RU1810943C - Digital adaptive antenna system - Google Patents
Digital adaptive antenna systemInfo
- Publication number
- RU1810943C RU1810943C SU904853416A SU4853416A RU1810943C RU 1810943 C RU1810943 C RU 1810943C SU 904853416 A SU904853416 A SU 904853416A SU 4853416 A SU4853416 A SU 4853416A RU 1810943 C RU1810943 C RU 1810943C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- outputs
- block
- address
- vector processor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Использование: в радиотехнике, в частности в радиолокационных и гидролокационных системах. Сущность изобретени : цифрова адаптивна антенна система содержит буферное запоминающее устройство ,антенную решетку, диаграммообразующую схему, адаптивный процессор, состо щий из N блоков адаптации , N блоков фильтрации,вычислитель обратного значени , векторный процессор, блок управлени , состо щий из блока микропрограммного управлени , оперативного запоминающего устройства, дескрипторов, инкрементного и буферного регистров, мультиплексора данных, дешифратора, блока сравнени . 2 з.п,ф-лы, 5 ил.Usage: in radio engineering, in particular in radar and sonar systems. The inventive digital adaptive antenna system comprises a buffer memory, an antenna array, a diagram-forming circuit, an adaptive processor consisting of N adaptation units, N filtering units, a reciprocal value calculator, a vector processor, a control unit consisting of a microprogram control unit, an operational storage device, descriptors, incremental and buffer registers, data multiplexer, decoder, comparison unit. 2 s.p., f-ly, 5 ill.
Description
Изобретение относитс к радиотехнике, в частности, к радиолокационным и гидролокационным системам.The invention relates to radio engineering, in particular to radar and sonar systems.
Цель изобретени - повышение помехозащищенности путем пеленгации помехо- носителей.The purpose of the invention is to increase noise immunity by direction finding of interference carriers.
В процессе адаптации система обеспечивает пеленгацию помехоносителей с точностью до углового направлени ДОС, а также качественную оценку мощности помехоносителей .In the process of adaptation, the system provides direction finding of interference carriers up to the angular direction of the DOS, as well as a qualitative assessment of the power of interference carriers.
В основе работы системы лежит процедура ортогонализации ковариационной мат- : рицы с помощью процедуры Грамма-Шмидта. При этом в первую очередь производитс компенсаци по лучам, имеющим максимальную мощность помех. Одновременно контролируетс мощность помех в других каналах-, и при снижении ее ниже заданного порога соответствующие каналы исключаютс из рассмотрени в качестве компенсационных .The system is based on the orthogonalization of a covariance matrix using the Gram-Schmidt procedure. In this case, first of all, compensation is made for beams having a maximum interference power. At the same time, the interference power in other channels is monitored, and when it falls below a predetermined threshold, the corresponding channels are excluded from consideration as compensation channels.
Аппаратно процессор адаптации содержит отдельные блоки адаптации и фильтрации . При этом блоки адаптации выполнены на основе векторных процессоров, обеспечивающих линейные преобразовани строк матриц. Блок управлени содержит ОЗУ дескрипторов с набором трех управл ющих счетчиков, что позвол ет при сортировке строк матрицы избегать пересылок больших массивов информации, обход сь лишь преобразовани ми дескрипторов.The adaptation processor hardware contains separate adaptation and filtering units. Moreover, the adaptation blocks are based on vector processors that provide linear transformations of matrix rows. The control unit contains descriptor RAM with a set of three control counters, which allows to avoid sending large amounts of information when sorting matrix rows, bypassing only descriptor conversions.
На фиг.1 приведена структурна схема системы; на фиг.2 - структурна схема блока адаптации; на фиг.З - структурна схема одной секции векторного процессора; на фиг.4 - структурна схема блока управлени ; на фиг.5 - структурна схема блока фильтрации.Figure 1 shows the structural diagram of the system; figure 2 is a structural diagram of an adaptation unit; Fig. 3 is a structural diagram of one section of a vector processor; Fig. 4 is a block diagram of a control unit; figure 5 is a structural diagram of a filtering unit.
0000
о юabout y
I.I.
СА)CA)
Система (фиг. 1) содержит ФАР 1, соединенную с диаграммообразующей схемой (ДОС) 2, выходы которой, в свою очередь, св заны с входами 3 адаптивного процессора , состо щего из блоков адаптации (БА) 4 и блоков фильтрации 8. Шины данных 6 каждого из блоков адаптации 4 св заны с первыми входами соответствующих блоков фильтрации (БФ) 8, вторые входы которых соединены с выходами 7 буферного запоминающего устройства (БЗУ) 5. Каждый из бло- ков адаптации 4 (фиг.2) содержит вычислитель обратного значени 9, шиной данных 6 св занный с векторным процессором 10, входы управлени 11 которого св заны с входами блока управлени 12. Выходами последнего вл ютс шина микрокоманд 13, св занна со всеми основными блоками векторного процессора 10, и шина адреса 14, св занна с векторным процессором 10, входной шиной 3 которого1 вл ютс выходы ДОС 2.The system (Fig. 1) contains a HEADLIGHT 1 connected to a diagram-forming circuit (DOS) 2, the outputs of which, in turn, are connected to the inputs 3 of an adaptive processor, consisting of adaptation units (BA) 4 and filtering units 8. Data buses 6 of each of the adaptation blocks 4 are associated with the first inputs of the corresponding filtering units (BF) 8, the second inputs of which are connected to the outputs 7 of the buffer storage device (BZU) 5. Each of the adaptation blocks 4 (Fig. 2) contains an inverse value calculator 9, data bus 6 connected to vector processor 10, input which controls 11 are connected to the inputs of the control unit 12. The outputs of the latter are a microcommand bus 13, connected to all the main blocks of the vector processor 10, and an address bus 14, connected to the vector processor 10, the input bus 3 of which1 is the DOS outputs 2.
Векторный процессор 10 состоит из однотипных секций, число которых равно М - числу каналов ДОС 2.Vector processor 10 consists of sections of the same type, the number of which is equal to M - the number of DOS channels 2.
Кажда секци векторного процессора 10 (фиг.З) содержит коммутатор 15 на четыре направлени , перва и втора группы входов-выходов которого соединены соответственно с разр дами действительной 3- 1 и мнимой 3-2 частей входной шины 3 соответствующего канала ДОС 2, а также с первой группой входов-выходов соответственно первого 17-1 и второго 17-2 шинных Формирователей и входами-выходами данных ОЗУ действительной 16-1 и мнимой 16-2 частей, адресные входы которых соединены с шиной адреса 14. Треть и четверта группы входов-выходов коммутатора 15 соединены с входами-выходами умножителей 18-1, 18-2 соответственно действительной и мнимой частей, а также с входами-выходами данных блока сверхоперативной пам ти 19, выходы коорого соединены с шиной управлени 11, а вход управлени 20 св зан с входом управлени первого 17-1 и второго 17-2 шинных формирователей, вторые группы входов-выходов данных которого св заны с шиной данных 6.Each section of the vector processor 10 (FIG. 3) contains a switch 15 in four directions, the first and second groups of inputs and outputs of which are connected respectively to the bits of the real 3-1 and imaginary 3-2 parts of the input bus 3 of the corresponding DOS channel 2, and with the first group of inputs and outputs of the first 17-1 and second 17-2 bus Shapers, respectively, and the inputs and outputs of RAM data of actual 16-1 and imaginary 16-2 parts, the address inputs of which are connected to address bus 14. The third and fourth groups of inputs are outputs of the switch 15 is connected with the inputs and outputs of the multipliers 18-1, 18-2 of the real and imaginary parts, respectively, as well as with the data inputs and outputs of the super-operative memory unit 19, the outputs of which are connected to the control bus 11, and the control input 20 is connected to the control input of the first 17 -1 and a second 17-2 bus formers, the second group of data input-output of which is connected to the data bus 6.
Блок управлени 12 содержит блок микропрограммного управлени (БМУ) 21, выходом которого вл етс шина микрокоманд 13, а с входами св заны выходы цифрового компаратора 22, перва группа входов которого св зана с выходами регистров максимума 23 и шума 24; втора группа входов совместно с входами данных регистра максимума 24 соединена с шиной управлени 11. Кроме того, блок 12 содержит ОЗУ дискрипторов 25, выходы которогоThe control unit 12 comprises a microprogram control unit (BMU) 21, the output of which is a microcommand bus 13, and the inputs are connected to the outputs of a digital comparator 22, the first group of inputs of which is connected to the outputs of the maximum registers 23 and noise 24; the second group of inputs together with the inputs of the data of the maximum register 24 is connected to the control bus 11. In addition, block 12 contains RAM of the descriptors 25, the outputs of which
соединены с входами первогоинкрементно- го 26 и буферного 27 регистров. При этом выходы первого инкрементного регистра 26 соединены с шиной адреса 14, с входамиconnected to the inputs of the first incremental 26 and buffer 27 registers. The outputs of the first incremental register 26 are connected to the address bus 14, with inputs
второго инкрементного регистра 28 и с первой группой входов мультиплексора данных 29, втора группа входов которого соединена с выходами буферного регистра 27, треть группа входов - с выходами второгоthe second incremental register 28 and with the first group of inputs of the data multiplexer 29, the second group of inputs of which are connected to the outputs of the buffer register 27, the third group of inputs - with the outputs of the second
0 инкрементного регистра 28, а выходы - с шиной данных ОЗУ дискрипторов 26, входы адреса которого соединены с выходами мультиплексора адреса 30, перва группа входов данных которого соединена с выхо5 дами счетчика начального значени 31, втора и треть группы входов соединены с выходами счетчиков текущего 32 и максимального 33 значени , а также с первой и второй группами входов схемы сравнени 0 of the incremental register 28, and the outputs are with the data bus of RAM descriptors 26, the address inputs of which are connected to the outputs of the address multiplexer 30, the first group of data inputs of which are connected to the outputs of the counter of the initial value 31, the second and third of the group of inputs are connected to the outputs of the counters of the current 32 and maximum 33 values, as well as with the first and second groups of inputs of the comparison circuit
0 34, выход которой св зан с входом блока микропрограммного управлени 21. Выходы второго инкрементного регистра 28 св заны с входами дешифратора 35, выходы которого вл ютс выходами управлени 0 34, the output of which is connected to the input of the firmware control unit 21. The outputs of the second incremental register 28 are connected to the inputs of the decoder 35, the outputs of which are the control outputs
5 20, а выходы счетчика начального значени 31 св заны с входами данных счетчика 32 текущего значени . Кроме того, втора группа входов дешифратора 35 св зана с шиной адреса .14. Блок фильтрации 8 (фиг.5) содер0 Жит блок входных коммутаторов 36, входы 7 которого св заны с выходами БЗУ 5, а выходы - с первыми входами блока умножителей 37, втора группа входов которого св зана с выходами второго блока регистров 38, св 5 занного с шиной данных 6 через первый блок регистров 39. При этом выходы блока умножителей 37 св заны с входами б/Тока сумматоров 40, выходы которого соединены с первыми входами вычитающего суммато0 ра 41, вторые входы которого св заны с соответствующими разр дами выходов БЗУ 5, а выходы вл ютс выходами системы.5 to 20, and the outputs of the initial value counter 31 are associated with the data inputs of the current value counter 32. In addition, a second group of inputs of the decoder 35 is associated with the address bus .14. The filtering unit 8 (Fig. 5) contains an input switch block 36, the inputs of which 7 are connected to the outputs of the BZU 5, and the outputs - to the first inputs of the multiplier unit 37, the second group of inputs of which is connected to the outputs of the second block of registers 38, b 5 connected to the data bus 6 through the first block of registers 39. In this case, the outputs of the block of multipliers 37 are connected to the inputs of the b / Current of adders 40, the outputs of which are connected to the first inputs of the subtracting adder 41, the second inputs of which are connected to the corresponding bits of the outputs of the BZU 5 and the outputs are system outputs.
Число блоков адаптации 4 (N) в адаптивном процессоре определ етс требуемойThe number of adaptation blocks 4 (N) in the adaptive processor is determined by the required
5 производительностью системы. Их разр дность , т.е. число секций, определ етс числом каналов Мв системе. Число секций БЗУ 5 также равно М, а емкость определ етс мак- v симальной длиной тактового интервала5 system performance. Their resolution, i.e. the number of sections is determined by the number of channels in the system. The number of BZU 5 sections is also equal to M, and the capacity is determined by the maximum v clock interval length
0 РЛС. Число блоков фильтрации 8 (N) в адаптивном процессоре определ етс числом сигнальных лучей, в которых производитс подавление помех. Число секций определ етс максимальным числом помехоносите5 лей.0 radar. The number of filter units 8 (N) in the adaptive processor is determined by the number of signal beams in which interference cancellation is performed. The number of sections is determined by the maximum number of interference carriers.
Система функционирует следующим образом . Сигналы с выхода ФАР 1 через ДОС 2. в виде цифровых отсчетов данных поступают на входы БЗУ 5 и адаптивного процессора и. в частности, на блоки адаптации 4. ВсеThe system operates as follows. The signals from the output of the PHAR 1 through DOS 2. in the form of digital samples of data are fed to the inputs of the BZU 5 and adaptive processor and. in particular, on adaptation blocks 4. All
отсчеты со всех каналов ДОС 2 запоминаютс в БЗУ 5. При этом отсчеты начального периода тактового интервала, образующие обучающую выборку, поступа на один из блоков адаптации 4, запоминаютс в его внутреннем ОЗУ 16. Указанна выборка несет в себе информацию о помеховой обстановке в угловых направлени х сканируемых ФАР 1. Задачей системы вл етс подавление помех, проникающих через боковые ле- пестки диаграммы направленности в сигнальные каналы. Дл этого по полученной обучающей выборке блок адаптации 4 вычисл ет выборочную ковариационную матрицу, а по ней - весовые коэффициенты дл компенсационных каналов. Вычисленные значени весовых-коэффициентов передаютс в БФ 8. Одновременно в Б Ф 8 начинают поступать отсчеты входных сигналов , задержанные в БЗУ 5 на врем вычис- лени весовых коэффициентов в БА 4. Сигналы подвергаютс в БФ 8 фильтрации, в реальном времени и поступают на выходы системы.the samples from all channels of DOS 2 are stored in the BZU 5. In this case, the samples of the initial period of the clock interval, which form the training sample, entering one of the adaptation blocks 4, are stored in its internal RAM 16. This sample carries information about the noise situation in the angular direction x scanned headlights 1. The objective of the system is to suppress interference penetrating through the side lobes of the radiation pattern into the signal channels. For this, from the obtained training sample, adaptation unit 4 calculates a sample covariance matrix, and from it the weighting coefficients for the compensation channels. The calculated values of the weighting coefficients are transmitted to BF 8. Simultaneously, samples of input signals begin to arrive at BF 8, delayed in BZU 5 during the calculation of weighting coefficients in BA 4. The signals are filtered in BF 8 in real time and fed to the outputs system.
Рассмотрим более подробно процесс вычислени весовых коэффициентов в БА4.Let us consider in more detail the process of calculating weight coefficients in BA4.
Управление работой всех узлов БА 4 осуществл етс БМУ 21. БМУ формирует сигналы управлени , а также все адреса на шине адреса 14, кроме адресов, формируемых ОЗУ дескрипторов 25 и первым инкре- ментным регистром 26. Отсчеты обучающей выборки каждого из каналов с выходов 3 ДОС 2 поступают на соответствующую сек- цию векторного процессора 10 .БА 4. При этом каждый из отсчетов представл ет собой комплексное значение, поступающее в виде двух величин - действительной (Re) 3-1 и мнимой (Im) 3-2, дл запоминани которых предназначены два отдельных ОЗУ 16-1,16- 2. Одновременно с наполнением в ОЗУ 16 значени отсчетов поступают через коммутатор 15 в умножители-накопители 18-1,18- 2, в каждом из которых осуществл етс накопление суммы квадратов значений со- ответственно действительной и мнимой частей отсчетов обучающей выборки. По окончании приема обучающей выборки содержимое умножител -накопител мнимой части 18-2 пересылаетс через коммутатор 15 в умножитель-накопитель действительной части 18-1, где их значени складываютс . Таким образом, в пам ти 16 каждой секции хранитс обучающа выборка дл данного канала, в в умножителе-накопителе 18-1 - среднеквадратичное значение мощности помех в данном канале (величина всегда действительна ). Указанное значение пересылаетс в один из регистров сверхоперативной пам ти 19.The operation of all nodes of BA 4 is controlled by BMU 21. BMU generates control signals, as well as all addresses on address bus 14, except for addresses generated by RAM descriptors 25 and the first incremental register 26. Counts of the training sample of each channel from outputs 3 DOS 2 enter the corresponding section of the vector processor 10. BA 4. In addition, each of the samples is a complex value that comes in the form of two quantities - the real (Re) 3-1 and imaginary (Im) 3-2, for remembering which designed two separate RAM 16-1.16 - 2. One belt with a filling in the RAM 16 a count value received via the switch 15 to the multiplier-accumulators 18-1,18- 2, each of which is carried out the accumulation of the sum of squares of values of co-responsible of the real and imaginary parts of the training sample readings. After receiving the training sample, the contents of the storage multiplier of the imaginary part 18-2 are sent through the switch 15 to the storage multiplier of the real part 18-1, where their values are added. Thus, the training sample for a given channel is stored in the memory 16 of each section, and the rms value of the interference power in this channel is stored in the storage multiplier 18-1 (the value is always valid). The specified value is sent to one of the registers of super-memory 19.
Перед началом вычислени ковариационной матрицы в регистр шума 24 блока управлени 12 заноситс величина порогового значени , которое далее названо шумовым порогом.Before calculating the covariance matrix, the threshold value, which is hereinafter referred to as the noise threshold, is entered into the noise register 24 of the control unit 12.
Регистр максимума 23 обнул етс . Если в процессе дальнейших преобразований вычисленна мощность помех в каком-либо компенсационном канале становитс ниже шумового порога, то указанный канал считаетс незначащим и его информаци в дальнейшей не используетс .The maximum register 23 is cleared. If during further transformations the calculated interference power in any compensation channel becomes lower than the noise threshold, then this channel is considered insignificant and its information is not used in the future.
Вычисление коэффициентов ковариационной матрицы происходит под управлением инкрементного регистра 26, формирующего на шине адреса 14 последовательность адресов, каждому из которых соответствует одна строка матрицы. Адрес строки обучающей выборки поступает на адресные входы 14 ОЗУ 16 каждой из секций векторного процессора 10. Данные из ОЗУ 16 считываютс в умножители-накопители 18. Второй инкрементный регистр 28 обнул етс , и с соответствующего выхода дешифратора 35 сигнал управлени по одной из шин 20 поступает на первую секцию векторного процессора 10. В секции, на которую поступает сигнал управлени , данные, кроме того, выдаютс через шинные формирователи 17 на шину данных 6. По шине данных 6 информаци поступает на все секции векторного процессора 10. Далее в два такта реализуетс комплексное умножение поступившего значени на значение, считанное в данной секции. Комплексное значение результата накапливаетс в регистрах умножителей-накопителей 18/ По мере перебора адресов приведенные операции выполн ютс дл всех строк матрицы обучающей выборки. По окончании вычислений в умножител х-накопител х 18 образуютс значени коэффициентов коррел ции между каналами. Вычисленные значени пересылаютс в ОЗУ 16 в качестве строки ковариационной матрицы. Далее указанна последовательность повтор етс дл второй и последующих строк ковариационной матрицы; При этом перед каждой последовательностью содержимое регистра 28 увеличиваетс на единицу.The coefficients of the covariance matrix are calculated under the control of the incremental register 26, which forms a sequence of addresses on address bus 14, each of which corresponds to one row of the matrix. The address of the training sample line is supplied to the address inputs 14 of the RAM 16 of each section of the vector processor 10. Data from the RAM 16 is read into the storage multipliers 18. The second incremental register 28 is reset, and a control signal from one of the buses 20 is received from the corresponding output of the decoder 35 to the first section of the vector processor 10. In the section to which the control signal is supplied, data is also provided through the bus drivers 17 to the data bus 6. Through the data bus 6, information is transmitted to all sections of the vector processor 10. two cycle realized incoming complex multiplication value by the value read in this section. The complex value of the result is accumulated in the registers of the storage multipliers 18 / As the addresses are searched, the above operations are performed for all rows of the training sample matrix. At the end of the calculations, the values of the correlation coefficients between the channels are formed in the multiplier x-drives x 18. The calculated values are sent to RAM 16 as a row of the covariance matrix. The sequence is then repeated for the second and subsequent rows of the covariance matrix; In this case, before each sequence, the contents of register 28 are increased by one.
Параллельно с процессом вычислени строк коэффициентов ковариационной матрицы идет процесс оценки значимости ее строк и их сортировка.In parallel with the process of calculating the rows of coefficients of the covariance matrix, there is a process of evaluating the significance of its rows and sorting them.
Блок 19 секции, на которую поступает сигнал с выходов 20, выдает в перпом такте на шину управлени 11 хранимое значение мощности помех в данном канале. Указанное значение поступает в блок управлени 12, на компаратор 22. где сравниваетс с содержимым регистра шума 24. Если мощность ниже уровн шумового порога, увеличиваетс на единицу содержимое счетчика конечного значени 33 и прекращаютс дальнейшие вычислени текущей строки ковариационной матрицы. Если мощность выше шумового порога, то номер канала с выхода регистра 28 через мультиплексор 29 заноситс в ЗУ 26 по адресу, формируемому счетчиком текущего значени 32. В следующем такте производитс сравнение мощности помех, поступающей на компаратор 22, с содержимым регистра максимума 23. Если мощность меньше, содержимое счетчика 32 увеличиваетс на единицу; если больше, текущее значение мощности с шины 11 загружаетс в регистр 23. На адресные входы ЗУ 26 коммутируетс содержимое счетчика начального значени . По этому адресу из ЗУ 26 считываетс дескриптор строки со ста- рым.максимальным значением и переписываетс в буферный регистр 27, а в ЗУ заноситс с выхода регистра 28 значение нового максимума. Затем на адресные входы ЗУ 26 вновь коммутируетс содержимое счетчика 32 и производитс запись в ЗУ 26 дескриптора с выходов регистра 27. Затем содержимое счетчика 32 увеличиваетс на единицу.The section block 19, to which the signal from the outputs 20 arrives, provides the stored value of the interference power in this channel in a per-cycle basis to the control bus 11. The indicated value is sent to the control unit 12, to the comparator 22. where it is compared with the contents of the noise register 24. If the power is below the noise threshold level, the contents of the final value counter 33 are increased by one and the further calculations of the current row of the covariance matrix are stopped. If the power is above the noise threshold, then the channel number from the output of the register 28 through the multiplexer 29 is entered in the memory 26 at the address formed by the counter of the current value 32. In the next step, the interference power supplied to the comparator 22 is compared with the contents of the maximum register 23. If the power less, the contents of counter 32 are incremented by one; if more, the current power value from the bus 11 is loaded into the register 23. The contents of the initial value counter are switched to the address inputs of the memory 26. At this address, the line descriptor with the old maximum value is read from the memory 26 and is written to the buffer register 27, and the value of the new maximum is entered into the memory from the output of the register 28. Then, the contents of the counter 32 are again switched to the address inputs of the memory 26 and a descriptor is written to the memory 26 from the outputs of the register 27. Then, the contents of the counter 32 are increased by one.
Таким образом, после вычислени коэффициентов ковариационной матрицы по нулевому адресу ЗУ дескрипторов 25 содержитс номер строки ковариационной матрицы с максимальным диагональным элементом, а содержимое счетчика конечного значени 33 равно числу значащих строк в матрице. После этого начинаетс процесс приведени ковариационной матрицы к верхней треугольной форме. Дл этого поочередно обнул ютс элементы столбцов матрицы, расположенные ниже диагонали.Thus, after calculating the coefficients of the covariance matrix at the zero address of the memory of descriptors 25, the row number of the covariance matrix with the maximum diagonal element is contained, and the contents of the counter of the final value 33 are equal to the number of significant rows in the matrix. After that, the process of bringing the covariance matrix to the upper triangular shape begins. To do this, the elements of the matrix columns located below the diagonal are alternately reset to zero.
Рассмотрим процесс обнулени одного столбца матрицы. Обнул етс содержимое регистра 23. В счетчик текущего значени 32 переписываетс содержимое счетчика начального значени 31, и по этому адресу из ЗУ 25 считываетс номер строки с максимальным диагональным элементом. Номер строки переписываетс в первый и второй инкрементные регистры 26, 28. Содержимое счетчика в виде адреса по шине 14 поступает на секции векторного процессора 10. В каждой секции по указанному адресу из ОЗУ 16 значени коэффициентов данной строки считываютс через мультиплексор 15 в регистры умножителей-накопителей 18. Значение диагонального элемента из секции , выбранной сигналом на соответствующем разр де шин 20, поступает, кроме того, по шине данных 6 в вычислитель обратного значени 9. В блоке 9 вычисл етс обратное значение коэффициента. Вычисленное обратное значение поступает по шине данных 6 на секции векторного процессора 10 и перемножаетс в умножител х-накопител х 18с соответствующими коэффициентами строки. При этом значениеConsider the process of zeroing one column of a matrix. The contents of register 23 are reset. The contents of the initial value counter 31 are overwritten into the current value counter 32, and the line number with the maximum diagonal element is read from the memory 25 at this address. The line number is written to the first and second incremental registers 26, 28. The contents of the counter in the form of an address on bus 14 are sent to the sections of the vector processor 10. In each section, at the specified address from RAM 16, the values of the coefficients of this line are read through the multiplexer 15 into the registers of the storage multipliers 18. The value of the diagonal element from the section selected by the signal on the corresponding bit section 20 is also supplied via the data bus 6 to the inverse value calculator 9. In block 9, the inverse coefficient value is calculated. The calculated inverse value is transmitted via the data bus 6 to the sections of the vector processor 10 and multiplied into the x-storage multiplier x 18 with the corresponding row coefficients. In this case, the value
0 диагонального элемента становитс единичным , остальные элементы нормируютс по отношению к нему. Все значени записью ваютс обратно в ОЗУ 16 и, кроме того, фиксируютс в регистрах умножителей-на5 копителей 18. Одновременно содержимое счетчика 32 увеличиваетс на единицу. Из ЗУ 25 в регистр 26 и на шину адреса 14 считываетс следующий номер строки. Указанный адрес, поступа на ОЗУ 16 вектор0 ного процессора 10, выбирает из них коэффициенты следующей строки матрицы, которые переписываютс в накопительные регистры умножителей-накопителей 18. Одновременно на дешифратор 35 подаетс ад5 рее из регистра 28 и выбранное значение коэффициента из соответствующей секции векторного процессора 10 поступает по шине данных 6 на все секции. Указанное значение поступает на умножители-накопители0 of the diagonal element becomes unity, the remaining elements are normalized with respect to it. All values are written back to RAM 16 and, in addition, are recorded in the registers of multipliers by 5 accumulators 18. At the same time, the contents of counter 32 are increased by one. The next line number is read from memory 25 to register 26 and to address bus 14. The specified address, arriving at RAM 16 of the vector processor 10, selects from them the coefficients of the next row of the matrix, which are rewritten in the accumulator registers of the storage multipliers 18. Simultaneously, adder 5 from the register 28 and the selected coefficient value from the corresponding section of the vector processor 10 are fed arrives via data bus 6 to all sections. The indicated value is sent to the storage multipliers.
0 18, умножаетс на коэффициенты нормированной строки, хранимые в буферных регистрах умножителей-накопителей 18, и полученные результаты вычитаютс из содержимого накопительного регистра. Пол- 5 ученные новые .коэффициенты строки переписываютс обратно в ОЗУ 16. При этом коэффициент, соответствующий обнул емому столбцу, будет равен нулю. Одновременно адрес с шины 14 подаетс на0 18 is multiplied by the normalized row coefficients stored in the buffer registers of the storage multipliers 18, and the results are subtracted from the contents of the storage register. The new learned coefficients of the row are rewritten back to RAM 16. In this case, the coefficient corresponding to the nullable column will be equal to zero. At the same time, the address from bus 14 is supplied to
0 вторую группу входов дешифратора 35, который формирует строб на разр де шины 20, соответствующем диагональному элементу текущей строки. В выбранной таким образом секции указанный коэффициент0, the second group of inputs of the decoder 35, which forms a gate on the bit of bus 20, corresponding to the diagonal element of the current line. In the section selected in this way, the indicated coefficient
5 фиксируетс в блоке 19 (как значение мощности помех в канале) и выдаетс по шине управлени 11 в блок управлени 12, где на компараторе 22 сравниваетс с содержи- ьмым регистра шума 24. Если значение мень0 ше шумового порога, тогда из ЗУ 25 по адресу счетчика 33 считываетс в регистр 27 номер строки, который записываетс по адресу , поступившему от счетчика 32, а содержимое счетчика 33 уменьшаетс на единицу.5 is fixed in block 19 (as the value of the interference power in the channel) and is output via control bus 11 to control block 12, where on comparator 22 it is compared with the contents of noise register 24. If the value is less than the noise threshold, then from memory 25 at the counter 33 is read into the register 27 line number, which is recorded at the address received from the counter 32, and the contents of the counter 33 is reduced by one.
5 Таким образом, строка исключаетс из списка значащих. Если значение превышает шумовой порог, то производитс сравнение с текущим содержимым регистра максимума 23. Если значение меньше текущего максимума , то содержимое счетчика 325 Thus, the line is excluded from the list of significant. If the value exceeds the noise threshold, then a comparison is made with the current contents of the maximum register 23. If the value is less than the current maximum, the contents of the counter 32
увеличиваетс на единицу. Если содержимое больше, то содержимое текущего максимума , адресуемое счетчиком 31, считываетс в регистр 27. На его место в ЗУ 25 и в регистр 23 записываетс новое значение . Прежнее максимальное значение пере- писываетс из регистра 27 по адресу, задаваемому счетчиком 32. После этого содержимое счетчика увеличиваетс на единицуУказанна последовательность операций производитс и дл последующих строк, пока схема сравнени 34 не зафиксирует равенство содержимого счетчиков 32, 33. Таким образом, в конце процедуры обнулени столбца один столбец матрицы будет обнулен, из нее будут исключены все строки, ставшие незначащими после компенсации по одному каналу, а также выделена строка (канал) с максимальной мощностью нескомпенсированных помех. После этого начинаетс обнуление следующего столбца. Дл этого содержимое счетчика 31 вновь переписываетс в счетчик 32, и вс последовательность повтор етс .increases by one. If the content is larger, the contents of the current maximum, addressed by the counter 31, are read into register 27. A new value is written in its place in the memory 25 and in the register 23. The previous maximum value is overwritten from register 27 to the address specified by counter 32. After that, the contents of the counter are increased by one. The indicated sequence of operations is also carried out for subsequent lines until the comparison circuit 34 fixes the equality of the contents of counters 32, 33. Thus, at the end of the procedure zeroing a column one column of the matrix will be zeroed, all rows that become insignificant after compensation for one channel will be excluded from it, and a row (channel) with maximum power will be highlighted uncompensated interference. After this, zeroing of the next column begins. To this end, the contents of counter 31 are rewritten to counter 32, and the whole sequence is repeated.
По окончании обнулени всех.столбцов матрица будет приведена к верхней треугольной форме, а на диагонали будут единичные значени .At the end of zeroing all columns, the matrix will be reduced to the upper triangular shape, and on the diagonal there will be unit values.
Последним этапом вычислени весовых коэффициентов вл етс приведение матрицы к диагональному виду. Дл этого обнул ютс столбцы, лежащие выше диагонали. При этом обнуление матрицы производитс в обратном пор дке, начина со строк с наибольшими номерами.The final step in calculating weights is to bring the matrix to a diagonal view. To do this, the columns above the diagonal are zeroed. In this case, the matrix is zeroed in the reverse order, starting with the rows with the highest numbers.
Счетчик 33 обнул етс , счетчики 31. 32 ведут счет в обратном направлении (в режиме вычитани ), сортировка строк в процессе вычислений не производитс . В остальном процесс обнулени столбцов аналогичен вышерассмотренному.The counter 33 is reset, the counters 31. 32 are counted in the opposite direction (in the subtraction mode), rows are not sorted during the calculation. Otherwise, the process of zeroing the columns is similar to the above.
По окончании приведени матрица имеет единичные диагональные элементы, а в значащих строках столбцов, соответствующих сигнальным каналам, наход тс искомые весовые коэффициенты.At the end of the reduction, the matrix has unit diagonal elements, and in the significant rows of the columns corresponding to the signal channels are the desired weighting coefficients.
. Весовые коэффициенты пересылаютс в регистры 39 соответствующих блоков фильтрации 8. После заполнени регистров 39, к моменту поступлени на входы мультиплексоров 36 сигналов, соответствующих требуемому тактовому интервалу, весовые коэффициенты переписываютс из регистров 39 в регистры 38. Мультиплексоры 36 обеспечивают подключение к умножител м 37 требуемых компенсационных каналов, в качестве которых используютс все значащие каналы. Число секций блока мультиплексоров 36 и умножителей 37 должно. The weights are sent to the registers 39 of the corresponding filtering units 8. After filling the registers 39, by the time the signals corresponding to the required clock interval arrive at the inputs of the multiplexers 36, the weights are transferred from the registers 39 to the registers 38. The multiplexers 36 provide the required compensation to the multipliers 37 channels, for which all significant channels are used. The number of sections of the block of multiplexers 36 and multipliers 37 should
быть не менее числа значащих каналов. В каждой секции блока умножителей 37 производитс перемножение текущих значений отсчетов заданного каналов на весовой ко- 5 эффициент, вычисленный дл этого канала. Блок сумматоров 40 обеспечивает сложение произведений, полученных дл компенсационных каналов. Вычитатель 41 обеспечивает вычитание из значений отсчетовbe no less than the number of significant channels. In each section of the block of multipliers 37, the current values of the samples of the given channels are multiplied by the weight coefficient 5 calculated for this channel. The adder block 40 provides an addition of the products obtained for the compensation channels. Subtractor 41 provides subtraction from sample values
0 сигнального канала значений компенсационной поправки.0 signal channel compensation compensation values.
Угловые пеленги на помехоносители определ ютс номерами компенсационных каналов, а информацию об их мощности не5 сут величины весовых коэффициентов. Эти данные считываютс из ЗУ 16.The angular bearings for interference carriers are determined by the numbers of the compensation channels, and the information about their power is not 5 days of the value of the weight coefficients. These data are read from memory 16.
Как указывалось выше число блоков адаптации 4 (N) определ етс производительностью системы. Если за врем тактово0 го интервала блок адаптации не успевает вычислить весовые коэффициенты, в систему вводитс два или более (N) блоков, каждый из которых будет обрабатывать М-й тактовый интервал.As indicated above, the number of adaptation units 4 (N) is determined by the performance of the system. If during the time interval the adaptation unit does not manage to calculate the weighting factors, two or more (N) blocks are introduced into the system, each of which will process the Mth time interval.
5 Число блоков фильтрации 8 определ етс максимальным числом сигнальных каналов , т.е. максимальным числом одновременно сопровождаемых целей. Использование изобретени позвол ет5 The number of filtering units 8 is determined by the maximum number of signal channels, i.e. the maximum number of simultaneously tracked targets. The use of the invention allows
0 улучшить оценку помеховой ситуации за счет получени в процессе адаптации пеленгов на помехоносители в качестве побочного результата, на который отдельно не затрачиваютс вычислительные ресурсы.0 to improve the estimation of the interference situation by obtaining bearings in the process of adaptation of interference carriers as a by-product that does not separately consume computing resources.
5 Сам процесс адаптации осуществл етс системой также с большой эффективностью, благодар ранжированию компенсационных каналов по мощности помех, что в боль- шинстве реальных ситуаций, при5 The adaptation process itself is also carried out by the system with great efficiency, due to the ranking of the compensation channels by the interference power, which in most real situations, when
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904853416A RU1810943C (en) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Digital adaptive antenna system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904853416A RU1810943C (en) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Digital adaptive antenna system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1810943C true RU1810943C (en) | 1993-04-23 |
Family
ID=21528851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904853416A RU1810943C (en) | 1990-07-18 | 1990-07-18 | Digital adaptive antenna system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1810943C (en) |
-
1990
- 1990-07-18 RU SU904853416A patent/RU1810943C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1228172, кл. Н 01 Q 23/00, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5267185A (en) | Apparatus for calculating matrices | |
EP0044562B1 (en) | Vector data processor | |
US5179531A (en) | Accelerated digital signal processor | |
US4228421A (en) | Pattern identification system | |
US5696836A (en) | Motion estimation processor architecture for full search block matching | |
US6665695B1 (en) | Delayed adaptive least-mean-square digital filter | |
US3717756A (en) | High precision circulating digital correlator | |
US4398256A (en) | Image processing architecture | |
CN108169727A (en) | A kind of moving-target RCS measurement method based on FPGA | |
CN113341377B (en) | Radar baseband module and radar system | |
RU1810943C (en) | Digital adaptive antenna system | |
US4760540A (en) | Adaptive interference cancelling system and method | |
JPH06502265A (en) | Calculation circuit device for matrix operations in signal processing | |
US4965585A (en) | Device for moving-clutter elimination in a radar | |
EP0083248B1 (en) | Apparatus for calculating auto-correlation coefficients | |
EP0041393B1 (en) | Radar simulator | |
EP0418499B1 (en) | Time interval triggering and hardware histogram generation | |
US5053779A (en) | Signal processing | |
KR0124367B1 (en) | Digital filter | |
SU1564647A1 (en) | Device for adaptive processing of information | |
SU1062718A1 (en) | Multichannel relay correlator | |
SU1501087A1 (en) | Device for determining weight functions | |
SU1170464A1 (en) | Adaptive device for calculating average value of random process | |
SU744703A1 (en) | Device for reducing information redundancy | |
SU1043662A1 (en) | Fourier coefficient computing device |