RU2710894C1 - Method of classification and blanking of discrete interference - Google Patents

Method of classification and blanking of discrete interference Download PDF

Info

Publication number
RU2710894C1
RU2710894C1 RU2018134712A RU2018134712A RU2710894C1 RU 2710894 C1 RU2710894 C1 RU 2710894C1 RU 2018134712 A RU2018134712 A RU 2018134712A RU 2018134712 A RU2018134712 A RU 2018134712A RU 2710894 C1 RU2710894 C1 RU 2710894C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
threshold
range
interfering
blanking
signal
Prior art date
Application number
RU2018134712A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Григорьевич Бартенев
Original Assignee
Владимир Григорьевич Бартенев
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 Владимир Григорьевич Бартенев filed Critical Владимир Григорьевич Бартенев
Priority to RU2018134712A priority Critical patent/RU2710894C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2710894C1 publication Critical patent/RU2710894C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, particularly to digital processing of radar signals. Invention is characterized by evaluating longitudinal size of classified objects and size that does not exceed threshold is classified as interfering signal by correlation feature, estimating power of received signals, which is compared with a threshold in each range element with assignment of interfering signal characteristic signal when the threshold is not exceeded in a certain range element, at that, after combining correlation, velocity and ERA indications of interfering signal at their coincidence, decision is made on blanking of reflected signal in given range element.
EFFECT: invention is intended to increase efficiency of classification and blanking of discrete passive jamming.
3 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике, в частности, к цифровой обработке радиолокационных сигналов.The present invention relates to radio engineering, in particular, to digital processing of radar signals.

Известен способ бланкирования сигналов дискретных мешающих отражений, основанный на формировании, так называемого «частотного порога», фактически скоростного порога, не превышение которого классифицируется, как признак сигнала отраженного от мешающего точечного объекта с малой радиальной скоростью в данном элементе дальности [1]. Поэтому данный сигнал бланкируется, снижая поток ложных отметок на выходе приемного тракта РЛС. Основным недостатком данного способа является его низкая эффективность, обусловленная необходимостью использования для однозначного измерения скорости вобулированной пачки с ограниченным числом импульсов. Кроме того попытка выставления максимально высокого скоростного порога для повышения эффективности данного способа приводит к росту вероятности бланкирования полезных целей с малой радиальной скоростью.A known method of blanking signals of discrete interfering reflections, based on the formation of the so-called "frequency threshold", actually a speed threshold, not exceeding which is classified as a sign of the signal reflected from the interfering point object with a small radial velocity in this range element [1]. Therefore, this signal is blanked, reducing the flow of false marks at the output of the radar receiving path. The main disadvantage of this method is its low efficiency, due to the need to use for an unambiguous measurement of the speed of a wobbled burst with a limited number of pulses. In addition, an attempt to set the maximum high speed threshold to increase the effectiveness of this method leads to an increase in the likelihood of blanking useful targets at a low radial speed.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является двухчастотный способ классификации и бланкирования дискретных коррелированных помех. Данный способ строится на обработке отраженных сигналов на каждой несущей частоте РЛС в виде двух выборок наблюдения в каждом элементе дальности и включает в себя формирование оценок межпериодной доплеровской разности фазы с последующим их вычитанием для однозначного измерения скорости обнаруживаемого дискретного объекта [2]. Полученная таким образом оценка межчастотной межпериодной разности фазы сравнивается с фазовым порогом (фактически со скоростным порогом), на основании чего принимается решение о бланкировании отраженных сигналов от медленно движущихся мешающих точечных объектов, если этот порог оказался не превышен. Хотя данный способ позволяет осуществлять более эффективную классификацию сигналов благодаря более высокой точности оценки межпериодной разности фазы на каждой несущей частоте РЛС, из-за отсутствия вобуляции периодов повторения с использованием большего числа импульсов, тем не менее, и данному способу свойственен недостаток бланкирования полезных целей с малыми радиальными скоростями.The closest in technical essence to the claimed method is a two-frequency method for classifying and blanking discrete correlated interference. This method is based on processing the reflected signals at each carrier frequency of the radar in the form of two observation samples in each element of range and includes the formation of estimates of the inter-period Doppler phase difference with their subsequent subtraction for unambiguous measurement of the speed of a discrete detected object [2]. The thus obtained estimate of the interfrequency interperiodic phase difference is compared with the phase threshold (in fact, with the velocity threshold), on the basis of which a decision is made to blank the reflected signals from slowly moving interfering point objects if this threshold is not exceeded. Although this method allows a more efficient classification of signals due to the higher accuracy of estimating the interperiodic phase difference at each carrier frequency of the radar, due to the absence of wobble period repetition using a larger number of pulses, nevertheless, this method has the disadvantage of blanking useful targets with small radial speeds.

Известен способ [3], в котором для исключения бланкирования полезных сигналов от целей с малыми радиальными скоростями для принятых на двух несущих частотах сигналов осуществляют как формирование оценок межчастотной межпериодной доплеровской разности фазы для однозначного измерения скорости объектов в каждом элементе дальности и сравнение этой оценки с порогом, при не превышении которого обнаруженный сигнал классифицируется по скоростному признаку как мешающий, так и формирование модуля межчастотного коэффициента корреляции, который используется для оценки продольного размера классифицируемых объектов и который при не превышении порога классифицируется как мешающий сигнал по корреляционному признаку, при этом скоростному и корреляционному признаку для мешающих отражений ставят в соответствие логические единицы, совпадение которых фиксируют в каждом элементе дальности с помощью логической функции «И», на основании чего принимается решение о бланкировании отраженного сигнала в данном элементе дальности. Хотя данный способ позволяет, используя скоростной и корреляционный признаки повысить эффективность бланкирования мешающих отражений, однако не учет мощности отраженного сигнала может привести к ошибочной классификации, когда могут быть приняты за мешающие отражения сигналы от цели с малой радиальной скоростью и большого размера, например, авиалайнер летящий с ракурсом по отношению к РЛС.The known method [3], in which to eliminate the blanking of useful signals from targets with low radial velocities for signals received at two carrier frequencies, they are carried out as forming estimates of the inter-frequency inter-period Doppler phase difference to unambiguously measure the speed of objects in each range element and compare this estimate with a threshold , if not exceeding which, the detected signal is classified according to the speed criterion as interfering and the formation of the module of the inter-frequency correlation coefficient, which th is used to estimate the longitudinal size of the classified objects and which, if the threshold is not exceeded, is classified as an interfering signal according to the correlation sign, while the velocity and correlation signs for interfering reflections are assigned logical units, the coincidence of which is recorded in each element of the range using the logical function "AND ", On the basis of which a decision is made to blank the reflected signal in this range element. Although this method allows using the speed and correlation features to increase the efficiency of blanking of interfering reflections, however, not taking into account the power of the reflected signal can lead to an erroneous classification when signals from a target with a small radial speed and large size, for example, a flying airliner, can be taken as interfering from the perspective of the radar.

С целью исключения бланкирования полезных сигналов от целей с малыми радиальными скоростями и большим продольным размером предлагается способ, который включает в себя, как и в прототипе, формирование оценок межчастотной межпериодной доплеровской разности фазы для однозначного измерения скорости объектов на основе двух выборок наблюдений, принятых на двух несущих частотах и сравнение этой оценки с порогом в каждом элементе дальности с присвоением при не превышении этого порога в конкретном элементе дальности признака сигнала мешающего отражения, также формирование модуля межчастотного коэффициента корреляции, который используется для оценки продольного размера классифицируемых объектов и который, не превысив порог классифицируется как мешающий сигнал по корреляционному признаку, отличающийся тем, что с целью исключения бланкирования полезных сигналов от целей с большой эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР) формируется оценка мощности принимаемых сигналов, которая сравнивается с порогом в каждом элементе дальности с присвоением при не превышении этого порога в конкретном элементе дальности признака сигнала мешающего отражения, при этом после объединения корреляционного, скоростного ЭПР признаков мешающего сигнала, при их совпадении принимается решение о бланкировании отраженного сигнала в данном элементе дальности.In order to eliminate the blanking of useful signals from targets with low radial velocities and a large longitudinal size, a method is proposed that includes, as in the prototype, the formation of estimates of the inter-frequency inter-period Doppler phase difference for unambiguous measurement of the speed of objects based on two observation samples taken on two carrier frequencies and comparing this estimate with a threshold in each element of the range with the assignment if this threshold is not exceeded in a specific element of the range of the sign of the signal interfering about reflection, also the formation of the module of the inter-frequency correlation coefficient, which is used to estimate the longitudinal size of the classified objects and which, without exceeding the threshold, is classified as an interfering signal by the correlation feature, characterized in that in order to exclude blanking of useful signals from targets with a large effective scattering surface ( EPR), an estimate of the power of the received signals is formed, which is compared with a threshold in each element of the range with the assignment if this threshold is not exceeded and a particular element of the interfering signal reflection characteristic range, wherein after combining the correlation, speed ESR characteristics of the interfering signal upon the coincidence decision on blanking reflected signal range in a given element.

Порог ЭПР признака изменяется по дистанции для каждого элемента дальности в соответствии с уравнением дальности радиолокации для выбранного ЭПР мешающего отражения и конкретных параметров РЛС.The threshold of the EPR of the attribute varies in distance for each element of range in accordance with the equation of the range of the radar for the selected EPR of interfering reflection and specific parameters of the radar.

На данный порог подается усредняемый сигнал в каждом элементе дальности как по пачке сигналов каждом частотном канале, так и их сумма. Оценка ЭПР по измерениям мощности принятого сигнала определяется по известной формуле уравнения дальности радиолокации [4]At this threshold, an averaged signal is fed in each element of the range, both over the signal packet of each frequency channel, and their sum. EPR estimation from measurements of the received signal power is determined by the well-known formula of the equation for the range of radar [4]

Figure 00000001
Figure 00000001

где σ - величина ЭПР;where σ is the value of the EPR;

Рпр - мощность принятого сигнала;Rpr is the power of the received signal;

Рпер - мощность передатчика;Rper - transmitter power;

G - коэффициент усиления передающей (приемной) антенны;G is the gain of the transmitting (receiving) antenna;

λ - длина волны РЛС;λ is the radar wavelength;

R - дальность до цели.R is the range to the target.

Таким образом, предлагаемый способ раскрывает новые функциональные возможности классификации и бланкирования дискретных помех и позволяет исключить бланкирование малоразмерных полезных целей имеющих низкие радиальные скорости, большой продольный размер и высокую ЭПР. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "существенные отличия".Thus, the proposed method reveals new functionality for classifying and blanking discrete interference and eliminates the blanking of small-sized useful targets having low radial speeds, large longitudinal size and high EPR. This allows us to conclude that the proposed method meets the criterion of "significant differences".

Действительно, в способе, взятом в качестве прототипа, для однозначного измерения скорости обнаруженного объекта на каждой несущей формируется оценка межпериодной доплеровской разности фазы с последующим формированием межчастотной межпериодной разности фазы.Indeed, in the method taken as a prototype, for an unambiguous measurement of the speed of the detected object on each carrier, an estimate of the inter-period Doppler phase difference is formed with the subsequent formation of the inter-frequency inter-period phase difference.

Для классификации объектов по скоростному признаку можно воспользоваться известной оценкой аргумента межпериодного коэффициента корреляции. Алгоритм этой оценки, получаемой по пачке из N импульсов, может быть выражен в следующем видеTo classify objects according to the speed attribute, one can use the well-known estimate of the argument of the inter-period correlation coefficient. The algorithm for this estimate, obtained from a pack of N pulses, can be expressed as follows

Figure 00000002
Figure 00000002

где

Figure 00000003
zi - комплексные выборки наблюдений на одной несущей частоте.Where
Figure 00000003
z i are complex samples of observations at one carrier frequency.

Классификация объектов по скоростному признаку может быть реализована путем сравнения полученной оценки с порогом, соответствующим максимальной скорости движения мешающего объектаThe classification of objects according to the speed criterion can be implemented by comparing the obtained estimate with a threshold corresponding to the maximum speed of the interfering object

Figure 00000004
Figure 00000004

Использование такого одночастотного алгоритма классификации сопряжено с существенным недостатком - наличие неоднозначности оценки доплеровской фазы. Известно, что оценка γ связана с длиной волны λ излучения РЛС, частотой повторения импульсов F и радиальной составляющей скорости полета объекта V соотношением

Figure 00000005
The use of such a single-frequency classification algorithm is fraught with a significant drawback - the presence of ambiguity in estimating the Doppler phase. It is known that the estimate of γ is associated with the radar wavelength λ of the radar, the pulse repetition rate F, and the radial component of the object’s flight speed V as
Figure 00000005

При относительно малых значениях частот повторения (F = 300 Гц - 1000 Гц), которые используются в большинстве современных РЛС обнаружения, γ в несколько раз может превышать значение 2π даже в случае зондирования РЛС медленно движущегося объекта, в то время как функция арктангенса однозначно определена в интервале изменения фазы от 0 до 2π (или от - π до π). Это может привести к увеличению вероятности ошибочной классификации скоростных и медленно движущихся объектов. Для устранения указанного недостатка в прототипе используются две несущих частоты РЛС. Доплеровский набег фазы на каждой из несущих частот можно представить в видеAt relatively small values of the repetition frequencies (F = 300 Hz - 1000 Hz), which are used in most modern radar detection, γ can several times exceed the value 2π even in the case of probing the radar of a slowly moving object, while the arctangent function is uniquely determined in interval of phase change from 0 to 2π (or from - π to π). This can lead to an increase in the probability of erroneous classification of high-speed and slow-moving objects. To eliminate this drawback in the prototype uses two carrier frequency radar. The Doppler phase incursion at each of the carrier frequencies can be represented as

γ110+2πk, γ220+2 πn, где γ10, γ20 - значения фазы в интервале однозначности (- π, π), k, n=0, 1, 2, …, ∞.γ1= γ10+ 2πk, γ2= γ20+2 πn, where γ10, γ20 - phase values in the uniqueness interval (- π, π), k, n = 0, 1, 2, ..., ∞.

Определим межчастотную разность фазы:We determine the interfrequency phase difference:

Δγ=γ121020+2πk-2πnΔγ = γ 12 = γ 1020 + 2πk-2πn

Для небольшого разноса несущих частот (несколько % от несущей) k=n получаемFor a small separation of carrier frequencies (a few% of the carrier) k = n, we obtain

Δγ=γ1020, Разность Δγ однозначно определена в пределахΔγ = γ 1020 , The difference Δγ is uniquely defined within

(-π, π).(-π, π).

Таким образом, алгоритм однозначного измерения разности фаз

Figure 00000006
будет
Figure 00000007
Thus, the algorithm for unambiguous measurement of the phase difference
Figure 00000006
will be
Figure 00000007

ГдеWhere

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Figure 00000011
Figure 00000011

Измеренная межчастотная разность межпериодной разности фаз сравнивается с порогом и при не превышении порога принимается решение, что отраженный сигнал принадлежит сигналам точечных мешающих отражений и бланкируется. Так использовалась оценка межчастотной межпериодной разности фаз в способе, взятом в качестве прототипа, в котором оценка межчастотной межпериодной разности фаз путем сравнения с порогом формирует лишь первый скоростной признак, например, в виде логической единицы, если порог не превышен. Дополнительно в прототипе использование двух несущих частот для однозначного измерения скорости дает возможность сформировать еще один признак классифицируемого объекта - межчастотный коэффициент корреляции. Как показано в работе [5]The measured inter-frequency difference of the inter-period phase difference is compared with a threshold and, if the threshold is not exceeded, a decision is made that the reflected signal belongs to the signals of point interfering reflections and is blanked. So we used the estimation of the inter-frequency inter-period phase difference in the method taken as a prototype, in which the evaluation of the inter-frequency inter-period phase difference by comparing with the threshold forms only the first speed sign, for example, in the form of a logical unit, if the threshold is not exceeded. Additionally, in the prototype, the use of two carrier frequencies for an unambiguous measurement of speed makes it possible to form another sign of a classified object - inter-frequency correlation coefficient. As shown in [5]

для классификации отраженных сигналов от объектов по их продольному размеру можно использовать характер флюктуаций отраженных сигналов на разных несущих частотах. В частности, в основе второго признака классификации в предлагаемом способе лежит взаимосвязь значения нормированного межчастотного коэффициента корреляции с линейными размерами объекта. Чем больше размер объекта, тем меньше межчастотный коэффициент корреляции. Если разнос несущих частот выбрать из условияTo classify the reflected signals from objects according to their longitudinal size, one can use the nature of fluctuations of the reflected signals at different carrier frequencies. In particular, the basis of the second classification feature in the proposed method is the relationship of the normalized inter-frequency correlation coefficient with the linear dimensions of the object. The larger the size of the object, the lower the inter-frequency correlation coefficient. If the carrier spacing is selected from the condition

Figure 00000012
где LMAX - максимальный разнос участков локального отражения вдоль линии визирования РЛС на классифицируемый объект при разных несущих частотах зондирующего сигнала, то величина межчастотного коэффициента корреляции R(ΔF) будет связана с размером объекта L выражением
Figure 00000012
where L MAX is the maximum separation of the local reflection sections along the radar line of sight to the classified object at different carrier frequencies of the probe signal, then the magnitude of the inter-frequency correlation coefficient R (ΔF) will be related to the size of the object L by the expression

Figure 00000013
Figure 00000013

Как следует из этой формулы из [5], для того чтобы различить класс летательных аппаратов с малым продольным размером от класса медленно перемещающихся дискретных мешающих объектов, имеющих значительно большие размеры L достаточно выбрать разнос несущих частот ΔF порядка 10 МГц. Современные летательные аппараты имеют максимальный размер менее 75 метров, что значительно меньше разрешающей способности РЛС обнаружения, составляющей 150-300 метров, соизмеримой с размерами дискретных пассивных помех.As follows from this formula from [5], in order to distinguish between a class of aircraft with a small longitudinal size and a class of slowly moving discrete interfering objects having significantly large sizes L, it suffices to choose a carrier spacing ΔF of the order of 10 MHz. Modern aircraft have a maximum size of less than 75 meters, which is significantly less than the resolution of the radar detection component of 150-300 meters, commensurate with the size of discrete passive interference.

В этом случае для самого большого самолета, например, Эрбас А-380, размером в 72 метра межчастотный коэффициент корреляции равенIn this case, for the largest aircraft, for example, Airbus A-380, measuring 72 meters in size, the inter-frequency correlation coefficient is

Figure 00000014
Figure 00000014

Для меньшего размера отечественного лайнера ИЛ-96-300 длиной в 55 метров

Figure 00000015
For a smaller size of the domestic airliner IL-96-300 55 meters long
Figure 00000015

В то время как для 200 метрового мешающего объектаWhile for a 200 meter interfering object

Figure 00000016
Figure 00000016

Значит, выбрав разнос несущих не более 10 МГц и сравнивая корреляционный признак с порогом при его не превышении формируется вторая логическая единица корреляционного признака.This means that by choosing a carrier spacing of not more than 10 MHz and comparing the correlation sign with the threshold, if it is not exceeded, a second logical unit of the correlation sign is formed.

Объединяя логические признаки по «И» при совпадении логических единиц принимается решении о бланкировании сигнала отраженного мешающим объектом в данном элементе дальности.Combining the logical signs according to the “AND” when the logical units coincide, a decision is made to blank the signal reflected by the interfering object in this range element.

Следует отметить, что разнос несущих в 10 МГц хорошо согласуется с требованием однозначной оценки и скоростного признака, т.е. составляет несколько процентов от частоты несущих современных РЛС обзора.It should be noted that the carrier spacing of 10 MHz is in good agreement with the requirement of an unambiguous estimate and a speed attribute, i.e. makes up several percent of the carrier frequency of modern radar surveys.

Как и для первого скоростного признака, для формирования межчастотного коэффициента корреляции применим накопление оценки по пачке из N импульсов.

Figure 00000017
As for the first speed feature, for the formation of the interfrequency correlation coefficient, we apply the accumulation of estimates from a pack of N pulses.
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

где z1i и z2i - комплексные выборки наблюдений на первой и второй несущей частоте. Тогда межчастотный коэффициент корреляции может быть вычислен по следующей формуле:where z 1i and z 2i are complex samples of observations at the first and second carrier frequencies. Then the inter-frequency correlation coefficient can be calculated by the following formula:

Figure 00000019
Figure 00000019

В отличие от прототипа со скоростным и корреляционным признаками с целью исключения бланкирования полезных сигналов с большой ЭПР предлагается использовать третий ЭПР признак, который может быть получен путем суммирования мощностей сигналов z1 и z2, используемых для нормирования оценки межчастотного коэффициента корреляции, т.е.In contrast to the prototype with speed and correlation features, in order to eliminate the blanking of useful signals with a large EPR, it is proposed to use a third EPR sign, which can be obtained by summing the powers of the signals z1 and z2 used to normalize the estimates of the inter-frequency correlation coefficient, i.e.

Figure 00000020
Figure 00000020

z1+z2<σПОР z1 + z2 <σ POR

Проиллюстрируем работу предлагаемого способа на конкретном примере, прибегнув к моделированию с помощью системы MATLAB [6].We illustrate the work of the proposed method with a specific example, resorting to modeling using the MATLAB system [6].

Осуществим классификацию двух объектов движущихся на скорости от 10 до 180 метров в секунду, используя две выборки наблюдений в виде двух пачек импульсов с постоянным периодом повторения 0,001 сек., отраженных от объекта на разных несущих частотах 500 МГц и 510 МГц. Объекты имеют ширину спектра флюктуаций в несколько герц и большой продольный размер, характеризуемый межчастотным коэффициентом корреляции 0,1 (как цель, так и мешающий объект). Скоростной порог был задан в 100 м/с и корреляционный порог составлял 0,5. Обрабатываемое число импульсов пачке, на каждой несущей равнялось 8. Предположим что ЭПР цели σ1=5 м2, а мешающего отражения ЭПР σ2=0,25 м2. В общем виде из уравнения дальности радиолокации следуетWe will classify two objects moving at a speed of 10 to 180 meters per second, using two observation samples in the form of two bursts of pulses with a constant repetition period of 0.001 seconds, reflected from the object at different carrier frequencies of 500 MHz and 510 MHz. The objects have a width of the fluctuation spectrum of several hertz and a large longitudinal size, characterized by an inter-frequency correlation coefficient of 0.1 (both the target and the interfering object). The velocity threshold was set at 100 m / s and the correlation threshold was 0.5. The processed number of pulses per burst on each carrier was 8. Assume that the ESR of the target is σ1 = 5 m 2 , and the interfering reflection of the ESR is σ2 = 0.25 m 2 . In general terms, the radar range equation follows

Figure 00000021
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000022

Figure 00000023
Figure 00000023

- постоянный коэффициент, характеризующий параметры РЛС,- constant coefficient characterizing the radar parameters,

где Pпр1, Рпр2 - мощность принимаемого сигнала на входе приемной антенны на дальности R1 и R2 соответственно.where P CR1 , P CR2 is the power of the received signal at the input of the receiving antenna at a range of R 1 and R 2, respectively.

Используя (2) и (3), найдем отношение оценок ЭПР, сделанных на разных дальностях R1 и R2:Using (2) and (3), we find the ratio of the EPR estimates made at different ranges R 1 and R 2 :

Figure 00000024
Figure 00000024

Считая, что полезная цель и мешающие отражения находятся на одной дальности, можно видеть, что мощность принимаемых сигналов для выбранных ЭПР отличается в 20 раз. Возьмем дисперсию моделируемых квадратурных составляющих с гауссовым законом распределения для мешающих отражений равной 1, а для цели в двадцать раз больше. Результаты моделирования вероятностей бланкирования данных объектов в MATLAB с использованием предложенного способа (отмечены звездочками) и способа, взятого в качестве прототипа (отмечены кружочками), приведены на Фиг. 1 и Фиг. 2. На Фиг. 1 приведена вероятность бланкирования объекта с малым ЭПР, имеющего большие продольные размеры (порог в 0,5 оценкой межчастотного коэффициента корреляции ими не превышен) и малые скорости. Вероятности бланкирования для предлагаемого способа совпадают с прототипом, так как порог ЭПР мощностью принятых сигналов не превышен. На Фиг. 2 приведена вероятность бланкирования для объекта с большой ЭПР с большим продольным размером и малые скорости, отраженные сигналы от которого не бланкируются для предлагаемого способа, а у способа взятого за прототип бланкируются. У прототипа из-за отсутствия признака ЭПР бланкируются как мешающие отражения, так и полезная цель. Иными словами предложенный способ имеет явные преимущества перед известным ранее.Assuming that the useful target and interfering reflections are at the same range, it can be seen that the power of the received signals for the selected EPR differs by 20 times. Let us take the dispersion of simulated quadrature components with a Gaussian distribution law for interfering reflections equal to 1, and for the target twenty times more. The results of modeling the probabilities of blanking these objects in MATLAB using the proposed method (marked with asterisks) and the method taken as a prototype (marked with circles) are shown in FIG. 1 and FIG. 2. In FIG. Figure 1 shows the probability of blanking an object with a small EPR having large longitudinal dimensions (the threshold of 0.5 by estimating the inter-frequency correlation coefficient is not exceeded by them) and low speeds. The probability of blanking for the proposed method coincides with the prototype, since the EPR threshold by the received signal power is not exceeded. In FIG. Figure 2 shows the probability of blanking for an object with a large EPR with a large longitudinal size and low speeds, the reflected signals from which are not blanked for the proposed method, but are blanked from the method taken as a prototype. In the prototype, due to the lack of an EPR sign, both interfering reflections and a useful target are blanked out. In other words, the proposed method has clear advantages over the previously known.

Таким образом, проведенное исследование в системе MATLAB полностью подтверждает положительный эффект от применения предложенного способа классификации и бланкирования дискретных помех.Thus, the study in the MATLAB system fully confirms the positive effect of the application of the proposed method for classifying and blanking discrete interference.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ПРИ ОФОРМЛЕНИИ ЗАЯВКИLIST OF SOURCES USED WHEN FORMING THE APPLICATION

1. Лозовский И.Ф. Защита РЛС обзора от точечных помех. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2014.1. Lozovsky I.F. Surveillance radar protection against point interference. - Novosibirsk: NSTU Publishing House, 2014.

2. Бартенев В.Г., Галкин Р.Н. Синтез цифрового двухчастотного классификатора дискретных помех по скоростному признаку. - Труды 16 Международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение DSPA-2014», Москва, Т. - 1, стр. 343-347, 2014.2. Bartenev V.G., Galkin R.N. Synthesis of a digital two-frequency classifier of discrete interference by speed attribute. - Proceedings of the 16th International Conference “Digital Signal Processing and its Application DSPA-2014”, Moscow, T. - 1, p. 343-347, 2014.

3. Бартенев В.Г. Способ классификации и бланкирования дискретных помех. Патент № 2599870 но заявке № 2015128907 зарегистрирован в Государственном реестре РФ 23.09.2016.3. Bartenev V.G. A method for classifying and blanking discrete interference. Patent No. 2599870 but application No. 2015128907 is registered in the State Register of the Russian Federation on September 23, 2016.

4. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника, т. 1, М., «Советское радио», 1976, с. 357, формула (1).4. Reference radar. Ed. M. Skolnik, vol. 1, M., "Soviet Radio", 1976, p. 357, formula (1).

5. Абраменков В.В., Климов С.А., Бондарев П.А., Юдин В.А., Гульшин В.А. Разрешение и распознавание радиолокационных объектов - Ульяновск: УлГТУ, 2012.5. Abramenkov VV, Klimov S. A., Bondarev P. A., Yudin V. A., Gulshin V. A. Resolution and recognition of radar objects - Ulyanovsk: UlSTU, 2012.

6. Потемкин В.Г. «Справочник по MATLAB Анализ и обработка данных, http:/ matlab.exponenta.ru/ml/book2/chapter8/6. Potemkin V.G. "MATLAB Handbook Data Analysis and Processing, http: / matlab.exponenta.ru/ml/book2/chapter8/

Claims (3)

1. Способ классификации и бланкирования дискретных помех, который включает в себя формирование оценок межчастотной межпериодной доплеровской разности фазы для однозначного измерения скорости объектов на основе двух выборок наблюдений, принятых на двух несущих частотах, и сравнение этой оценки с порогом в каждом элементе дальности с присвоением при не превышении этого порога в конкретном элементе дальности признака сигнала мешающего отражения, формирование модуля межчастотного коэффициента корреляции, который используется для оценки продольного размера классифицируемых объектов и который, не превысив порог, классифицируется как мешающий сигнал по корреляционному признаку, отличающийся тем, что с целью исключения бланкирования полезных сигналов от целей с большой эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР) формируется оценка мощности принимаемых сигналов, которая сравнивается с порогом в каждом элементе дальности с присвоением при не превышении этого порога в конкретном элементе дальности признака сигнала мешающего отражения, при этом после объединения корреляционного, скоростного и ЭПР признаков мешающего сигнала, при их совпадении принимается решение о бланкировании отраженного сигнала в данном элементе дальности.1. A method for classifying and blanking discrete interference, which includes generating estimates of the inter-frequency inter-period Doppler phase difference for unambiguous measurement of the speed of objects based on two samples of observations received at two carrier frequencies, and comparing this estimate with a threshold in each element of range with assignment at not exceeding this threshold in a particular element of the range of the sign of the signal of interfering reflection, the formation of the module of the inter-frequency correlation coefficient, which is used to estimate the longitudinal size of the classified objects and which, without exceeding the threshold, is classified as an interfering signal according to the correlation feature, characterized in that in order to exclude the blanking of useful signals from targets with a large effective scattering surface (EPR), an estimate of the received signal power is formed, which is compared with the threshold in each element of the range with the assignment if this threshold is not exceeded in a specific element of the range of the sign of the signal of interfering reflection, while after combining the correlation nnogo, speed and the ESR characteristics of the interfering signal upon the coincidence decision on blanking reflected signal range in a given element. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порог ЭПР признака изменяется по дистанции для каждого элемента дальности в соответствии с уравнением дальности радиолокации для выбранного ЭПР мешающего отражения и конкретных параметров РЛС.2. The method according to p. 1, characterized in that the threshold of the EPR of the characteristic varies in distance for each element of range in accordance with the equation of the range of the radar for the selected EPR of interfering reflection and specific parameters of the radar. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для мешающих отражений по скоростному, корреляционному и ЭПР признакам ставят в соответствие логические единицы и их совпадение фиксируют в каждом элементе дальности с помощью логической функции «И».3. The method according to p. 1, characterized in that for interfering reflections according to speed, correlation and EPR signs, logical units are assigned and their coincidence is fixed in each element of range using the logical function "AND".
RU2018134712A 2018-10-02 2018-10-02 Method of classification and blanking of discrete interference RU2710894C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134712A RU2710894C1 (en) 2018-10-02 2018-10-02 Method of classification and blanking of discrete interference

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134712A RU2710894C1 (en) 2018-10-02 2018-10-02 Method of classification and blanking of discrete interference

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710894C1 true RU2710894C1 (en) 2020-01-14

Family

ID=69171501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018134712A RU2710894C1 (en) 2018-10-02 2018-10-02 Method of classification and blanking of discrete interference

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710894C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762375C1 (en) * 2021-03-30 2021-12-20 Акционерное общество «Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники» (АО «ВНИИРТ») Device for automatic protection of pulse-doppler radar stations from passive interference and the method for its implementation
RU2762742C1 (en) * 2021-05-04 2021-12-22 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИП-НЗиК") Method for protecting a surveillance radar from passive interference created by clusters of reflectors, and a radar station for its implementation
RU2771968C1 (en) * 2021-04-28 2022-05-16 Владимир Григорьевич Бартенев Method for classifying objects by inter-frequency correlation feature using binary accumulation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4217585A (en) * 1978-11-09 1980-08-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Dual frequency Doppler radar
RU2234110C1 (en) * 2003-01-04 2004-08-10 Митрофанов Дмитрий Геннадьевич Method for construction of two-dimensional radar image of air target
RU2549192C1 (en) * 2013-11-06 2015-04-20 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ Target recognition method (versions)
RU2599870C1 (en) * 2015-07-16 2016-10-20 Владимир Григорьевич Бартенев Method of discrete noise classifying and blanking

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4217585A (en) * 1978-11-09 1980-08-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Dual frequency Doppler radar
RU2234110C1 (en) * 2003-01-04 2004-08-10 Митрофанов Дмитрий Геннадьевич Method for construction of two-dimensional radar image of air target
RU2549192C1 (en) * 2013-11-06 2015-04-20 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ Target recognition method (versions)
RU2599870C1 (en) * 2015-07-16 2016-10-20 Владимир Григорьевич Бартенев Method of discrete noise classifying and blanking

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2762375C1 (en) * 2021-03-30 2021-12-20 Акционерное общество «Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники» (АО «ВНИИРТ») Device for automatic protection of pulse-doppler radar stations from passive interference and the method for its implementation
RU2771968C1 (en) * 2021-04-28 2022-05-16 Владимир Григорьевич Бартенев Method for classifying objects by inter-frequency correlation feature using binary accumulation
RU2762742C1 (en) * 2021-05-04 2021-12-22 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИП-НЗиК") Method for protecting a surveillance radar from passive interference created by clusters of reflectors, and a radar station for its implementation
RU2776989C1 (en) * 2021-07-19 2022-07-29 Владимир Григорьевич Бартенев Method for classifying objects by inter-frequency correlation feature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11061127B2 (en) Vehicle radar system
CN101509972B (en) Wideband radar detecting method for correcting correlation matrix based on high resolution target distance image
Cheng et al. An enhanced algorithm for deinterleaving mixed radar signals
CN113009439B (en) Multi-target detection method based on frequency modulated continuous wave millimeter wave radar
JP5495611B2 (en) Radar equipment
RU2710894C1 (en) Method of classification and blanking of discrete interference
CN106468772B (en) A kind of multistation radar human body tracing method measured based on distance-Doppler
Xu et al. Doppler–range processing for enhanced high-speed moving target detection using LFMCW automotive radar
Berngardt et al. Optimal signals of Golomb ruler class for spectral measurements at EKB SuperDARN radar: Theory and experiment
RU2599870C1 (en) Method of discrete noise classifying and blanking
Kuptsov et al. Multi-target method for small unmanned vehicles parameters remote determination by microwave radars
Hu et al. Quasi-optimal signal processing in ground forward scattering radar
US20210326581A1 (en) DNN-Based Human Face Classification
Hyun et al. Method to improve range and velocity error using de-interleaving and frequency interpolation for automotive FMCW radars
CN106093927B (en) Target based on the big pulse width signal of radar tests the speed distance measuring method
Gurbuz et al. Kinematic model-based human detectors for multi-channel radar
Kabakchiev et al. CFAR detection and parameter estimation of moving marine targets using forward scatter radar
RU2392639C1 (en) Method for measurement of missile initial speed and device for its implementation
RU157396U1 (en) SCREW RECOGNITION DEVICE
Salah et al. Speed estimation in forward scattering radar by using standard deviation method
RU2525829C1 (en) Radar method of detecting law of variation of angular velocity of turning of tracked aerial object based on successively received signal reflections with carrier frequency adjustment
Sun et al. Real-time detection and tracking of multiple ground targets
Kabakchiev et al. Bistatic UWB FSR CFAR for maritime target detection and estimation in the frequency domain
RU2338220C1 (en) Method of measurement of shell speed
Sakamoto et al. Spectrum-free estimation of Doppler velocities using ultra-wideband radar