из входов вычитающего устройства, с входом фильтра сжатия и с одним из входов коррелятора, выход генератора копии кода помехового сигнала соединен с одним из входов коррелятора, выход фильтра сжатия соединен с одним из входов стробирующего устройства, выход коррелятора соединен с другим входом стробирующего устройства и с другим входом программного модуля задержки, выход стробирующего устройства соединен с входом формирователя, выход формирователя соединен с одним из входов программного модуля задержки, выход программного модуля задержки соединен с другим входом вычитающего устройства, выход вычитающего устройства соединен с входом оборудования первичной обработки информации НАП ГНСС, при этом поступивший в аналого-цифровой преобразователь аналоговый сигнал преобразуется в цифровой сигнал, представляющий сумму двух составляющих: компенсируемого сигнала отечественного передатчика радиопомех и суммарного сигнала всех навигационных космических аппаратов (НКА), находящихся в пределах прямой видимости антенны НАП ГНСС, который поступает в вычитающее устройство, в фильтр сжатия и в коррелятор, генератор копии кода помехового сигнала определяет конечную импульсную характеристику (КИХ) формирующего фильтра и определяет копию помехового сигнала посредством сверки КИХ с сигналом в виде элементарного импульса и передает в коррелятор, который выполняет определение функции взаимной корреляции копии помехового сигнала и выходного сигнала аналого-цифрового преобразователя, определяет оценку временного сдвига прямого помехового сигнала относительно копии сформированной генератором копии кода помехового сигнала, которую передает в стробирующее устройство и в программный модуль задержки, фильтр сжатия вычисляет оценку текущих значений элементарного импульса с использованием свертки и передает в стробирующее устройство, где происходит исключение боковых лепестков методом «временного окна» с программируемыми значениями, которые передает в формирователь, где происходит определение оценки помехового сигнала посредством сверки КИХ с сигналом, который поступает в программный модуль задержки, осуществляющий задержку оценки сигнала на величину оценки запаздывания, обеспечивая совместимость ее во времени с восстановленным сигналом отечественного передатчика радиопомех, и передает в вычитающее устройство, где происходит процесс компенсации помех посредством вычитания из выходного сигнала программного модуля и выходного сигнала аналого-цифрового преобразователя, получая суммарную оценку сигналов НКА, которую передает в оборудование первичной обработки информации НАП ГНСС.A temporary compensator for ensuring electromagnetic compatibility of a domestic transmitter of radio interference of navigation equipment of consumers of global navigation satellite systems (GPS GNSS) of an adversary with a domestic GPS GNSS when they operate simultaneously at the same frequencies, located between the output of the intermediate frequency amplifier (UPCH) of the receiving device and the input of the primary information processing equipment NAP GNSS, consisting of a generator, a subtracting device, characterized in that the generator produces and an interfering signal code, and additionally, an alphanumeric converter, a compression filter, a correlator, a gating device, a shaper, a program delay module that communicate with each other, an alphanumeric converter, the input of which is connected to the output of the amplifier of the receiving device, and the output connected to one of the inputs of the subtractor, to the input of the compression filter and to one of the inputs of the correlator, the output of the generator of a copy of the interference signal code is connected to one of the inputs of the correlator, the output the compression filter is connected to one of the inputs of the gating device, the output of the correlator is connected to another input of the gating device and to the other input of the software delay module, the output of the gating device is connected to the input of the driver, the output of the driver is connected to one of the inputs of the software delay module, the output of the software delay module is connected with the other input of the subtracting device, the output of the subtracting device is connected to the input of the primary information processing equipment NAP GNSS, while The ogo-digital converter, the analog signal is converted to a digital signal representing the sum of two components: the compensated signal of the domestic radio interference transmitter and the total signal of all navigation spacecraft (NSC), which are within the direct line of sight of the GNP GNSS antenna, which enters the subtractor, into the compression filter and to the correlator, a generator of a copy of the interference signal code determines the final impulse response (FIR) of the shaping filter and determines a copy of the interference signal by checking the FIR with the signal in the form of an elementary pulse and transmitting it to the correlator, which determines the function of cross-correlation of the copy of the interfering signal and the output signal of the analog-to-digital converter, determines the estimate of the time shift of the direct interfering signal with respect to the copy of the interfering signal code generated by the generator, which transmits to the gating device and into the software delay module, the compression filter calculates an estimate of the current values of the elementary pulse using and transmits it to the gating device, where the side lobes are eliminated by the “time window” method with programmable values, which are transmitted to the former, where the estimation of the interference signal is determined by checking the FIR with the signal that arrives in the program delay module, which delays the signal estimation by the value of the delay estimate, ensuring its compatibility in time with the reconstructed signal of the domestic radio interference transmitter, and transmits it to a subtractor, where interference cancellation process proceeds by subtracting from the output of the program module and the output of analog-to-digital converter to obtain a total evaluation signal NCA which transmits a primary processing equipment GNSS NAM information.
RU2016104157A 2016-02-09 2016-02-09 Time compensator for providing electromagnetic compatibility of indigenous radio interferences transmitter to enemy gss cne with indigenous gss cne in their simultaneous operation on matching frequencies RU2608585C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104157A RU2608585C1 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Time compensator for providing electromagnetic compatibility of indigenous radio interferences transmitter to enemy gss cne with indigenous gss cne in their simultaneous operation on matching frequencies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016104157A RU2608585C1 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Time compensator for providing electromagnetic compatibility of indigenous radio interferences transmitter to enemy gss cne with indigenous gss cne in their simultaneous operation on matching frequencies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2608585C1 true RU2608585C1 (en) 2017-01-23

Family

ID=58456905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016104157A RU2608585C1 (en) 2016-02-09 2016-02-09 Time compensator for providing electromagnetic compatibility of indigenous radio interferences transmitter to enemy gss cne with indigenous gss cne in their simultaneous operation on matching frequencies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2608585C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2671238C1 (en) * 2017-12-13 2018-10-30 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Nap gnss intentional interference detection method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08271625A (en) * 1995-03-30 1996-10-18 Mitsubishi Electric Corp Detection apparatus of jamming generation source
US5572552A (en) * 1994-01-27 1996-11-05 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Method and system for demodulation of downlink CDMA signals
RU94001879A (en) * 1994-01-21 1997-04-10 Г.В. Маскаев High-secrecy robotic system
US8587478B1 (en) * 2012-09-03 2013-11-19 Korea Aerospace Research Institute Localization method of multiple jammers based on TDOA method
RU2539563C1 (en) * 2013-11-06 2015-01-20 Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" System for radio suppression of hostile gnss navigation user equipment, compatible with local gnss navigation user equipment
RU2563973C1 (en) * 2014-06-27 2015-09-27 Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Radio interference canceller for providing electromagnetic compatibility of local gnss consumer navigation equipment with local means for radio suppression of enemy consumer navigation equipment when operating at same frequencies
RU2565768C1 (en) * 2014-03-25 2015-10-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Method for improvement of interference immunity of data transfer via short-wave radio channel in departmental communication system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94001879A (en) * 1994-01-21 1997-04-10 Г.В. Маскаев High-secrecy robotic system
US5572552A (en) * 1994-01-27 1996-11-05 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Method and system for demodulation of downlink CDMA signals
JPH08271625A (en) * 1995-03-30 1996-10-18 Mitsubishi Electric Corp Detection apparatus of jamming generation source
US8587478B1 (en) * 2012-09-03 2013-11-19 Korea Aerospace Research Institute Localization method of multiple jammers based on TDOA method
RU2539563C1 (en) * 2013-11-06 2015-01-20 Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" System for radio suppression of hostile gnss navigation user equipment, compatible with local gnss navigation user equipment
RU2565768C1 (en) * 2014-03-25 2015-10-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") Method for improvement of interference immunity of data transfer via short-wave radio channel in departmental communication system
RU2563973C1 (en) * 2014-06-27 2015-09-27 Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Radio interference canceller for providing electromagnetic compatibility of local gnss consumer navigation equipment with local means for radio suppression of enemy consumer navigation equipment when operating at same frequencies

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US 5572552 A, 05.11,1996. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2671238C1 (en) * 2017-12-13 2018-10-30 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Nap gnss intentional interference detection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9829580B2 (en) Generating quiet zone by noise cancellation via injection techniques
EP1738192B1 (en) System and method for dynamic weight processing
US9651652B2 (en) Interference cancellation system for location and direction finding
RU2539563C1 (en) System for radio suppression of hostile gnss navigation user equipment, compatible with local gnss navigation user equipment
CN102879790A (en) Anti-interference system and method based on digital beam forming and space-time zeroing cascade
RU2563973C1 (en) Radio interference canceller for providing electromagnetic compatibility of local gnss consumer navigation equipment with local means for radio suppression of enemy consumer navigation equipment when operating at same frequencies
Lee et al. Design and evaluation of symmetric space–time adaptive processing of an array antenna for precise global navigation satellite system receivers
De Lorenzo et al. Navigation accuracy and interference rejection for an adaptive GPS antenna array
RU2649407C1 (en) Space-distributed nau gnss radio suppression system with the function of alternative coordinate-time support for the authorized users
RU2608585C1 (en) Time compensator for providing electromagnetic compatibility of indigenous radio interferences transmitter to enemy gss cne with indigenous gss cne in their simultaneous operation on matching frequencies
KR101971685B1 (en) Self-Calibration Apparatus of Beam Forming GPS Anti-Jamming System and Method Thereof
Kalyanaraman et al. GPS adaptive array phase compensation using a software radio architecture
US4381508A (en) Clutter compensated sidelobe cancelling communications system
Sokhandan et al. Accurate GNSS range estimation in multipath environments using stochastic‐gradient‐based adaptive filtering
RU2608584C1 (en) Frequency compensator for providing electromagnetic compatibility of indigenous radio interferences transmitter to enemy gss cne with indigenous gss cne in their simultaneous operation on matching frequencies
RU2696558C1 (en) Method for radio-electronic suppression of receivers of global navigation satellite systems consumers
Rowe et al. Integrated GPS anti-jam systems
RU179926U1 (en) INTERFERABLE NAVIGATION SYSTEM
EP0096144B1 (en) System for the cancellation of intentional disturbance applied to a monopulse phased array radar
RU2774403C1 (en) Multifunctional compensator for navigation equipment of consumers of the global navigation satellite system with the possibility of local navigation according to the signals of domestic radio suppression equipment
Pérez-Marcos et al. CRPA and Array Receivers for Civil GNSS Applications
RU2774402C1 (en) Multifunctional compensator for navigation equipment of consumers of the global navigation satellite system with the possibility of local navigation according to the signals of domestic radio suppression equipment
Tran et al. Improving the Structure of a Signal Used for Real-Time Calibrating of the Receiving Channels of Digital Transceiver Modules in Digital Phased Antenna Arrays
Badke Global positioning system anti-jamming techniques
RU2749456C1 (en) Method for determining location of satellite earth station using relayed signal