RU195782U1 - Широкополосная адаптивная антенная решетка - Google Patents
Широкополосная адаптивная антенная решетка Download PDFInfo
- Publication number
- RU195782U1 RU195782U1 RU2019130028U RU2019130028U RU195782U1 RU 195782 U1 RU195782 U1 RU 195782U1 RU 2019130028 U RU2019130028 U RU 2019130028U RU 2019130028 U RU2019130028 U RU 2019130028U RU 195782 U1 RU195782 U1 RU 195782U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vector
- inputs
- signal
- output
- computing module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
Abstract
Полезная модель относится к антенной технике и может быть использована в системах радиосвязи при приеме широкополосных сигналов в условиях воздействия помех, источники которых находятся в движении.Сущность полезной модели заключается в том, что в спецвычислитель дополнительно введен блок аппроксимации вектора весовых коэффициентов, а в K адаптивных процессоров дополнительно введен блок измерения отношения сигнал/(помеха+шум). Изменена структура блока формирования вектора весовых коэффициентов, состоящего из блока формирования шага, четырех вычислительных модулей и блока хранения вектора весовых коэффициентов.Подобное исполнение позволяет повысить быстродействие функционирования адаптивной антенной решетки при приеме широкополосного полезного сигнала и подавлении помеховых сигналов в случае быстрого изменения местоположения их источников за счет подстройки вектора весовых коэффициентов на основе градиентного подхода. 8 ил.
Description
Полезная модель относится к антенной технике и может быть использована в системах радиосвязи при приеме широкополосных сигналов в условиях воздействия помех, источники которых находятся в движении.
Известна адаптивная антенная решетка [1, с. 56, 2], содержащая N антенных элементов. В канал каждого антенного элемента введено устройство с квадратурными каналами, с помощью которого сигнал разделяется на синфазную и квадратурную составляющие, а каждая из составляющих подвергается операции умножения на весовой коэффициент. Получаемые после такой обработки сигналы складываются в сумматоре. Управление величинами весовых коэффициентов осуществляется с помощью сигнального процессора.
Однако функционирование данной адаптивной антенной решетки при изменении направления прихода полезного и помеховых сигналов связано с большими вычислительными и временными затратами. Также данная адаптивная антенная решетка способна принимать и обрабатывать только узкополосные сигналы.
Известна адаптивная антенная решетка [3], содержащая антенные элементы, гибридные устройства, обеспечивающие разделение сигналов на синфазные и квадратурные составляющие, весовые умножители, общий сумматор, адаптивные контуры, полосовой и заградительный фильтры, блоки измерения мощности, блок сравнения и блок управления. С помощью фильтров, блоков измерения мощности, блока сравнения и блока управления обеспечивается минимизация и максимизация выходной мощности общего сумматора в режимах подавления помехи и выделения полезного сигнала.
Недостатком данной адаптивной антенной решетки является усложнение схемы и необходимость раздельного выполнения режимов минимизации помехи и максимизации мощности полезного сигнала, что приводит к увеличению вычислительных затрат и снижению быстродействия.
Известна адаптивная антенная решетка [4], содержащая N антенных элементов, соединенных через комплексные весовые умножители с входами общего сумматора, N адаптивных контуров, первые входы которых соединены с выходами соответствующих антенных элементов, а вторые входы - с выходами общего сумматора. Первые выходы адаптивных контуров подключены к соответствующим входам комплексных весовых умножителей. Первые и вторые входы блока максимизации выходной мощности соединены соответственно с первыми и вторыми выходами адаптивных контуров, а выходы - с соответствующими входами адаптивных контуров. Адаптивная антенная решетка обладает большей помехозащищенностью по отношению к помеховым сигналам независимо от их полосы частот.
Однако, подобную адаптивную антенную решетку целесообразно использовать при приеме сигналов, имеющих паузу в ходе их передачи, например, сигналов с псевдослучайной перестройкой частоты. Кроме того, введение блока максимизации выходной мощности и изменение связей, обусловленных этим введением, существенно усложняет адаптивную антенную решетку.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является адаптивная антенная решетка [5], в состав которой входят N антенных элементов, N полосовых фильтров, M×N блоков комплексного взвешивания сигналов, М сигнальных сумматоров общий сумматор, адаптивный процессор, содержащий М блоков формирования вектора весовых коэффициентов, состоящего из N×N корреляторов, блока обращения ковариационной матрицы помеховых сигналов и перемножителя, выход которого подключен к блокам комплексного взвешивания сигналов.
Недостатками данного устройства, как и аналогов, являются большие вычислительные затраты и низкое быстродействие при формировании «нулей» диаграммы направленности антенной решетки в направлении прихода помеховых сигналов в случае быстрого изменения местоположения их источников.
Предлагаемая полезная модель направлена на достижение технического результата - повышение быстродействия функционирования адаптивной антенной решетки при приеме широкополосного полезного сигнала и подавлении помеховых сигналов в случае быстрого изменения местоположения их источников за счет подстройки вектора весовых коэффициентов на основе градиентного подхода.
Для достижения указанного технического результата в широкополосную адаптивную антенную решетку, содержащую N антенных элементов, N полосовых фильтров, K×N блоков комплексного взвешивания сигналов, K сигнальных сумматоров, общий сумматор, спецвычислитель, содержащий К адаптивных процессоров, состоящих из блока формирования управляющего вектора, блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, блока формирования вектора весовых коэффициентов включен дополнительно в спецвычислитель блок аппроксимации вектора весовых коэффициентов, а в K адаптивных процессоров дополнительно введен блок измерения отношения сигнал/(помеха+шум). Изменена структура блока формирования вектора весовых коэффициентов, состоящего из блока формирования шага, четырех вычислительных модулей и блока хранения вектора весовых коэффициентов. Выходы N антенных элементов подключены к N полосовым фильтрам, выходы которых подключены к информационным входам K×N блоков комплексного взвешивания сигналов и ко входам блоков формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов адаптивных процессоров, являющихся соответствующими входами адаптивного процессора. Выходы блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов подключены к соответствующим входам блока формирования вектора весовых коэффициентов, а именно к первым входам первого вычислительного модуля блока формирования вектора весовых коэффициентов. Ко второму входу первого вычислительного модуля подключен первый выход блока формирования шага, выходы первого вычислительного модуля подключены к первым входам третьего вычислительного модуля. Второй выход блока формирования шага подключен ко входу второго вычислительного модуля, выходы которого подключены ко вторым входам третьего вычислительного модуля, выходы которого подключены к первым входам четвертого вычислительного модуля. Второй вход четвертого вычислительного модуля подключен ко выходу блока формирования управляющего вектора, информационный вход которого подключен к внешнему источнику. Третий вход четвертого вычислительного модуля подключен ко выходу блока хранения вектора весовых коэффициентов, выход четвертого вычислительного модуля, являясь выходом блока формирования вектора весовых коэффициентов и каждого из K адаптивных процессоров, подключен к входу блока аппроксимации вектора весовых коэффициентов. Выход блока аппроксимации вектора весовых коэффициентов подключен к управляющим входам соответствующих блоков комплексного взвешивания, а также ко второму входу блока хранения вектора весовых коэффициентов. Входы K×N блоков комплексного взвешивания подключены к K сигнальным сумматорам, выходы которых подключены к общему сумматору и ко входам блока измерения отношения сигнал/(помеха+шум) соответствующих адаптивных процессоров спецвычислителя, выход которого подключен ко входу блока формирования шага и к первому входу блока хранения вектора весовых коэффициентов. Выход общего сумматора является выходом устройства.
Проведенный сравнительный анализ заявленного устройства и прототипа показывает, что заявленное устройство отличается тем, что
в спецвычислитель введен блок аппроксимации вектора весовых коэффициентов;
в адаптивный процессор введен блок измерения отношения сигнал/(помеха+шум);
изменены связи между блоками: выходы K сигнальных сумматоров подключены к соответствующим адаптивным процессорам, а именно, к блоку измерения отношения сигнал/(помеха+шум); выход блока измерения отношения сигнал/(помеха+шум) подключен к блоку формирования вектора весовых коэффициентов; выходы блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов подключены ко входам блока формирования вектора весовых коэффициентов;
изменена структура адаптивного процессора.
Сочетание отличительных признаков предложенной адаптивной антенной решетки из доступной литературы неизвестно, поэтому она соответствует критерию полезной модели «новизна».
На фигуре 1 приведена структурная схема широкополосной адаптивной антенной решетки.
На фигуре 2 приведена структурная схема спецвычислителя.
На фигуре 3 представлен вариант выполнения адаптивного процессора.
На фигуре 4 приведена схема блока формирования вектора весовых коэффициентов.
На фигуре 5 приведены графики переходных характеристик при формировании вектора весовых коэффициентов на основе градиентного подхода для случаев, когда за начальные значения вектора весовых коэффициентов берется вектор S0 (кривая 1) и значение вектора весовых коэффициентов, полученное на предыдущем этапе подстройки (кривая 2).
На фигуре 6 представлены диаграммы направленности адаптивной антенной решетки в начальный момент времени Т=0 при изменении углового положения источников помеховых сигналов.
На фигуре 7 представлены диаграммы направленности адаптивной антенной решетки в середине процесса подстройки вектора весовых коэффициентов T/2 при изменении углового положения источников помеховых сигналов.
На фигуре 8 представлены диаграммы направленности адаптивной антенной решетки в установившемся режиме.
В состав адаптивной антенной решетки (фиг. 1) входят антенные элементы 1, образующие N-элементную антенную решетку, которые подключены к полосовым фильтрам 2, выходы полосовых фильтров подключены к спецвычислителю 3, выход которого подключен ко входам N×K блоков 4 комплексного взвешивания сигналов, к которым также подключены выходы полосовых фильтров 2, выходы блоков 4 комплексного взвешивания сигналов подключены к соответствующим K сигнальным сумматорам 5, выходы сигнальных сумматоров 5 подключены к спецвычислителю 3 и к общему сумматору 6, выход которого является выходом устройства.
Спецвычислитель 3 (Фиг. 2) включает в свой состав K адаптивных процессоров 7 и блок аппроксимации вектора весовых коэффициентов 8. Выходы K адаптивных процессоров 7 подключены к блоку аппроксимации вектора весовых коэффициентов 8, выход которого является выходом спецвычислителя 3.
Адаптивный процессор 7 (фиг. 3) включает в свой состав блок 9 формирования управляющего вектора, блок 10 формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, блок 11 формирования вектора весовых коэффициентов, блок 12 измерения отношения сигнал/(помеха+шум). Выходы блока 10 формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов подключены к соответствующим входам блока 11 формирования вектора весовых коэффициентов, второй вход которого подключен к выходу блока 12 формирования управляющего вектора. Информационный вход блока 12 формирования управляющего вектора подключен к внешнему источнику. Выход блока 11 формирования вектора весовых коэффициентов является выходом процессора 7. Выход блока 12 измерения отношения сигнал/(помеха+шум) подключен к блоку 11 формирования вектора весовых коэффициентов.
Блок 11 формирования вектора весовых коэффициентов (фиг. 4) включает в свой состав блок 13 формирования шага, четыре вычислительных модуля 14-17 и блок 18 хранения вектора весовых коэффициентов. Выходы блока 13 формирования шага подключены ко входам первого и второго вычислительных модулей 14 и 15. Выходы первого и второго вычислительных модулей 14 и 15 подключены к соответствующим входам третьего вычислительного модуля 16. К соответствующим входам четвертого вычислительного модуля 17 подключены выходы третьего вычислительного модуля 16 и блока 18 хранения вектора весовых коэффициентов. Выход четвертого вычислительного модуля 17 подключен ко входу блока 18 хранения вектора весовых коэффициентов и является выходом блока 11 формирования вектора весовых коэффициентов.
Прежде чем рассмотреть функционирование предлагаемой широкополосной адаптивной антенной решетки, проведем теоретическое обоснование приема полезного широкополосного сигнала, реализованного в предлагаемом устройстве при воздействии различных помеховых сигналов, источники которых постоянно изменяют свое положение в пространстве.
Рассмотрим N-элементную антенную решетку с известной геометрией излучающего раскрыва, осуществляющую прием полезного широкополосного сигнала с направления θ0, ϕ0 и подавление помеховых сигналов, приходящих с неизвестных направлений 
источники которых постоянно изменяют свое положение в пространстве. Требуется определить и реализовать набор весовых коэффициентов в каналах адаптивной антенной решетки, обеспечивающих максимум отношения сигнал/(помеха+шум) на выходе широкополосной адаптивной антенной решетки.
Рассмотрим теоретическое обоснование приема узкополосного сигнала. Целевой функцией является максимум ОСПШ
где W - вектор весовых коэффициентов;
Rss - ковариационная матрица полезного сигнала;
Rnn - ковариационная матрица помеховых сигналов;
+ - операция комплексного сопряжения и транспонирования.
Для максимизации выражения (1) необходимо, чтобы вектор весовых коэффициентов принял оптимальное значение
где S0 - вектор, отвечающий за формирование диаграммы направленности
адаптивной антенной решетки в направлении прихода полезного сигнала в отсутствии помех.
* - операция комплексного сопряжения.
Весовые коэффициенты, полученные на основе выражения (2), позволяют сформировать «нули» диаграммы направленности адаптивной антенной решетки в направлениях на источники помеховых сигналов и подавить их. Однако, если источники помеховых сигналов находятся в движении, необходимо постоянно вычислять обратную ковариационную матрицу помеховых сигналов, что связано с большими временными и вычислительными затратами. В связи с этим, данный подход целесообразнее применять для случая стационарных источников помех.
Так как целевой функции (1) соответствует только один глобальный максимум, то для его поиска возможно применение градиентного метода, описанного в [1]
где W(j+l) - значение вектора весовых коэффициентов на j+1 итерации 
W(j) - значение вектора весовых коэффициентов на j-ой итерации;
α(j) - число, определяющее направление и шаг адаптации на j-ой итерации;
∇w(Q) - градиент целевой функции.
Выражение (3) после аналитического представления градиента целевой функции примет вид
где Е - единичная матрица;
dt - шаг итерации;
γ - коэффициент, характеризующий интенсивность адаптации;
ΔW(j) - вектор, характеризующий шумы адаптации.
Следует отметить, что в начальный момент времени при первой итерации значение W(j) равно W(0)=S0. Далее с каждым шагом W(j) будет стремиться к Wopt. Основным достоинством данного метода является то, что отпадает необходимость в прямом обращении ковариационной матрицы помеховых сигналов. Однако выражение (4) эффективно для случая, когда источники сигналов не перемещаются в пространстве. Это связано с тем, что в случае изменения направления излучения хотя бы одного из источников помеховых сигналов необходимо производить подстройку вектора весовых коэффициентов, опять начиная с W(0)=S0, хотя сам вектор весовых коэффициентов изменяется незначительно. Данный подход приводит к увеличению времени переходного процесса (фиг. 4 кривая 1) при подстройке вектора весовых коэффициентов в каналах обработки и снижению быстродействия функционирования адаптивной антенной решетки при формировании «нулей» диаграммы направленности в направлении на источники помеховых сигналов, находящихся в движении (фиг. 6-8 пунктирная кривая).
Для сокращения время переходного процесса при подстройке вектора весовых коэффициентов в каналах обработки и повышения быстродействия функционирования адаптивная антенная решетка при формировании «нулей» диаграммы направленности в направлении на помеховые сигналы, источники которых находятся в движении, необходимо, чтобы при каждом изменении ковариационной матрицы Rnn производился пересчет вектора весовых коэффициентов на основе выражения (4), но уже с учетом предыдущего значения. Скорость пересчета вектора весовых коэффициентов должна быть в разы больше скорости изменения направления на источник полезного сигнала и помех.
С учетом вышесказанного, выражение (3) примет вид
В выражении (5) индекс 
обозначает изменение углового положения источников излучения помеховых сигналов.
Тогда выражение (4) преобразуется к виду
Отличительной особенностью функционирования адаптивной антенной решетки на основе выражения (6) является тот факт, что вектор весовых коэффициентов W(i, j) только в начальный момент при первой итерации принимает значение W(0, 0)=S0, далее, при изменении углового положения источников помех и, следовательно, ковариационной матрицы помеховых сигналов 
, вектор весовых коэффициентов принимает значение вектора, полученного при предыдущем угловом положении источников помех, то есть W(i+1, 0)=W(i, J). Такой подход позволяет уже в начальный момент времени при изменении углового положения источников помеховых сигналов обеспечить формирование «нулей» диаграммы направленности в их направлении (фиг. 6-8 сплошная кривая) и значительно сократить время переходного процесса (фиг. 5 кривая 2). В случае, если изменяется направление излучения полезного сигнала, алгоритм, описанный выше, повторяется, то есть вектор весовых коэффициентов в начальный момент времени принимает значение W(0, 0)=S0.
Для реализации данного алгоритма при приеме широкополосных сигналов, в предлагаемой полезной модели с помощью полосовых фильтров производится разбиение широкополосного сигнала на узкополосные. Для каждого узкополосного сигнала вычисляется вектор весовых коэффициентов согласно выражению (6). Далее производится обработка узкополосного сигнала, после чего в общем сумматоре формируется принятый широкополосный сигнал.
Предлагаемая широкополосная адаптивная антенная решетка функционирует следующим образом.
Аддитивная смесь полезного сигнала, шума и помехового сигнала принимается N антенными элементами 1. С антенных элементов 1 смесь сигналов попадает на полосовые фильтры 2, в которых производится разбиение сигнала на K частотных интервала. Далее сигналы с полосовых фильтров 2 по соответствующим каналам поступают на входы блоков 4 комплексного взвешивания сигналов и на входы блока 10 формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов каждого из K адаптивных процессоров 7, входящих в состав спецвычислителя 3.
Рассмотрим подробнее функционирование адаптивного процессора 7 спецвычислителя 3. Смесь полезного и помехового сигналов подаются на входы блока 10 формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, в которых формируются коэффициенты ковариационной матрицы помеховых сигналов. Сигналы, соответствующие коэффициентам ковариационной матрицы помеховых сигналов, поступают на входы блока 11 формирования вектора весовых коэффициентов. На управляющий вход блока 11 формирования вектора весовых коэффициентов поступает также сигнал от блока 12 формирования управляющего вектора (S0=Аnехр(-ik(xnsinθ0cosϕ0 + уnsinθ0sinϕ0))), содержащего сведения о направлении прихода полезного сигнала и амплитудно-фазовом распределении токов в излучателях антенной решетки. Сигнал о направлении прихода полезного сигнала и изменении амплитудно-фазового распределения токов в излучателях антенной решетки поступает на информационный вход блока 9 формирования управляющего вектора от внешнего источника. По управляющей команде от блока 12 измерения отношения сигнал/(помеха + шум) в блоке 11 формирования вектора весовых коэффициентов формируются сигналы, соответствующие элементам вектора весовых коэффициентов. Формирование этих сигналов выполняется на основе соотношения (6).
Рассмотрим подробнее функционирование блока 11 формирования вектора весовых коэффициентов. На входы первого вычислительного модуля 14 поступают сигналы от блока 10 формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, а также сигнал от блока 13 формирования шага. В результате в первом вычислительном модуле 14, хранящем информацию о значении коэффициента у, производится операция умножения γdtRnn. Сигнал от блока 13 формирования шага поступает на вход второго вычислительного модуля 15, который хранит информацию о размерности единичной матрицы Е. В результате во втором вычислительном модуле 15 производится операция (dt-1)E. Сигналы от первого и второго вычислительных модулей 14 и 15 поступают на соответствующие входы третьего вычислительного модуля 16, где производится операция сложения [(dt-1)E + γdtRnn]. Далее сигналы от третьего вычислительного модуля 16 поступают на входы четвертого вычислительного модуля 17. Также на входы четвертого вычислительного модуля 17 поступают сигналы от блока 9 формирования управляющего вектора и от блока 18 хранения вектора весовых коэффициентов, в котором хранится значение вектора весовых коэффициентов, рассчитанное на предыдущем шаге итерации. В четвертом вычислительном модуле 17 производится формирование вектора весовых коэффициентов на основе выражения (6), значение которого записывается в блок 18 хранения вектора весовых коэффициентов. Сигналы, соответствующие значению вектора весовых коэффициентов от четвертого вычислительного модуля 17 каждого из K адаптивных процессоров, поступают на вход блока 8 аппроксимации вектора весовых коэффициентов, где производится аппроксимация вектора весовых коэффициентов различными функциями на основе значений для K частотных интервалов и формирование частотно-зависимого вектора весовых коэффициентов. Далее сигналы от блока 8 аппроксимации вектора весовых коэффициентов, выход которого является выходом спецвычислителя 3 поступают на соответствующие управляющие входы блоков 4 комплексного взвешивания сигналов. Составляющие полезного сигнала, умноженные на свои весовые коэффициенты, поступают в сигнальный сумматор 5 для каждого из K частотных интервалов, где производится суммирование сигналов на одинаковой частоте. С выхода сигнального сумматора 5 сигнал поступает на вход адаптивного процессора 7 спецвычислителя 3, а именно на вход блока 12 измерения отношения сигнал/(помеха+шум), где производится измерение отношения сигнал/(помеха+шум) и сравнение его со значением, полученным на предыдущем шаге итерации. Если значение отношения сигнал/(помеха+шум) больше, чем на предыдущем шаге итерации, то блок 12 измерения отношения сигнал/(помеха+шум) подает команду на блок 13 формирования шага, который формирует значение следующего шага итерации, и блок 18 хранения вектора весовых коэффициентов, который формирует сигнал, характеризующий значение вектора весовых коэффициентов, рассчитанного на предыдущем шаге итерации. Если значение ОСПШ меньше, чем на предыдущем шаге итерации, то блок 12 измерения отношения сигнал/(помеха+шум) подает команду только на блок 18 хранения вектора весовых коэффициентов, который формирует сигнал, характеризующий значение вектора весовых коэффициентов, рассчитанного на предыдущем шаге итерации. Данный сигнал поступает на четвертый вычислительный модуль 17 и далее на вход блока аппроксимации вектора весовых коэффициентов 8, а далее на управляющие входы блоков 4 комплексного взвешивания сигналов, затем на сигнальный сумматор 5, с сигнальных сумматоров 5 сигнал поступает на общий сумматор 6 и на выход устройства. В случае, если источник полезного сигнала изменил свое местоположение, то в качестве значения вектора весовых коэффициентов, рассчитанного на предыдущем шаге, выступает значение управляющего вектора S0, которое поступает на четвертый вычислительный модуль 17 от блока 9 формирования управляющего вектора, сформированного на основе информационного сигнала, поступившего от внешнего источника.
Широкополосная адаптивная антенная решетка может быть реализована на современной элементной базе. Выполнение введенных блоков не вызывает затруднений.
Сказанное выше подтверждает соответствие критерию «промышленная применимость» предложенного технического решения.
Из сказанного следует, что широкополосная адаптивная антенная решетка обеспечивает выделение полезного широкополосного сигнала из принимаемой совокупности полезного и помеховых сигналов с неизвестными параметрами, источники которых находятся в движении, в реальном масштабе времени.
Таким образом, применение полосовых фильтров, а также изменение структуры спецвычислителя позволяет получить технический результат, заключающийся в повышении быстродействия функционирования адаптивной антенной решетки при приеме полезного широкополосного сигнала и подавлении помеховых сигналов в случае быстрого изменения местоположения их источников за счет подстройки вектора весовых коэффициентов на основе градиентного подхода.
Литература
1. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986. - 448 с.
2. Авторское свидетельство 1506569. Устройство для приема широкополосных сигналов с адаптивной антенной решеткой / В.И. Журавлев, Г.О. Бокк. - Бюллетень изобретений №33, 25.06.1987 г. - H04L 7/02.
3. Авторское свидетельство 1548820. Адаптивная антенная решетка / Л.А. Марчук, В.В. Поповский, В.И. Евдокимов, С.М. Крымов, И.В. Сергеев. - Бюллетень изобретений №9, 07.03.1990 г. - H0/Q 21/00.
4. Патент 2099838 (РФ). Адаптивная антенная решетка / А.В. Колинько, В.Ф. Комарович, Марчук Л.А., Савельев А.Н. - Опубл. 20.12.97 г. - H01Q 21/00.
5. Патент 2466482 (РФ). Адаптивная антенная решетка / А.Н. Новиков, Д.Д. Габрильян, В.В. шацкий, Н.В. Шатский. - Опубл. 10.11.12 г. - H01Q 21.
Claims (1)
- Широкополосная адаптивная антенная решетка, содержащая N антенных элементов, N полосовых фильтров, K×N блоков комплексного взвешивания сигналов, K сигнальных сумматоров, общий сумматор, спецвычислитель, содержащий К адаптивных процессоров, состоящих из блока формирования управляющего вектора, блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов, блока формирования вектора весовых коэффициентов, отличающаяся тем, что в спецвычислитель включен блок аппроксимации вектора весовых коэффициентов, а в K адаптивных процессоров дополнительно введен блок измерения отношения сигнал/(помеха+шум), а также изменена структура блока формирования вектора весовых коэффициентов, состоящего из блока формирования шага, четырех вычислительных модулей и блока хранения вектора весовых коэффициентов, причем выходы N антенных элементов подключены к N полосовым фильтрам, выходы которых подключены к информационным входам K×N блоков комплексного взвешивания сигналов и ко входам блоков формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов адаптивных процессоров, являющихся соответствующими входами адаптивного процессора, выходы блока формирования ковариационной матрицы помеховых сигналов подключены к соответствующим входам блока формирования вектора весовых коэффициентов, а именно к первым входам первого вычислительного модуля блока формирования вектора весовых коэффициентов, ко второму входу первого вычислительного модуля подключен первый выход блока формирования шага, выходы первого вычислительного модуля подключены к первым входам третьего вычислительного модуля, второй выход блока формирования шага подключен ко входу второго вычислительного модуля, выходы которого подключены ко вторым входам третьего вычислительного модуля, выходы которого подключены к первым входам четвертого вычислительного модуля, второй вход которого подключен к выходу блока формирования управляющего вектора, информационный вход которого подключен к внешнему источнику, а третий вход четвертого вычислительного модуля подключен ко выходу блока хранения вектора весовых коэффициентов, выход четвертого вычислительного модуля, являясь выходом блока формирования вектора весовых коэффициентов и каждого из K адаптивных процессоров, подключен ко входу блока аппроксимации вектора весовых коэффициентов, выход которого, в свою очередь, подключен к управляющим входам соответствующих блоков комплексного взвешивания, а также ко второму входу блока хранения вектора весовых коэффициентов, входы K×N блоков комплексного взвешивания подключены к K сигнальным сумматорам, выходы которых подключены к общему сумматору и ко входам блока измерения отношения сигнал/(помеха+шум) соответствующих адаптивных процессоров спецвычислителя, выход которого подключен ко входу блока формирования шага и к первому входу блока хранения вектора весовых коэффициентов, выход общего сумматора является выходом устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019130028U RU195782U1 (ru) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | Широкополосная адаптивная антенная решетка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019130028U RU195782U1 (ru) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | Широкополосная адаптивная антенная решетка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU195782U1 true RU195782U1 (ru) | 2020-02-05 |
Family
ID=69416465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019130028U RU195782U1 (ru) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | Широкополосная адаптивная антенная решетка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU195782U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2777692C1 (ru) * | 2021-06-28 | 2022-08-08 | Артем Николаевич Новиков | Способ обработки сигналов в адаптивной антенной решетке при приеме коррелированных сигналов и помех |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1548820A1 (ru) * | 1987-10-13 | 1990-03-07 | Военная академия связи им.С.М.Буденного | Адаптивна антенна решетка |
| US5596329A (en) * | 1993-08-12 | 1997-01-21 | Northern Telecom Limited | Base station antenna arrangement |
| RU2099838C1 (ru) * | 1995-08-08 | 1997-12-20 | Военная академия связи | Адаптивная антенная решетка |
| RU2466482C1 (ru) * | 2011-03-16 | 2012-11-10 | Дмитрий Давидович Габриэльян | Адаптивная антенная решетка |
| US9407008B2 (en) * | 2011-06-06 | 2016-08-02 | Poynting Antennas (Proprietary) Limited | Multi-beam multi-radio antenna |
| RU2633029C1 (ru) * | 2016-04-25 | 2017-10-11 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Передающая адаптивная антенная решетка |
-
2019
- 2019-09-25 RU RU2019130028U patent/RU195782U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1548820A1 (ru) * | 1987-10-13 | 1990-03-07 | Военная академия связи им.С.М.Буденного | Адаптивна антенна решетка |
| US5596329A (en) * | 1993-08-12 | 1997-01-21 | Northern Telecom Limited | Base station antenna arrangement |
| RU2099838C1 (ru) * | 1995-08-08 | 1997-12-20 | Военная академия связи | Адаптивная антенная решетка |
| RU2466482C1 (ru) * | 2011-03-16 | 2012-11-10 | Дмитрий Давидович Габриэльян | Адаптивная антенная решетка |
| US9407008B2 (en) * | 2011-06-06 | 2016-08-02 | Poynting Antennas (Proprietary) Limited | Multi-beam multi-radio antenna |
| RU2633029C1 (ru) * | 2016-04-25 | 2017-10-11 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Передающая адаптивная антенная решетка |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2777692C1 (ru) * | 2021-06-28 | 2022-08-08 | Артем Николаевич Новиков | Способ обработки сигналов в адаптивной антенной решетке при приеме коррелированных сигналов и помех |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2683140C1 (ru) | Адаптивная антенная решетка | |
| Ward et al. | A novel algorithm and architecture for adaptive digital beamforming | |
| Gershman et al. | Constrained Hung-Turner adaptive beam-forming algorithm with additional robustness to wideband and moving jammers | |
| JP3885104B2 (ja) | 信号処理装置及び信号処理方法 | |
| US3766559A (en) | Adaptive processor for an rf antenna | |
| CN110361691B (zh) | 基于非均匀阵列的相干信源doa估计fpga实现方法 | |
| CN111487653B (zh) | 零陷展宽方法、装置及终端设备 | |
| RU2466482C1 (ru) | Адаптивная антенная решетка | |
| Chen et al. | Adaptive beamforming using the constrained Kalman filter | |
| Zhao et al. | A division-free and variable-regularized LMS-based generalized sidelobe canceller for adaptive beamforming and its efficient hardware realization | |
| RU195782U1 (ru) | Широкополосная адаптивная антенная решетка | |
| Ward et al. | Application of a systolic array to adaptive beamforming | |
| US6904444B2 (en) | Pseudo-median cascaded canceller | |
| RU2579996C2 (ru) | Многофункциональная адаптивная антенная решетка | |
| RU2271066C2 (ru) | Способ адаптивной компенсации помех в реальном времени | |
| Wei et al. | Window function design for asymmetric beampattern synthesis and applications | |
| CN114204284A (zh) | 相控阵天线的抗干扰方法及系统 | |
| CN114839604A (zh) | 一种mimo雷达正交波形设计方法和系统 | |
| RU2099838C1 (ru) | Адаптивная антенная решетка | |
| RU2707985C2 (ru) | Автоматизированная многофункциональная адаптивная антенная решетка | |
| RU2633029C1 (ru) | Передающая адаптивная антенная решетка | |
| US10224998B2 (en) | Receive decorrelator for a wireless communications system | |
| KR100241502B1 (ko) | 배열안테나시스템에서 간섭을 최소화하고 잡음의 영향을 줄여주기 위한 신호처리장치 및 방법 | |
| Shi et al. | Sparse controllable adaptive array beamforming with improved array element utilization | |
| Liu et al. | Jamming method based on optimal power difference for LMS-GPS receiver |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200225 |