RU132588U1 - DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH SINGLE-FREQUENCY HETERODINING - Google Patents

DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH SINGLE-FREQUENCY HETERODINING Download PDF

Info

Publication number
RU132588U1
RU132588U1 RU2013123167/08U RU2013123167U RU132588U1 RU 132588 U1 RU132588 U1 RU 132588U1 RU 2013123167/08 U RU2013123167/08 U RU 2013123167/08U RU 2013123167 U RU2013123167 U RU 2013123167U RU 132588 U1 RU132588 U1 RU 132588U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
input
phase
output
lfm
Prior art date
Application number
RU2013123167/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владимирович Зюзин
Сергей Федотович Боев
Константин Евгеньевич Хайбутов
Павел Андреевич Морозов
Original Assignee
Алексей Владимирович Зюзин
Сергей Федотович Боев
Константин Евгеньевич Хайбутов
Павел Андреевич Морозов
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 Алексей Владимирович Зюзин, Сергей Федотович Боев, Константин Евгеньевич Хайбутов, Павел Андреевич Морозов filed Critical Алексей Владимирович Зюзин
Priority to RU2013123167/08U priority Critical patent/RU132588U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU132588U1 publication Critical patent/RU132588U1/en

Links

Images

Abstract

Устройство корреляционно-фильтровой обработки многочастотного линейно-частотно-модулированного фазо-кодо-манипулированного сигнала с одночастотным гетеродинированием, содержащее с 1-го по N-й полосовой фильтр, выходы которых соединены со входами с 1-го по N-й усилителей соответственно, выходы которых соединены со входами с 1-го по N-й фазовращатель соответственно, выходы которых соединены со входом сумматора, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что дополнительно введены смеситель, ЛЧМ гетеродин, фазовый модулятор, генератор М-последовательности, при этом генератор М-последовательности подключен к первому входу фазового модулятора, второй вход которого является выходом ЛЧМ гетеродина, при этом выход фазового модулятора является вторым входом смесителя, первым входом которого является вход устройства, а его выходом является вход с 1-го по N-й полосовых фильтров.A correlation-filter processing device for a multi-frequency linear-frequency-modulated phase-code-manipulated signal with a single-frequency heterodyning, containing from the 1st to the Nth bandpass filter, the outputs of which are connected to the inputs from the 1st to the Nth amplifiers, respectively, the outputs which are connected to the inputs from the 1st to the Nth phase shifter, respectively, the outputs of which are connected to the input of the adder, the output of which is the output of the device, characterized in that the mixer, LFM local oscillator, phase modulate are additionally introduced p, an M-sequence generator, while the M-sequence generator is connected to the first input of the phase modulator, the second input of which is the LFM output of the local oscillator, while the output of the phase modulator is the second input of the mixer, the first input of which is the input of the device, and its output is the input from 1st to Nth bandpass filters.

Description

Предлагаемое устройство относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокационных системах обнаружения, распознавания и селекции.The proposed device relates to the field of radio engineering and can be used in radar systems for detection, recognition and selection.

Известно устройство, позволяющее обеспечить некогерентную обработку многочастотного линейно-частотно-модулированного (МЧ ЛЧМ) сигнала, содержащее 1-й усилитель, полосовой фильтр, преселектор, 2-й усилитель, дисперсионный фильтр, детектор огибающей и интегрирующий элемент, а также блок формирования гетеродинных частотно-модулированных (ЧМ) колебаний [1, стр.401, рис.6.38]. Работа устройства заключается в том, что отраженный от цели МЧ ЛЧМ сигнал, содержащий N парциальных линейно-частотно-модулированных (ЛЧМ) радиоимпульсов, которые в свою очередь через сверхвысокочастотный (СВЧ) усилитель и преселектор поступают на смеситель, на который также подаются гетеродинные частотно-модулированные колебания. Они формируются либо путем однократной либо двукратной фазовой модуляции. В смесителе (ЛЧМ) радиоимпульсы многочастотного (МЧ) сигнала, кроме центрального смещаются на определенную величину относительно частоты дисперсионного фильтра приемника. В результате исключаются интерференционные фединги и для неквазиточеченых целей с увеличением широкополосности МЧ сигнала потери становятся меньше, чем

Figure 00000002
.A device is known that allows for incoherent processing of a multi-frequency linear frequency-modulated (MF LFM) signal, comprising a 1st amplifier, a bandpass filter, a preselector, a 2nd amplifier, a dispersion filter, an envelope detector and an integrating element, as well as a unit for generating heterodyne frequency -modulated (FM) oscillations [1, p. 409, Fig. 6.38]. The operation of the device lies in the fact that the reflected from the target MF LFM signal containing N partial linear frequency-modulated (LFM) radio pulses, which, in turn, is fed through a microwave amplifier and preselector to the mixer, to which heterodyne frequency modulated oscillations. They are formed either by single or double phase modulation. In the mixer (LFM), the radio pulses of the multi-frequency (MF) signal, in addition to the central one, are shifted by a certain amount relative to the frequency of the receiver dispersion filter. As a result, interference fading is excluded and for non-quasi-pointed purposes, with an increase in the broadband frequency of the MF signal, the losses become less than
Figure 00000002
.

Недостатком этого устройства является ограниченные функциональные возможности по обработке сложных сигналов с внутриимпульсной модуляцией, а также наличие потерь обработанного сигнала по сравнению с оптимальной фильтрацией.The disadvantage of this device is the limited functionality for processing complex signals with intrapulse modulation, as well as the presence of losses of the processed signal in comparison with optimal filtering.

Известно также малоканальное (по числу N парциальных ЛЧМ радиоимпульсов) устройство, осуществляющее когерентную обработку квазишумового МЧ ЛЧМ сигнала, содержащее СВЧ усилитель, усилитель промежуточной частоты, два полосовых фильтра, N+1 (по числу парциальных ЛЧМ радиоимпульсов) фазовых модуляторов, N дисперсионных фильтров, N детекторов, N аттенюаторов и многоотводную линию задержки [1, стр.401, рис.6.39].Also known is a small-channel (by the number of N partial LFM radio pulses) device that performs coherent processing of a quasi-noise MF LFM signal, containing a microwave amplifier, an intermediate frequency amplifier, two bandpass filters, N + 1 (by the number of partial LFM radio pulses) phase modulators, N dispersion filters, N detectors, N attenuators and a multi-tap delay line [1, p. 409, Fig. 6.39].

Работа устройства заключается в следующем. Гетеродинное МЧ напряжение формируется либо путем однократной фазовой модуляции непрерывного СВЧ сигнала частоты fг=f0 гармоническим колебанием промежуточной частоты F01=F0-Fсм, либо путем двукратной фазовой модуляции, но гармоническими колебаниями и с частотами F01 и NF01 (это зависит от способа формирования зондирующих МЧ ЛЧМ радиоимпульсов, причем F0 и NF0 - частоты гармонических модулирующих колебаний, используемых в передатчике), но при F01=F0 (Fсм=0) и подается на N смесителей каналов обработки через линию задержки с отводами. Общая задержка в линии

Figure 00000003
, а отводы следуют через ΔT3=1/NΔfсо. Зависимости частоты от времени МЧ ЛЧМ сигнала fс(t), отраженного от квазиточечной цели, и гетеродинных МЧ колебаний fг(t), например на первом и втором отводах линии задержки, изображены в [1, стр.401, рис. а, б, в соответственно]. Для изображенной ситуации на выходе смесителя 2 гармоническая составляющая частотной модуляции МЧ ЛЧМ сигнала демодулируется и на дисперсионный фильтр ДФ2 поступает согласованный с ним ЛЧМ радиоимпульс частоты fсм(t)=fс(t)-fг2(t) [1, стр.401, рис.6.40, г]. Тогда на выходе второго канала в момент t0с получается сжатый импульс [1, стр.401, рис.6.40, д] с длительностью
Figure 00000004
и амплитудой, равной максимуму функции неопределенности МЧ ЛЧМ сигнала при τ=0 [1, стр.26, рис.1.23, г]. На выходах остальных смесителей (1-го, 3-го, 4-го, … N-го) указанная демодуляция не происходит, а нелинейная частотная модуляция еще более увеличивается. Поэтому на выходах соответствующих дисперсионных фильтров получаются остаточные сигналы [1, стр 401, график 1 на рис.6.40, д], максимальные выбросы которых в моменты (t0с)±NΔTз соответствуют амплитудам боковых лепестков функции неопределенности МЧ ЛЧМ сигнала при τ=1/iΔfсо, где i=1, 2, …, N. Если отраженный МЧ ЛЧМ сигнал смещается на Δt=1/iΔfсо, то сжатый импульс сдвигается на эту же величину, появляясь на выходе соседнего канала обработки. В свою очередь, следующие сжатые импульсы на выходе каждого канала обработки появляются при смещении отраженного МЧ ЛЧМ сигнала на Δt=1/Δfсо. Энергетические потери при такой обработке отсутствуют.The operation of the device is as follows. The heterodyne MF voltage is generated either by a single phase modulation of a continuous microwave signal of frequency f g = f 0 by harmonic oscillation of the intermediate frequency F 01 = F 0 -F cm , or by twice phase modulation, but by harmonic oscillations and with frequencies F 01 and NF 01 (this depends on the method of generating sounding MF LFM radio pulses, where F 0 and NF 0 are the frequencies of harmonic modulating oscillations used in the transmitter), but at F 01 = F 0 (F cm = 0) and is fed to N processing channel mixers through a delay line with bends. Total line delay
Figure 00000003
, and taps follow through ΔT 3 = 1 / NΔf with . Dependences of the frequency on time of the MF LFM signal f s (t) reflected from the quasi-point target and heterodyne MF oscillations f g (t), for example, on the first and second taps of the delay line, are shown in [1, p .011, Fig. a, b, c, respectively]. For the situation shown, at the output of mixer 2, the harmonic component of the frequency modulation of the MF LFM signal is demodulated and the dispersion filter DF2 receives a radio frequency pulse f cm (t) = f s (t) -f g 2 (t) matched with it LFM [1, p. 401, Fig. 6.40, d]. Then, at the output of the second channel at the moment t 0 + τ s , a compressed pulse is obtained [1, p.401, Fig.6.40, d] with a duration
Figure 00000004
and an amplitude equal to the maximum of the uncertainty function of the MF LFM signal at τ = 0 [1, p. 26, Fig. 1.23, d]. At the outputs of the remaining mixers (1st, 3rd, 4th, ... Nth), this demodulation does not occur, and the nonlinear frequency modulation is further increased. Therefore, residual signals are obtained at the outputs of the corresponding dispersion filters [1, p. 401, graph 1 in Fig. 6.40, d], the maximum emissions of which at the moments (t 0 + τ s ) ± NΔT s correspond to the amplitudes of the side lobes of the uncertainty function of the MF LFM signal at τ = 1 / iΔf co , where i = 1, 2, ..., N. If the reflected MF chirp signal is shifted by Δt = 1 / iΔf co , then the compressed pulse is shifted by the same amount, appearing at the output of the adjacent processing channel. In turn, the following compressed pulses at the output of each processing channel appear when the reflected MF chirp signal is offset by Δt = 1 / Δf co . Energy losses during such processing are absent.

Однако в данном малоканальном устройстве когерентной обработки квазишумового МЧ ЛЧМ сигнала, как и в других известных устройствах когерентной обработки МЧ ЛЧМ сигналов для формирования МЧ гетеродинного сигнала обычно используют самостоятельный фазовый модулятор (ФМ), выполненный на лампе бегущей волны (ЛБВ) или ее твердотельном аналоге. Очевидно, что использование, хотя и одинаковых по структуре, но раздельных ФМ в устройствах обработки и формирования МЧ ЛЧМ сигналов, ввиду разброса параметров ФМ и различий дестабилизирующих факторов приведет к различиям индексов гармонической модуляции зондирующего Mφ1 и гетеродинного Mφ2 сигналов. Это ухудшает качество когерентной обработки МЧ ЛЧМ сигнала и приводит к искажению формы сжатого импульса на выходе согласованного фильтра и увеличивает уровень боковых лепестков автокорреляционной функции (АКФ).However, in this small-channel device for coherent processing of quasi-noise MF LFM signal, like in other known devices for coherent processing of MF LFM signals, an independent phase modulator (FM) made on a traveling wave lamp (TWT) or its solid-state analogue is usually used to generate the MF heterodyne signal. Obviously, the use of, although identical in structure, separate FM in devices for processing and generating MF chirp signals, due to the spread of the FM parameters and differences in destabilizing factors, will lead to differences in the harmonic modulation indices of the probe M φ1 and heterodyne M φ2 signals. This affects the quality of coherent processing of the MF LFM signal and leads to a distortion of the shape of the compressed pulse at the output of the matched filter and increases the level of the side lobes of the autocorrelation function (ACF).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, построенное на основе многоканального согласованного фильтра [2, стр.348, рис.21.3], который выбран в качестве прототипа.The closest technical solution to the proposed one is a device built on the basis of a multi-channel matched filter [2, p. 348, Fig. 21.3], which is selected as a prototype.

Устройство содержит N полосовых фильтров, N усилителей, N фазовращателей и общий сумматор.The device contains N bandpass filters, N amplifiers, N phase shifters and a common adder.

При этом вход устройства является входом 1…N полосовых фильтров, которые через 1…N усилителей и 1…N фазовращателей подключены к общему сумматору, выход которого является выходом устройства.The input of the device is the input of 1 ... N bandpass filters, which are connected through 1 ... N amplifiers and 1 ... N phase shifters to a common adder, the output of which is the output of the device.

Работа данного устройства заключается в расфильтровке частотных составляющих многочастотного сигнала по частотным каналам, их раздельной обработке с последующим когерентным суммированием. Полосовые фильтры пропускают сигналы в каждом из N каналов, выделяя требуемую полосу частот. Полоса пропускания каждого фильтра примерно равна F/N, где F - ширина спектра, N - число элементов в сигнале и число каналов в фильтре.The operation of this device consists in filtering the frequency components of a multi-frequency signal along frequency channels, processing them separately, followed by coherent summation. Bandpass filters pass signals in each of the N channels, highlighting the desired frequency band. The passband of each filter is approximately equal to F / N, where F is the width of the spectrum, N is the number of elements in the signal and the number of channels in the filter.

На выходе полосовых фильтров сигнал будет иметь вид (1).At the output of the bandpass filters, the signal will have the form (1).

Figure 00000005
Figure 00000005

Далее сигнал каждого из N каналов поступают на усилитель с коэффициентом усиления Ку, а затем на фазовращатель φ, обеспечивающий сдвиг фаз -θn или 2π-θn.Next, the signal of each of the N channels is fed to an amplifier with a gain K y , and then to the phase shifter φ, providing a phase shift of -θ n or 2π-θ n .

С выходов фазовращателей сигналы всех каналов поступают в сумматор. Комплексную огибающую импульсной характеристики согласованного фильтра можно представить в виде:

Figure 00000006
, где c - коэффициент пропорциональности (в дальнейшем без ущерба для общности примем c=1; f0 - средняя частота МЧ сигнала; t0 - некоторое время запаздывания;
Figure 00000007
- комплексная огибающая когерентного МЧ сигнала).From the outputs of the phase shifters, the signals of all channels enter the adder. The complex envelope of the impulse response of a matched filter can be represented as:
Figure 00000006
, where c is the proportionality coefficient (hereinafter, without loss of generality, we take c = 1; f 0 is the average frequency of the MF signal; t 0 is the delay time;
Figure 00000007
- complex envelope of a coherent MF signal).

Вышеописанное устройство, осуществляет обработку многочастотного сигнала, а его основным недостатком является ограниченные функциональные возможности по обработке сложных сигналов с внутриимпульсной фазо-кодовой манипуляцией.The above-described device provides multi-frequency signal processing, and its main disadvantage is the limited functionality for processing complex signals with intrapulse phase-code-shift keying.

Основной целью предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей прототипа по обработке сложных многочастотных сигналов с внутриимпульсной фазо-кодовой манипуляцией. Одним из таких сложных сигналов является многочастотный линейно-частотно-модулированный фазо-кодо-манипулированный сигнал (МЧ ЛЧМ ФКМ), состоящий из N количества парциальных ЛЧМ радиоимпульсов, имеющих одинаковую девиацию частоты Δf0 и излучаемых одновременно на разных несущих частотах, при этом внутри парциальных ЛЧМ радиоимпульсов фаза меняется по закону генерируемой M-последовательности (фиг.2).The main purpose of the proposed utility model is to expand the functionality of the prototype for processing complex multi-frequency signals with intrapulse phase-code manipulation. One of such complex signals is a multi-frequency linear-frequency-modulated phase-code-manipulated signal (MF LFM FKM), consisting of N number of partial LFM radio pulses having the same frequency deviation Δf 0 and emitted simultaneously at different carrier frequencies, while inside the partial The LFM of the radio pulses the phase changes according to the law of the generated M-sequence (Fig. 2).

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство обработки многочастотного сигнала, содержащее с 1-го по N-ый полосовой фильтр, выходы которых соединены со входами с 1-го по N-ый усилитель соответственно, выходы которых соединены через с 1-го по N-ый фазовращатель со входом сумматора, выход которого является выходом устройства дополнительно введены смеситель, ЛЧМ гетеродин, фазовый модулятор, генератор M-последовательности, при этом генератор M-последовательности, подключен к первому входу фазового модулятора, второй вход которого является выходом ЛЧМ гетеродина, при этом выход фазового модулятора является вторым входом смесителя, первым входом которого является вход устройства, а его выходом является вход с 1-го по N-ый полосовой фильтр.This goal is achieved by the fact that in the known device for processing a multi-frequency signal containing from the 1st to the Nth bandpass filter, the outputs of which are connected to the inputs from the 1st to the Nth amplifier, respectively, the outputs of which are connected through the 1st to The Nth phase shifter with the input of the adder, the output of which is the output of the device, an additional mixer, an LFM local oscillator, a phase modulator, an M-sequence generator are introduced, while the M-sequence generator is connected to the first input of the phase modulator, the second input of which the first is the LFM output of the local oscillator, while the output of the phase modulator is the second input of the mixer, the first input of which is the input of the device, and its output is the input from the 1st to the Nth bandpass filter.

Данное устройство при условиях, имеющих место на практике, позволяет достичь следующего технического эффекта: расширить функциональные возможности прототипа, то есть обеспечить корреляционно-фильтровую обработку многочастотного ЛЧМ сигнала с двоичной фазо-кодовой манипуляцией по коду M-последовательности с одночастотным гетеродинированием.This device under the conditions in practice, allows to achieve the following technical effect: to expand the functionality of the prototype, that is, to provide correlation-filter processing of a multi-frequency LFM signal with binary phase-code manipulation according to the M-sequence code with single-frequency heterodyning.

Технический эффект в предлагаемом устройстве достигается за счет введения смесителя 1, ЛЧМ гетеродина 6, фазового модулятора 7, генератора M-последовательности 8, что позволяет, в отличии от прототипа, с помощью двоичного кода M-последовательности произвести манипуляцию фазы ЛЧМ сигнала, а затем фазовую и частотную демодуляцию поступающего на вход многочастотного линейно-частотно-модулированного фазо-кодо-манипулированного (МЧ ЛЧМ ФКМ) сигнала, с последующей фильтрацией и когерентным суммированием частотных составляющих.The technical effect in the proposed device is achieved by introducing a mixer 1, the chirp of the local oscillator 6, the phase modulator 7, the generator of the M-sequence 8, which allows, unlike the prototype, using the binary code of the M-sequence to manipulate the phase of the chirp signal, and then the phase and frequency demodulation of the multi-frequency linear-frequency-modulated phase-code-manipulated (MF LFM FKM) signal input to the input, followed by filtering and coherent summation of the frequency components.

Реализация предлагаемой полезной модели не требует конструктивных изменений в аппаратуре существующих РЛС и сводится к введению в их состав дополнительного устройства когерентной обработки многочастотных ЛЧМ ФКМ сигналов.The implementation of the proposed utility model does not require structural changes in the equipment of existing radars and is reduced to the introduction of an additional device for the coherent processing of multi-frequency LFM FCM signals.

Структурная схема разработанного устройства корреляционно-фильтровой обработки МЧ ЛЧМ ФКМ сигнала с одночастотным гетеродинированием приведена на фиг.1.The block diagram of the developed device for correlation and filter processing of MF LFM FKM signal with single-frequency heterodyning is shown in figure 1.

Данное устройство предназначено для работы совместно с устройством формирования многочастотного ЛЧМ ФКМ сигнала.This device is designed to work in conjunction with a device for generating multi-frequency LFM FKM signal.

В состав устройства корреляционно-фильтровой обработки МЧ ЛЧМ ФКМ сигнала с одночастотным гетеродинированием входят: смеситель 1, полосовые фильтры 2-1, 2-2, …, 2-N, усилители 3-1, 3-2, …, 3-N, фазовращатели 4-1, 4-2, …, 4-N, сумматор 5, ЛЧМ гетеродин 6, фазовый модулятор 7, генератор M-последовательности 8.The structure of the correlation-filter processing device for MF LFM FKM signal with single-frequency heterodyning includes: mixer 1, bandpass filters 2-1, 2-2, ..., 2-N, amplifiers 3-1, 3-2, ..., 3-N, phase shifters 4-1, 4-2, ..., 4-N, adder 5, chirp heterodyne 6, phase modulator 7, generator of the M-sequence 8.

Рассмотрим соединение элементов устройства корреляционно-фильтровой обработки многочастотного ленейно-частотно-модулированного фазо-кодо-манипулированного сигнала с одночастотным гетеродинированием.Consider the connection of the elements of a correlation-filter processing device for a multi-frequency lazy-frequency-modulated phase-code-manipulated signal with single-frequency heterodyning.

Генератор M-последовательности 8 выход которого соединен с первым входом фазового модулятора 7, второй вход которого подключен к выходу ЛЧМ гетеродина 6, а выход является вторым входом смесителя 1, первым входом которого является первый вход устройства, а его выход является входами с 1-го по N-ый полосовой фильтр 2-1, 2-2, …, 2-N, выходы которых соединены соответственно с входом 1-го, 2-го, …, N-го усилителя 3-1, 3-2, …, 3-N, выходы которых соединены соответственно с входом 1-го, 2-го, …, N-го фазовращателя 4-1, 4-2, …, 4-N, выходы которых соединены с сумматором 5, выход которого является выходом устройства.The M-sequence generator 8 whose output is connected to the first input of the phase modulator 7, the second input of which is connected to the LFM output of the local oscillator 6, and the output is the second input of the mixer 1, the first input of which is the first input of the device, and its output is the inputs from the 1st on the N-th bandpass filter 2-1, 2-2, ..., 2-N, the outputs of which are connected respectively to the input of the 1st, 2nd, ..., N-th amplifier 3-1, 3-2, ..., 3-N, the outputs of which are connected respectively to the input of the 1st, 2nd, ..., Nth phase shifter 4-1, 4-2, ..., 4-N, the outputs of which are connected to the adder 5, the output which is the output of the device.

Работа устройства заключается в фазовой и частотной демодуляции принятого многочастотного линейно-частотно-модулированнного сигнала с двоичной фазокодовой манипуляцией, согласованной обработке частотных составляющих и их когерентном суммировании.The operation of the device consists in phase and frequency demodulation of the received multi-frequency linear-frequency-modulated signal with binary phase-shift keying, coordinated processing of the frequency components and their coherent summation.

Рассмотрим более подробно работу устройства. С выхода генератора M-последовательности 8, который может быть выполнен как показано в [3, стр.145-150], на первый вход фазового модулятора 7 поступает двоичная M-последовательность. На второй его вход поступает сигнал с ЛЧМ гетеродина, фаза которого в свою очередь, модулируется сформированной M-последовательностью в фазовом модуляторе.Consider in more detail the operation of the device. From the output of the generator of the M-sequence 8, which can be performed as shown in [3, p.145-150], the binary M-sequence arrives at the first input of the phase modulator 7. Its second input receives a signal from the LFM of the local oscillator, the phase of which, in turn, is modulated by the generated M-sequence in the phase modulator.

На первый вход смесителя 1 поступает МЧ ЛЧМ ФКМ сигнал с манипуляцией фазы двоичной M-последовательностью (фиг.2):At the first input of the mixer 1 receives MF LFM FKM signal with phase manipulation binary M-sequence (figure 2):

Figure 00000008
Figure 00000008

где U0 - амплитуда входных СВЧ колебаний, Mφ=SφUм - индекс фазовой гармонической модуляции,

Figure 00000009
- крутизна фазовой модуляционной характеристики модулятора, Δf0, τu - девиация частоты и длительность парциального ЛЧМ радиоимпульса, θi(t) - фазовая манипуляция внутри СВЧ ЛЧМ радиоимпульса, Fм - частота гармонического модулирующего напряжения, φ0(t) - начальная фаза парциального ЛЧМ радиоимпульса. Используя известное равенство:where U 0 is the amplitude of the input microwave oscillations, M φ = S φ U m is the index of phase harmonic modulation,
Figure 00000009
is the steepness of the phase modulation characteristic of the modulator, Δf 0 , τ u is the frequency deviation and the duration of the partial LFM radio pulse, θ i (t) is the phase manipulation inside the microwave LFM radio pulse, F m is the frequency of the harmonic modulating voltage, φ 0 (t) is the initial phase partial LFM radio pulse. Using the well-known equality:

Figure 00000010
Figure 00000010

где Jn(z) - функция Бесселя первого рода n-го порядка действительного аргумента z, выражение (3) можно преобразовать к виду:where J n (z) is the first-order Bessel function of the nth order of the real argument z, expression (3) can be transformed to:

Figure 00000011
Figure 00000011

где n - номер парциального ЛЧМ радиоимпульса.where n is the number of the partial LFM radio pulse.

На второй вход смесителя 1 поступает гетеродинный ЛЧМ ФКМ сигнал, представленный на фиг.2, с манипуляцией фазы той же M-последовательностью, в общем виде, выражение которого можно записать как:The second input of the mixer 1 receives a local oscillator LFM PCM signal, shown in figure 2, with phase manipulation of the same M-sequence, in general form, the expression of which can be written as:

Figure 00000012
Figure 00000012

где θi(t) - фазовая манипуляция внутри СВЧ ЛЧМ радиоимпульса, φ0 - его начальная фаза.where θ i (t) is the phase shift keying inside the microwave LFM radio pulse, φ 0 is its initial phase.

В смесителе 1 производится перемножение сигналов, поступающих на его входы, при этом низкочастотные составляющие отфильтровываются, таким образом производится частотная и фазовая демодуляция поступающего на вход МЧ ЛЧМ ФКМ сигнала. На выходе смесителя имеет место многочастотный простой сигнал (фиг.2) вида:In the mixer 1 is the multiplication of the signals supplied to its inputs, while the low-frequency components are filtered out, thus the frequency and phase demodulation of the signal received at the input of the MF LFM FKM is performed. At the output of the mixer there is a multi-frequency simple signal (figure 2) of the form:

Figure 00000013
Figure 00000013

Данный многочастотный сигнал можно представить на частотной оси в виде суммы гармоник (фиг.3), которые усиливаются в усилителях с коэффициентом усиления пропорциональным амплитуде гармоники, затем выравниваются по начальным фазам с помощью регулируемых фазовращателей для их когерентного суммирования в сумматоре 5. Сигнал на выходе сумматора 5 изображен на фиг.3.This multi-frequency signal can be represented on the frequency axis as the sum of harmonics (Fig. 3), which are amplified in amplifiers with a gain proportional to the harmonic amplitude, then are aligned in the initial phases using adjustable phase shifters for their coherent summation in the adder 5. The signal at the output of the adder 5 is shown in FIG.

В качестве базового объекта выбран прототип, поскольку он отвечает необходимым требованиям, предъявляемым к подобным устройствам в настоящее время.The prototype was chosen as the base object, since it meets the necessary requirements for such devices at present.

В отличие от базового объекта, в котором можно производить обработку многочастотного сигнала, предлагаемое устройство позволяет осуществлять корреляционно-фильтровую обработку многочастотного ЛЧМ сигнала с двоичной фазо-кодовой манипуляцией по коду M-последовательности с одночастотным гетеродинированием. Это стало возможным путем включения смесителя, ЛЧМ гетеродина, фазового модулятора, а также генератора M-последовательности. При этом включение дополнительных элементов существенно не усложняет алгоритм работы предлагаемого устройства в целом, но, позволяет обрабатывать многочастотный ЛЧМ сигнал с двоичной фазо-кодовой манипуляцией по коду M-последовательности с одночастотным гетеродинированием.Unlike the base object, in which it is possible to process a multi-frequency signal, the proposed device allows correlation-filter processing of a multi-frequency LFM signal with binary phase-code manipulation according to the M-sequence code with single-frequency heterodyning. This became possible by turning on the mixer, the LFM of the local oscillator, the phase modulator, as well as the M-sequence generator. In this case, the inclusion of additional elements does not significantly complicate the algorithm of the proposed device as a whole, but it allows you to process a multi-frequency LFM signal with binary phase-code manipulation using the M-sequence code with single-frequency heterodyning.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять корреляционно-фильтровую обработку многочастотного ЛЧМ сигнала с двоичной фазо-кодовой манипуляцией по коду M-последовательности с одночастотным гетеродинированием и может быть изготовлено на известной элементной базе и известными промышленными средствами.Thus, the proposed device allows for correlation filter processing of a multi-frequency LFM signal with binary phase-code keying according to the M-sequence code with single-frequency heterodyning and can be made on a known element base and known industrial means.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY

1. Н.Г. Батурин, А.В. Гомозов, В.И. Гомозов, А.В. Зюзин. Динамическая теория формирования сложных СВЧ сигналов с высокой скоростью модуляции: Монография. - Ярославль, 2010. - 552 с.1. N.G. Baturin, A.V. Gomozov, V.I. Gomozov, A.V. Zyuzin. The dynamic theory of the formation of complex microwave signals with high modulation speed: Monograph. - Yaroslavl, 2010 .-- 552 p.

2. Л.Е. Варакин. Системы связи с шумободобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985. - 384 с.2. L.E. Varakin. Communication systems with noise-free signals. - M .: Radio and communications, 1985 .-- 384 p.

3. В.Б. Пестряков, В.П. Афанасьев, В.Л. Гурвиц. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации. - М., «Сов. радио», 1973, 424 с.3. V. B. Pestryakov, V.P. Afanasyev, V.L. Hurwitz. Noise-like signals in information transmission systems. - M., “Owls. Radio ”, 1973, 424 p.

Claims (1)

Устройство корреляционно-фильтровой обработки многочастотного линейно-частотно-модулированного фазо-кодо-манипулированного сигнала с одночастотным гетеродинированием, содержащее с 1-го по N-й полосовой фильтр, выходы которых соединены со входами с 1-го по N-й усилителей соответственно, выходы которых соединены со входами с 1-го по N-й фазовращатель соответственно, выходы которых соединены со входом сумматора, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что дополнительно введены смеситель, ЛЧМ гетеродин, фазовый модулятор, генератор М-последовательности, при этом генератор М-последовательности подключен к первому входу фазового модулятора, второй вход которого является выходом ЛЧМ гетеродина, при этом выход фазового модулятора является вторым входом смесителя, первым входом которого является вход устройства, а его выходом является вход с 1-го по N-й полосовых фильтров.
Figure 00000001
A device for correlation filter processing of a multi-frequency linear-frequency-modulated phase-code-manipulated signal with a single-frequency heterodyning, containing from the 1st to the Nth bandpass filter, the outputs of which are connected to the inputs from the 1st to the Nth amplifiers, respectively, the outputs which are connected to the inputs from the 1st to the Nth phase shifter, respectively, the outputs of which are connected to the input of the adder, the output of which is the output of the device, characterized in that the mixer, LFM local oscillator, phase modulate are additionally introduced p, an M-sequence generator, while the M-sequence generator is connected to the first input of the phase modulator, the second input of which is the LFM output of the local oscillator, while the output of the phase modulator is the second input of the mixer, the first input of which is the input of the device, and its output is the input from 1st to Nth bandpass filters.
Figure 00000001
RU2013123167/08U 2013-05-21 2013-05-21 DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH SINGLE-FREQUENCY HETERODINING RU132588U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123167/08U RU132588U1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH SINGLE-FREQUENCY HETERODINING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123167/08U RU132588U1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH SINGLE-FREQUENCY HETERODINING

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU132588U1 true RU132588U1 (en) 2013-09-20

Family

ID=49183870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013123167/08U RU132588U1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH SINGLE-FREQUENCY HETERODINING

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU132588U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103901073A (en) * 2014-04-22 2014-07-02 哈尔滨工业大学 Phase-shifting frequency modulation-based photo-thermal imaging method
RU177630U1 (en) * 2017-03-28 2018-03-02 Алексей Владимирович Зюзин The device for the formation of a multi-frequency quasi-noise signal
RU190477U1 (en) * 2018-10-01 2019-07-02 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны" Министерства обороны Российской Федерации DEVICE OF FORMATION OF MULTIPURITY Pseudo-Noise SIGNALS
RU194735U1 (en) * 2018-11-22 2019-12-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны" Министерства обороны Российской Федерации QUASI-OPTIMAL PROCESSING DEVICE FOR MULTI-FREQUENCY PSEUD NOISE SIGNAL
RU2725757C1 (en) * 2019-07-16 2020-07-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Radar ranging method using digital antenna arrays (daa) and device for implementation thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103901073A (en) * 2014-04-22 2014-07-02 哈尔滨工业大学 Phase-shifting frequency modulation-based photo-thermal imaging method
RU177630U1 (en) * 2017-03-28 2018-03-02 Алексей Владимирович Зюзин The device for the formation of a multi-frequency quasi-noise signal
RU190477U1 (en) * 2018-10-01 2019-07-02 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны" Министерства обороны Российской Федерации DEVICE OF FORMATION OF MULTIPURITY Pseudo-Noise SIGNALS
RU194735U1 (en) * 2018-11-22 2019-12-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны" Министерства обороны Российской Федерации QUASI-OPTIMAL PROCESSING DEVICE FOR MULTI-FREQUENCY PSEUD NOISE SIGNAL
RU2725757C1 (en) * 2019-07-16 2020-07-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Radar ranging method using digital antenna arrays (daa) and device for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU132588U1 (en) DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH SINGLE-FREQUENCY HETERODINING
US3374478A (en) Radar signaliing system with reduced clutter effect
DE10228583A1 (en) Doppler radar apparatus
RU136263U1 (en) DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH MULTI-FREQUENCY HETERODINING
CN101292880B (en) Ultrasound diagnostic apparatus
RU2615996C1 (en) Super-wide band radar with active multi-frequency antenna array
CN101599932A (en) A kind of ultra-low side lobe pulse compression method
EP0362631A1 (en) Doppler flow rate meter
RU2100903C1 (en) Method for compensation of inter-channel additive noise in receivers of amplitude- modulated, frequency and phase-manipulated signals and device which implements said method
RU124819U1 (en) DEVICE FOR COHERENT PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED SIGNAL WITH VARIABLE PARAMETERS
US3386094A (en) Amplitude modulation cancellation for phase modulated correlation system
US4293825A (en) Frequency-shifting systems for frequency modulated signals
Peek Estimation and compensation of frequency sweep nonlinearity in FMCW radar
CA1126354A (en) Amplitude modulator
RU2537042C1 (en) Method of generating amplitude and phase-shift keyed signal
RU2797027C1 (en) Device for measuring arrival time and duration of non-coherent sequence of ultra-wideband quasi radio signals of arbitrary form
RU2483341C1 (en) Method of counteracting radioelectronic control systems
EP2901174A1 (en) Frequency modulated continuous waveform (fmcw) radar
RU2756974C1 (en) Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform
RU2661908C1 (en) Device for generating a phase-shifted signal with smooth phase change between elementary pulses
RU2797258C1 (en) Device for measuring the arrival time and duration of a single ultra-wideband quasi radio signal of an arbitrary waveform
RU2774436C1 (en) Apparatus for measuring the amplitude of an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform
RU106392U1 (en) UNIFIED CURRENT SIMPLER OF SIMPLE AND COMPLEX RADIO PULSES WITH THE COMBINED PHASE MODULATION METHOD
US3195129A (en) Cw radar system
RU2501035C1 (en) Method of detecting electronic devices

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140522