RU154313U1 - MOVING OBJECT SPEED CALCULATOR - Google Patents
MOVING OBJECT SPEED CALCULATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU154313U1 RU154313U1 RU2014149442/08U RU2014149442U RU154313U1 RU 154313 U1 RU154313 U1 RU 154313U1 RU 2014149442/08 U RU2014149442/08 U RU 2014149442/08U RU 2014149442 U RU2014149442 U RU 2014149442U RU 154313 U1 RU154313 U1 RU 154313U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- inputs
- additional
- outputs
- block
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Вычислитель скорости движущихся объектов, содержащий блок задержки, блок комплексного сопряжения, блок комплексного умножения, блок усреднения, блок вычисления фазы, умножитель, ключ, блок вычисления модуля, первый блок памяти, блок управления, пороговый блок, второй блок памяти и синхрогенератор, при этом выходы блока задержки соединены с входами блока комплексного сопряжения, выходы которого соединены с первыми входами блока комплексного умножения, вторые входы которого объединены с входами блока задержки, выход первого блока памяти соединен с первым входом умножителя, выход которого соединен с входом ключа, выход порогового блока соединен с управляющим входом ключа, первый вход порогового блока соединен с выходом второго блока памяти, выход синхрогенератора соединен с синхровходами блока задержки, блока комплексного сопряжения, блока комплексного умножения, блока усреднения, блока вычисления фазы, умножителя, ключа, блока вычисления модуля, первого и второго блоков памяти и порогового блока, отличающийся тем, что введены первый и второй двухканальные ключи, дополнительный блок усреднения, дополнительный блок задержки, дополнительный блок вычисления модуля, дополнительный блок комплексного сопряжения, дополнительный блок комплексного умножения и сумматор, при этом выходы блока комплексного умножения соединены с объединенными входами первого и второго двухканальных ключей, управляющие входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления, выходы первого двухканального ключа соединены с входами блока усреднения, выходы которого соединены с входами дополнительногоA moving object speed calculator comprising a delay unit, a complex conjugation unit, a complex multiplication unit, an averaging unit, a phase calculation unit, a multiplier, a key, a module calculation unit, a first memory unit, a control unit, a threshold unit, a second memory unit and a clock generator, wherein the outputs of the delay unit are connected to the inputs of the complex conjugation unit, the outputs of which are connected to the first inputs of the complex multiplication unit, the second inputs of which are combined with the inputs of the delay unit, the output of the first memory unit connected to the first input of the multiplier, the output of which is connected to the key input, the output of the threshold block is connected to the control input of the key, the first input of the threshold block is connected to the output of the second memory block, the output of the sync generator is connected to the sync inputs of the delay block, complex conjugation block, complex multiplication block, block averaging, phase calculation unit, multiplier, key, module calculation unit, first and second memory blocks and threshold block, characterized in that the first and second two-channel keys are entered, in addition The unit averaging unit, the additional delay unit, the additional unit for calculating the module, the additional unit for complex conjugation, the additional unit for complex multiplication and the adder, while the outputs of the unit for complex multiplication are connected to the combined inputs of the first and second two-channel keys, the control inputs of which are connected respectively to the first and second the outputs of the control unit, the outputs of the first two-channel key are connected to the inputs of the averaging unit, the outputs of which are connected to the inputs of an additional
Description
Устройство относится к вычислительной технике и предназначено для вычисления на основе корреляционного принципа скорости движущихся объектов; может использоваться в автоматизированных системах управления воздушным движением для обнаружения и измерения скорости летательных аппаратов.The device relates to computer technology and is intended for calculation based on the correlation principle of the speed of moving objects; can be used in automated air traffic control systems to detect and measure the speed of aircraft.
Известен многоканальный неследящий фильтровой измеритель [1], каждый канал которого содержит последовательно соединенные согласованный фильтр и детектор, выходы каналов объединены решающим устройством. Однако данное устройство обладает невысокой точностью измерения.Known multi-channel non-tracking filter meter [1], each channel of which contains a matched filter and detector connected in series, the outputs of the channels are combined by a resolver. However, this device has a low measurement accuracy.
Известно также устройство обработки сигнала движущейся цели [2], содержащее последовательно включенные блоки задержки, умножитель комплексных чисел и вычитатель. Однако это устройство обладает низкой точностью и неоднозначностью измерения.A device for processing a signal of a moving target [2] is also known, which contains series-delayed blocks, a complex number multiplier, and a subtractor. However, this device has low accuracy and ambiguity of measurement.
Наиболее близким к заявляемому устройству является обнаружитель-измеритель доплеровских сигналов [3], выбранный в качестве прототипа, содержащий блок задержки, блок комплексного сопряжения, блок комплексного умножения, блок усреднения, блок вычисления фазы, умножитель, ключ, блок вычисления модуля, первый блок памяти, блок управления, пороговый блок, второй блок памяти и синхрогенератор. Однако данное устройство обладает неоднозначностью и невысокой точностью измерения за счет наличия большого числа функциональных преобразований.Closest to the claimed device is a Doppler signal detector-meter [3], selected as a prototype, comprising a delay unit, a complex conjugation unit, a complex multiplication unit, an averaging unit, a phase calculation unit, a multiplier, a key, a module calculation unit, a first memory unit , a control unit, a threshold unit, a second memory unit, and a clock generator. However, this device has ambiguity and low measurement accuracy due to the presence of a large number of functional transformations.
Задачей, решаемой в заявляемом устройстве, является расширение диапазона однозначно измеряемых радиальных скоростей и повышение точности измерения за счет меньшего числа функциональных преобразований.The problem to be solved in the claimed device is to expand the range of uniquely measured radial velocities and increase the accuracy of the measurement due to fewer functional transformations.
Для решения поставленной задачи в вычислитель скорости движущихся объектов, содержащий блок задержки, блок комплексного сопряжения, блок комплексного умножения, блок усреднения, блок вычисления фазы, умножитель, ключ, первый блок памяти, блок вычисления модуля, блок управления, пороговый блок, второй блок памяти и синхрогенератор, введены первый и второй двухканальные ключи, дополнительный блок усреднения, дополнительный блок задержки, дополнительный блок вычисления модуля, дополнительный блок комплексного сопряжения, дополнительный блок комплексного умножения и сумматор.To solve this problem, a moving object speed calculator comprising a delay unit, a complex conjugation unit, a complex multiplication unit, an averaging unit, a phase calculation unit, a multiplier, a key, a first memory unit, a module calculation unit, a control unit, a threshold unit, a second memory unit and a sync generator, the first and second two-channel keys, an additional averaging unit, an additional delay unit, an additional module calculation unit, an additional complex pairing unit, an additional Lok complex multiplication and an adder.
Дополнительные блоки, введенные в предлагаемое устройство, являются известными. Так, соединенные вместе блок задержки, блок комплексного сопряжения и блок комплексного умножения позволяют выделить доплеровский набег фазы за интервал между соседними импульсами. Однако неизвестно совместное применение блока задержки, блока комплексного сопряжения, блока комплексного умножения, первого и второго двухканальных ключей, блока управления, дополнительного блока задержки, дополнительного блока комплексного сопряжения, дополнительного блока комплексного умножения, дополнительного вычислителя модуля и сумматора. Новыми являются связи первого и второго двухканальных ключей с блоком комплексного умножения и блоком управления, блока усреднения с первым двухканальным ключом и дополнительным блоком задержки, дополнительного блока усреднения со вторым двухканальным ключом и дополнительным блоком комплексного сопряжения, дополнительного блока комплексного умножения с дополнительным блоком задержки и дополнительным блоком комплексного сопряжения, дополнительного блока комплексного умножения с блоком вычисления фазы и сумматора с блоком вычисления модуля, дополнительным блоком вычисления модуля и пороговым блоком. Связи между синхрогенератором и всеми блоками вычислителя скорости движущихся объектов обеспечивают согласованное выполнение всех вычислений.Additional blocks introduced into the proposed device are known. Thus, the delay unit, the complex conjugation unit, and the complex multiplication unit connected together allow one to isolate the Doppler phase incursion for the interval between adjacent pulses. However, the joint use of the delay unit, complex conjugation unit, complex multiplication unit, first and second two-channel keys, control unit, additional delay unit, additional complex conjugation unit, additional complex multiplication unit, additional module calculator, and adder is not known. The connections of the first and second two-channel keys with the complex multiplication unit and the control unit, the averaging unit with the first two-channel key and the additional delay unit, the additional averaging unit with the second two-channel key and the additional complex conjugation unit, the additional complex multiplication unit with the additional delay unit and the additional are new complex conjugation unit, an additional complex multiplication unit with a phase calculation unit and an adder with a calculation unit module, an additional module calculation unit and a threshold unit. The connections between the sync generator and all the blocks of the calculator of speed of moving objects ensure the consistent execution of all calculations.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является расширение диапазона однозначно измеряемых радиальных скоростей и повышение точности измерения.The technical result provided by the given set of features is to expand the range of unambiguously measured radial velocities and increase the measurement accuracy.
Заявляемое решение носит технический характер, осуществимо, воспроизводимо и, следовательно, является промышленно применимым.The claimed solution is technical in nature, feasible, reproducible and, therefore, is industrially applicable.
На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема вычислителя скорости движущихся объектов; на фиг. 2 - блока задержки; на фиг. 3 - блока комплексного сопряжения; на фиг. 4 - блока комплексного умножения; на фиг. 5 - блока усреднения; на фиг. 6 - блока вычисления фазы; на фиг. 7 - блока присвоения знака; на фиг. 8 - блока вычисления модуля, на фиг 9 - двухканального ключа; на фиг. 10 - блока управления.In FIG. 1 is a structural electrical diagram of a speed calculator for moving objects; in FIG. 2 - delay unit; in FIG. 3 - block complex conjugation; in FIG. 4 - block complex multiplication; in FIG. 5 - averaging unit; in FIG. 6 - phase calculation unit; in FIG. 7 - character assignment unit; in FIG. 8 - module calculation unit; FIG. 9 - two-channel key; in FIG. 10 - control unit.
Вычислитель скорости движущихся объектов (фиг. 1) содержит блок 1 задержки, блок 2 комплексного сопряжения, блок 3 комплексного умножения, блок 4 усреднения, блок 5 вычисления фазы, умножитель 6, ключ 7, блок 8 вычисления модуля, первый блок 9 памяти, блок 10 управления, пороговый блок 11, второй блок 12 памяти, синхрогенератор 13, первый двухканальный ключ 14, второй двухканальный ключ 15, дополнительный блок 16 усреднения, дополнительный блок 17 задержки, дополнительный блок 18 вычисления модуля, дополнительный блок 19 комплексного сопряжения, дополнительный блок 20 комплексного умножения и сумматор 21, при этом выходы блока 1 задержки соединены с входами блока 2 комплексного сопряжения, выходы которого соединены с первыми входами блока 3 комплексного умножения, вторые входы которого объединены с входами блока 1 задержки, выход первого блока 9 памяти соединен с первым входом умножителя 6, выход которого соединен с входом ключа 7, выход порогового блока 11 соединен с управляющим входом ключа 7, первый вход порогового блока 11 соединен с выходом второго блока 12 памяти, выходы блока 3 комплексного умножения соединены с объединенными входами первого 14 и второго 15 двухканальных ключей, управляющие входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 10 управления, выходы первого двухканального ключа 14 соединены с входами блока 4 усреднения, выходы которого соединены с входами дополнительного блока 17 задержки, выходы второго двухканального ключа 15 соединены с входами дополнительного блока 16 усреднения, выходы которого соединены с объединенными входами дополнительного блока 18 вычисления модуля и дополнительного блока 19 комплексного сопряжения, выходы дополнительного блока 17 задержки соединены с объединенными входами блока 8 вычисления модуля и первыми входами дополнительного блока 20 комплексного умножения, вторые входы которого соединены с выходами дополнительного блока 19 комплексного сопряжения, выходы блока 8 вычисления модуля и дополнительного блока 18 вычисления модуля соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 21, выход которого соединен со вторым входом порогового блока 11, выходы дополнительного блока 20 комплексного умножения соединены с входами блока 5 вычисления фазы, выход которого соединен со вторым входом умножителя 6, выход синхрогенератора 13 соединен с синхровходами блока 1 задержки, блока 2 комплексного сопряжения, блока 3 комплексного умножения, блока 4 усреднения, блока 5 вычисления фазы, умножителя 6, ключа 7, блока 8 вычисления модуля, первого блока 9 памяти, порогового блока 11, второго блока 12 памяти, первого 14 и второго 15 двухканальных ключей, дополнительного блока 16 усреднения, дополнительного блока 17 задержки, дополнительного блока 18 вычисления модуля, дополнительного блока 19 комплексного сопряжения, дополнительного блока 20 комплексного умножения и сумматора 21, причем входами вычислителя скорости движущихся объектов являются входы блока 1 задержки, а первым и вторым выходами - соответственно выходы ключа 7 и порогового блока 11.The speed calculator of moving objects (Fig. 1) contains a
Блок 1 задержки и дополнительный блок 17 задержки (фиг. 2) содержат две цифровые линии задержки 22, входами блоков задержки являются входы цифровых линий задержки 22, выходы которых являются выходами блоков задержки.The
Блок 2 комплексного сопряжения и дополнительный блок 19 комплексного сопряжения (фиг. 3) содержат инвертор 23, первый вход блока комплексного сопряжения является его первым выходом, вторым входом является вход инвертора, выход которого является вторым выходом блока комплексного сопряжения.The
Блок 3 комплексного умножения и дополнительный блок 20 комплексного умножения (фиг. 4) содержат два канала (I, II), каждый из которых включает первый перемножитель 24, последовательно включенные второй перемножитель 25 и сумматор 26, выход первого перемножителя 24 одного канала соединен со вторым входом сумматора 26 другого канала, а первыми и вторыми входами блока комплексного умножения соответственно являются объединенные между собой первые входы первого и второго перемножителей 24, 25 каждого из каналов, объединенные вторые входы первых перемножителей 24 и объединенные вторые входы вторых перемножителей 25, а выходами блока комплексного умножения являются выходы сумматоров 26 каждого из каналов.The
Блок 4 усреднения и дополнительный блок 16 усреднения (фиг. 5) содержат два канала (I, II), каждый из которых состоит из {N-3)/2 последовательно включенных цифровых линий задержки 27 и {N-3)/2 последовательно включенных сумматоров 28, входами блока усреднения являются объединенные входы первой линии задержки 27 и первого сумматора 28 каждого канала (I, II), а выход k-й [k=1…(N-3)/2] линии задержки 27 соединен со вторым входом k-го [k=1…(N-3)/2)] сумматора 28 каждого канала (I, II), выходами блока усреднения служат выходы [(N-3)/2]-x сумматоров 28.
Блок 5 вычисления фазы (фиг. 6) состоит из последовательно включенных делителя 29, функционального преобразователя 30, модульного блока 31, сумматора 32, блока 33 присвоения знака и первого ключа 34, выход функционального преобразователя 30 соединен с входом второго ключа 35, второй вход сумматора 32 соединен с выходом блока 37 памяти, управляющие входы первого и второго ключей 34, 35 соединены с входом делителя 29, соответствующим входу действительной части комплексного числа, второй вход блока 33 присвоения знака соединен с входом делителя 29, соответствующим входу мнимой части комплексного числа, выходы первого и второго ключей 34, 35 соединены с входами сумматора 36, выход которого является выходом блока вычисления фазы, входами блока вычисления фазы являются входы делителя 29.The phase calculation unit 5 (Fig. 6) consists of a
Блок 33 присвоения знака (фиг. 7) содержит блоки 38, 41 умножения, блок 39 памяти и ограничитель 40, причем второй вход блока присвоения знака является первым входом блока 38 умножения, второй вход которого соединен с выходом блока 39 памяти, выход блока 38 умножения соединен с входом ограничителя 40, выход которого соединен с первым входом блока 41 умножения, второй вход которого является первым входом блока присвоения знака, выходом блока присвоения знака служит выход блока 41 умножения.The character assigning unit 33 (Fig. 7) contains
Блок 8 вычисления модуля и дополнительный блок 18 вычисления модуля (фиг. 8) содержат два блока 42 умножения, сумматор 43 и блок 44 извлечения квадратного корня, входами блока вычисления модуля являются входы блоков 42 умножения, выходы которых соединены с первым и вторым входами сумматора 43, выход которого соединен с входом блока 44 извлечения квадратного корня, выход которого является выходом блока вычисления модуля.The
Первый 14 и второй 15 двухканальные ключи (фиг. 9) содержат два ключа 45, входами двухканальных ключей являются входы ключей 45, выходы которых являются выходами двухканальных ключей.The first 14 and second 15 two-channel keys (Fig. 9) contain two
Блок 10 управления (фиг. 10) содержит триггер 46 и элемент НЕ 47, входом блока управления является вход триггера 46, выход которого соединен с входом элемента НЕ 47, первым выходом блока 10 управления является выход триггера 46, а вторым выходом - выход элемента НЕ 47.The control unit 10 (Fig. 10) contains a
Вычислитель скорости движущихся объектов работает следующим образом.The speed calculator of moving objects works as follows.
В заявляемом вычислителе обрабатывается неэквидистантная когерентно-импульсная последовательность N радиоимпульсов с чередующимися периодами повторения T1 и Т2, причем T1-Т2=ΔT. При отражении радиоимпульсов от движущейся цели их несущие частоты в соответствующих периодах приобретают доплеровские сдвиги фазыIn the inventive calculator, a non-equidistant coherent-pulse sequence of N radio pulses is processed with alternating repetition periods T 1 and T 2 , with T 1 -T 2 = ΔT. When radio pulses are reflected from a moving target, their carrier frequencies in the corresponding periods acquire Doppler phase shifts
φ1=2πfдT1, φ2=2πfдΤ2, Δφ=φ1-φ2=2πfдΔΤ,φ 1 = 2πf d T 1 , φ 2 = 2πf d Τ 2 , Δφ = φ 1 -φ 2 = 2πf d ΔΤ,
где fд=2νrfн/c - доплеровская частота, νr - радиальная скорость цели, fн - несущая частота радиоимпульсов, с - скорость распространения радиоволн.where f d = 2ν r f n / s is the Doppler frequency, ν r is the radial velocity of the target, f n is the carrier frequency of the radio pulses, and s is the propagation velocity of radio waves.
Отраженные от цели радиоимпульсы поступают на вход приемника, в котором усиливаются, в квадратурных фазовых детекторах переносятся на видеочастоту, а затем подвергаются аналого-цифровому преобразованию (соответствующие блоки на фиг. 1 не показаны). На вход вычислителя в одном элементе разрешения по дальности поступают цифровые отсчеты комплексной огибающейThe radio pulses reflected from the target arrive at the input of the receiver, in which they are amplified, are transferred to the video frequency in quadrature phase detectors, and then undergo analog-to-digital conversion (the corresponding blocks in Fig. 1 are not shown). At the input of the calculator in one element of range resolution, digital readings of the complex envelope are received
Uk=u1k+iu2k, k=1…N,U k = u 1k + iu 2k , k = 1 ... N,
где u1k, u2k - цифровые коды действительной и мнимой частей отсчетов Uk.where u 1k , u 2k are the digital codes of the real and imaginary parts of the samples U k .
Входные отсчеты Uk вычислителя (фиг. 1) в блоке 1 задержки (фиг. 2) под управлением синхронизирующих импульсов, вырабатываемых синхрогенератором 13, поочередно задерживаются на интервалы T1 и T2, что обеспечивает синхронность последующего комплексного умножения отсчетов по дальности. Синхрогенератор 13 управляется импульсами синхронизатора радиолокатора (на фиг. 1 не показан), следующими поочередно с интервалами T1 и Т2. В блоке 2 комплексного сопряжения (фиг. 3) осуществляется комплексное сопряжение задержанного отсчета . Далее в блоке 3 комплексного умножения (фиг. 4) реализуется попарное умножение отсчетов в соответствии с алгоритмом вычисления корреляцийThe input samples U k of the calculator (Fig. 1) in the delay unit 1 (Fig. 2) under the control of the synchronizing pulses generated by the
, k=2…N. , k = 2 ... N.
Попарные произведения (корреляции) раздельно для каждого интервала T1 и Т2 соответственно через первый 14 и второй 15 двухканальные ключи раздельно поступают в блок 4 усреднения и в дополнительный блок 16 усреднения (фиг. 5). Поочередная коммутация первого 14 и второго 15 двухканального ключей осуществляется импульсами соответственно с первого и второго выходов блока 10 управления, синхронизируемого также импульсами синхронизатора радиолокатора.Pairwise products (correlations) separately for each interval T 1 and T 2, respectively, through the first 14 and second 15 two-channel keys are separately received in
В блоке 4 усреднения (фиг. 5) с помощью линий задержки 27 на интервал T1+Т2 и сумматоров 28 в каждом элементе разрешения по дальности осуществляется скользящее вдоль азимута когерентное суммирование (накопление) соответствующих интервалу T1 попарных произведений (корреляций). В результате на выходе блока 4 усреднения при нечетном TV образуется пропорциональная корреляционному моменту отсчетов, соответствующих интервалу T1, величинаIn
. .
В дополнительном блоке 16 усреднения (фиг. 5) осуществляется аналогичное суммирование соответствующих интервалу Т2 попарных корреляций, что приводит к образованию на его выходе пропорциональной корреляционному моменту отсчетов, соответствующих интервалу Т2, величиныIn the additional averaging block 16 (Fig. 5), a similar summation of pairwise correlations corresponding to the T 2 interval is performed, which leads to the formation at its output proportional to the correlation moment of the samples corresponding to the T 2 interval,
. .
Величина Y1 на выходе блока 4 усреднения (фиг. 5) по времени предшествует величине Y2 на интервал Т2, что компенсируется соответствующей данному интервалу задержкой Y1 в дополнительном блоке 17 задержки (фиг. 2). В дополнительном блоке 19 комплексного сопряжения (фиг. 3) инвертируется знак мнимой части величины Υ2.The value of Y 1 at the output of the averaging unit 4 (Fig. 5) in time precedes the value of Y 2 by the interval T 2 , which is compensated by the corresponding delay Y 1 in the additional delay unit 17 (Fig. 2). In the
Величины Y1 и одновременно поступают соответственно на первые и вторые входы дополнительного блока 20 комплексного умножения (фиг. 4), на выходе которого вычисляется величинаValues Y 1 and simultaneously arrive, respectively, at the first and second inputs of the additional complex multiplication unit 20 (Fig. 4), at the output of which the value is calculated
. .
Величины ν1 и ν2 поступают на соответствующие входы блока 5 вычисления фазы (фиг. 6), где на основе блока 29 деления и арктангенсного функционального преобразователя 30 вычисляется оценкаThe values ν 1 and ν 2 are supplied to the corresponding inputs of the phase calculation unit 5 (Fig. 6), where, based on the
. .
Последующие преобразования оценки зависят от знака величины ν1. При ν1>0 открыт второй ключ 35, и оценка через сумматор 36 непосредственно поступает на выход блока 5 вычисления фазы. При ν1<0 открыт первый ключ 34, а второй ключ 35 закрыт.При этом в модульном блоке 31 образуется |argV|, вычитаемый в сумматоре 32 из величины π, поступающей от блока 37 памяти. Полученной разности в блоке 33 присваивается знак величины ν2.Subsequent Assessment Conversions depend on the sign of the quantity ν 1 . For ν 1 > 0, the
Блок 33 присвоения знака (фиг. 7) работает следующим образом. На второй вход блока присвоения знака поступает величина ν2, где в блоке 38 умножения производится ее умножение на постоянный множитель из блока 39 памяти с целью масштабирования и дальнейшего ограничения в ограничителе 40 по уровню ±1. Таким образом, после ограничения величина на выходе ограничителя 40 имеет смысл знака величины ν2, который, поступая на первый вход блока 41 умножения, присваивается разности π-|argV|, поступающей с выхода сумматора 32 на первый вход блока 33 присвоения знака, т.е. на второй вход блока 41 умножения.
Рассмотренные операции позволяют в блоке 5 вычисления фазы сначала найти оценку доплеровского сдвига фазы, находящуюся в интервале [-π/2, π/2], а затем при помощи последующих логических преобразований в блоках 31, 32 и 33 расширить пределы ее однозначного измерения до интервала [-π, π] в соответствии с алгоритмомThe operations considered allow, in
Умножитель 6 (фиг. 1) осуществляет умножение найденной оценки сдвига фазы на весовой коэффициент а, хранящийся в первом блоке 9 памяти, что позволяет найти однозначную оценку радиальной скорости в соответствии с выражениемThe multiplier 6 (Fig. 1) multiplies the found phase shift estimate by the weight coefficient a stored in the
, ,
где - весовой коэффициент.Where - weight coefficient.
Для уменьшения вероятности работы вычислителя по шумам в нем исключается выдача полученной оценки на выход в отсутствие отраженного от цели сигнала. В блоке 8 вычисления модуля и в дополнительном блоке 18 вычисления модуля (фиг. 8) вычисляются соответственно величиныTo reduce the likelihood of the computer working by noise, it excludes the issuance of the obtained estimate for output in the absence of a signal reflected from the target. In
, ,
которые поступают соответственно на первый и второй входы сумматора 21. С выхода сумматора 21 величина z=|Y1|+|Y2| поступает на второй вход порогового блока 11, в котором сравнивается с пороговым уровнем z0, записанным во втором блоке 12 памяти. Если происходит превышение порогового уровня z0, то с выхода порогового блока 11 поступает сигнал разрешения на прохождение результата вычисления с выхода умножителя 6 через ключ 7 на первый выход вычислителя скорости движущихся объектов. В противном случае ключ 7 разомкнут.Кроме того, сигнал с выхода порогового блока 11, являющегося вторым выходом вычислителя скорости движущихся объектов, может быть использован для отсчета других координат цели, например дальности.which go respectively to the first and second inputs of the
Синхронизация вычислителя скорости движущихся объектов осуществляется подачей на все блоки заявляемого устройства последовательности синхронизирующих импульсов, вырабатываемых синхронизатором 13 (фиг. 1) с периодом повторения tK, выбираемым из условия требуемой разрешающей способности по дальности.The synchronization of the speed calculator of moving objects is carried out by applying to all the blocks of the claimed device a sequence of synchronizing pulses generated by the synchronizer 13 (Fig. 1) with a repetition period t K selected from the condition of the required range resolution.
В известном устройстве (прототипе) исходные доплеровские сдвиги фазы φ1 и φ2, по которым вычисляется величина Δφ=φ1-φ2, имеют интервал однозначного измерения [-π, π], что соответствует интервалу однозначного измерения доплеровской частоты [-1/2T1, 1/2T1] (по величине большего периода T1). В предложенном устройстве величина Δφ измеряется непосредственно, что соответствует интервалу однозначности доплеровских частот [-1/2ΔT, 1/2ΔT]. При этом интервал однозначного измерения доплеровской частоты и, следовательно, радиальной скорости расширяется в T1/ΔT раз, что соответствует решению поставленной задачи полезной модели. Если в соответствии с условием fд≤1/2ΔT и с учетом fд=2νrfн/с для максимально возможной скорости цели νrmax выбрать интервал ΔT≤c/4νrmaxfн, то во всем диапазоне реальных скоростей цели может быть осуществлено их однозначное измерение. При этом сохраняется однозначность измерения дальности, которая обеспечивается соответствующим выбором меньшего периода повторения импульсов Т2.In the known device (prototype), the initial Doppler phase shifts φ 1 and φ 2 , by which the value Δ φ = φ 1 -φ 2 is calculated, have a single-valued measurement interval [-π, π], which corresponds to a single-valued Doppler frequency measurement interval [-1 / 2T 1 , 1 / 2T 1 ] (the largest period is T 1 ). In the proposed device, the value Δφ is measured directly, which corresponds to the interval of uniqueness of the Doppler frequencies [-1 / 2ΔT, 1 / 2ΔT]. In this case, the interval of unambiguous measurement of the Doppler frequency and, consequently, the radial velocity expands by T 1 / ΔT times, which corresponds to the solution of the problem of the utility model. If, in accordance with the condition f d ≤1 / 2ΔT and taking into account f d = 2ν r f n / s for the maximum possible target speed ν rmax, we choose the interval ΔT≤c / 4ν rmax f n , then in the whole range of real target speeds their unambiguous measurement is carried out. This preserves the uniqueness of the range measurement, which is ensured by the appropriate choice of a shorter pulse repetition period T 2 .
Обусловленные функциональными преобразованиями погрешности раздельного вычисления величин φ1 и φ2 в известном устройстве (прототипе) являются статистически независимыми. В результате погрешность (дисперсия) разности φ1-φ2=Δφ удваивается. В предложенном устройстве при непосредственном вычислении оценки такое удвоение отсутствует, что соответствует повышению точности измерения доплеровского сдвига фазы и, следовательно, радиальной скорости цели.The errors of the separate calculation of the values of φ 1 and φ 2 in the known device (prototype) due to functional transformations are statistically independent. As a result, the error (dispersion) of the difference φ 1 -φ 2 = Δφ is doubled. In the proposed device for the direct calculation of the assessment such a doubling is absent, which corresponds to an increase in the accuracy of measuring the Doppler phase shift and, therefore, the radial velocity of the target.
Таким образом, заявляемый вычислитель скорости движущихся объектов позволяет расширить диапазон однозначно измеряемых радиальных скоростей движущихся объектов и повысить точности измерения скорости за счет меньшего числа функциональных преобразований при применении предлагаемой совместной обработки неэквидистантных радиоимпульсов.Thus, the inventive speed calculator for moving objects allows you to expand the range of uniquely measured radial speeds of moving objects and improve the accuracy of speed measurement due to the smaller number of functional transformations when using the proposed joint processing of non-equidistant radio pulses.
БиблиографияBibliography
1. Ширман Я.Д. и Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. - М.: Радио и связь. - 1981. - С. 204. - Рис. 14.2.1. Shirman Y.D. and Manzhos V.N. The theory and technique of processing radar information against the background of interference. - M .: Radio and communication. - 1981. - S. 204. - Fig. 14.2.
2. Патент №63-49193 (Япония), МПК G01S 13/52. Радиолокационное устройство для обнаружения движущейся цели / К.К. Тосиба. - Опубл. 03.10.1988. - Изобретения стран мира. - 1989. - Выпуск 109. - №15. - С. 52.2. Patent No. 63-49193 (Japan),
3. Патент №2017167 (Россия), МПК G01S 13/58. Обнаружитель-измеритель доплеровских сигналов / Д.И. Попов, С.В. Герасимов и Е.Н. Матаев. - Опубл. 30.07.1994. - Изобретения. - 1994. - №14. - С. 121.3. Patent No. 2017167 (Russia),
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014149442/08U RU154313U1 (en) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | MOVING OBJECT SPEED CALCULATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014149442/08U RU154313U1 (en) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | MOVING OBJECT SPEED CALCULATOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU154313U1 true RU154313U1 (en) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014149442/08U RU154313U1 (en) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | MOVING OBJECT SPEED CALCULATOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU154313U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613037C1 (en) * | 2015-11-24 | 2017-03-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Calculator of range rate of moving object |
RU182320U1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-08-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | COMPUTER FOR ADAPTIVE INTERFERENCE OF INTERFERENCE |
RU184345U1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | CALCULATOR FOR ADAPTIVE INTERFERENCE REMOVAL |
-
2014
- 2014-12-08 RU RU2014149442/08U patent/RU154313U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613037C1 (en) * | 2015-11-24 | 2017-03-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Calculator of range rate of moving object |
RU182320U1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-08-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | COMPUTER FOR ADAPTIVE INTERFERENCE OF INTERFERENCE |
RU184345U1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | CALCULATOR FOR ADAPTIVE INTERFERENCE REMOVAL |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2628904C1 (en) | Computer for improvement of interference | |
RU2507536C1 (en) | Coherent pulsed signal measuring detector | |
RU2560130C1 (en) | Pulsed radio signal detection and measurement device | |
RU2642418C1 (en) | Interference reject filter | |
RU2634190C1 (en) | Interference rejecting counter | |
RU154313U1 (en) | MOVING OBJECT SPEED CALCULATOR | |
RU2674468C1 (en) | Interference rejection filter | |
RU173289U1 (en) | INTERFERENCE COMPRESSION DEVICE | |
RU157108U1 (en) | PASSIVE INTERFERENCE PHASE COMPENSATION DEVICE | |
RU2582877C1 (en) | Adaptive compensator of passive interference phase | |
RU2629642C1 (en) | Doppler speed calculator of object movement | |
RU149732U1 (en) | PHASOMETER OF COHERENT RADIO PULSES | |
RU2546988C1 (en) | Pulsed radio signal detector-measuring device | |
RU161877U1 (en) | COAGER RADIO SIGNAL DETECTOR-METER | |
RU146461U1 (en) | RADIO-PULSE SIGNAL PROCESSING DEVICE | |
RU166743U1 (en) | OBJECT RADIAL SPEED COMPUTER | |
RU150201U1 (en) | RADIAL SPEED MEASURER | |
RU161582U1 (en) | MOBILE OBJECT SPEED CALCULATOR | |
RU2613037C1 (en) | Calculator of range rate of moving object | |
RU2600111C1 (en) | Detecting and measuring device of coherent pulsed radio signals | |
RU2547159C1 (en) | Phase indicator of radio pulse signals | |
RU2634191C1 (en) | Interference rejection counter | |
RU146730U1 (en) | DEVICE FOR DETECTION-MEASUREMENT OF COGER-PULSE SIGNALS | |
RU160677U1 (en) | PHASOMETER OF COHERENT RADIO SIGNALS | |
RU2629710C1 (en) | Phase meter of coherent non-equidistant pulses |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151011 |