RU197685U1 - Адаптивное устройство подавления пассивных помех - Google Patents

Адаптивное устройство подавления пассивных помех Download PDF

Info

Publication number
RU197685U1
RU197685U1 RU2020108037U RU2020108037U RU197685U1 RU 197685 U1 RU197685 U1 RU 197685U1 RU 2020108037 U RU2020108037 U RU 2020108037U RU 2020108037 U RU2020108037 U RU 2020108037U RU 197685 U1 RU197685 U1 RU 197685U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
correlation matrix
output
calculation unit
interference
unit
Prior art date
Application number
RU2020108037U
Other languages
English (en)
Inventor
Наиль Абдулович Файзулин
Иван Евгеньевич Чухломин
Роман Борисович Рюмин
Виталий Вадимович Павлик
Original Assignee
Акционерное общество «Научно-исследовательский институт по измерительной технике-радиотехнические комплексы»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество «Научно-исследовательский институт по измерительной технике-радиотехнические комплексы» filed Critical Акционерное общество «Научно-исследовательский институт по измерительной технике-радиотехнические комплексы»
Priority to RU2020108037U priority Critical patent/RU197685U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU197685U1 publication Critical patent/RU197685U1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference

Landscapes

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

Abstract

Полезная модель может быть использована в радиолокации, в частности, в устройствах обнаружения сигналов на фоне коррелированных пассивных помех.Техническим результатом является обеспечение вероятности обнаружения сигналов на уровне не ниже заданного при любом положении фронтов помехи в "скользящем окне".Технический результат достигается за счет того, что в адаптивном устройстве подавления пассивных помех, включающем блок памяти, состоящий из "скользящего окна", центральный выход которого соединен с сигнальным входом адаптивного фильтра, выход которого соединен с пороговым устройством, блока оценки параметров фильтра, выход которого соединен с управляющим входом адаптивного фильтра, согласно предлагаемой полезной модели, введены первый блок вычисления корреляционной матрицы, второй блок вычисления корреляционной матрицы, первый блок вычисления следа корреляционной матрицы, второй блок вычисления следа корреляционной матрицы, блок выбора минимума, выход которого соединен с управляющим входом блока оценки параметров фильтра. 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области радиолокации, в частности к устройствам обнаружения сигналов на фоне коррелированных пассивных помех.
При обнаружении сигналов на фоне коррелированных пассивных помех междупериодная обработка (МПО) использует матричную фильтрацию исходных отсчетов. Матричный фильтр представляет собой "обеляющий" фильтр с весовыми коэффициентами, определяемый обратной корреляционной матрицей помехи. Для адаптивной МПО в качестве оценки корреляционной матрицы помехи используется выборочная матрица, сформированная из обучающих векторов. Обучающие векторы располагаются на временных позициях, отстоящих симметрично относительно анализируемой позиции [1].
Входное воздействие помехи часто стационарно только на ограниченном временном интервале. В связи с этим отсчеты обрабатываются в "скользящем" окне конечной протяженности. Так как выборочная матрица МПО формируется по отсчетам этого окна, то при нестационарности помехи в "скользящем" окне изменяются параметры предпороговой статистики и, соответственно, характеристики обнаружения (вероятность ложной тревоги).
Известно устройство адаптивной МПО сигналов цели на фоне коррелированных протяженных пассивных помех (Д.И. Леховицкий, В.П. Рябуха, Г.А. Жуга, Д.С. Рачков, А.В. Семеняка. СДЦ в адаптивных РЛС: 5. Адаптивные системы междупериодной обработки гауссовых сигналов на фоне гауссовых пассивных помех. Прикладная радиоэлектроника, 2011, Том 10, №4, с.508-525), его блок-схема приведена на фиг.3. Данное устройство выбрано в качестве прототипа.
МПО производит обработку поступающих с периодом повторения
Figure 00000001
 в одном элементе дальности
Figure 00000002
цифровых отсчетов
Figure 00000003
 пассивной помехи. Отсчеты
Figure 00000003
 образуют
Figure 00000004
-мерный вектор-столбец u =
Figure 00000005
 с корреляционной матрицей Ф =
Figure 00000006
, где
Figure 00000007
 - дисперсия пассивной помехи,
Figure 00000008
 - матрица междупериодных коэффициентов корреляции.
Области, изображенные на фиг.3, содержат
Figure 00000009
 смежных пачек Y 1 =
Figure 00000010
, предшествующих центральной Y 0 , и
Figure 00000009
 смежных пачек Y 2 =
Figure 00000011
, следующих за ней, образующих обучающую выборку
Y = {Y 1 , Y 2 } = (1)
В результате обработки в блоке оценки параметров (БОП) формируется выборочная матрица
Figure 00000012
(2)
определяющая коэффициенты адаптивного решетчатого фильтра (АРФ).
Образованная предпороговая статистика
Figure 00000013
(3)
испытывается на порог
Figure 00000014
 в пороговом устройстве (ПУ).
При оптимальной обработке статистика (3) имеет экспоненциальное распределение [2].
, (4)
где
Figure 00000015
.
Для статистики (4) вероятность обнаружения сигнала цели равна
, (5)
где
Figure 00000016
 - отношение "сигнал\помеха, шум".
При изменении масштаба величины
Figure 00000017
 в
Figure 00000018
 раз получим (при фиксированных
Figure 00000019
 и
Figure 00000020
):
Figure 00000021
(6)
Недостатком устройства-прототипа является то, что изменение масштаба
Figure 00000017
 приводит к существенным изменениям вероятности обнаружения сигнала цели. В частности, при
Figure 00000022
 и
Figure 00000023
 в соответствии с (6) получим
Figure 00000024
.
Рассмотрим изменение масштаба
Figure 00000025
 в схеме, приведенной на фиг. 3, и формирование выборочной матрицы в соответствии с (2).
При скачке помехи (изменении мощности в
Figure 00000026
 раз) (
Figure 00000027
 - место скачка,
Figure 00000028
), так как
Figure 00000029
, то
Figure 00000030
.
Отсюда:
Figure 00000031
(7)
Если скачок помехи после
Figure 00000032
, то
Figure 00000033
,
Figure 00000034
и (8)
Если скачок помехи до
Figure 00000032
, то
Figure 00000035
и (9)
Подставляя (9) и (8) в (7), получим:
Figure 00000036
(10)
и, соответственно, для
, (11)
так как
Figure 00000037
.
Результаты расчета
Figure 00000038
 приведены на фиг. 4.
Полученные результаты показывают, что масштаб
Figure 00000039
 меняется от номинальной величины равной 1 до величины
Figure 00000040
 в сторону увеличения и до величины
Figure 00000041
 в сторону уменьшения. Как правило,
Figure 00000042
, поэтому можно считать эти пределы равными 2 и
Figure 00000043
.
Для вероятности обнаружения равной
Figure 00000044
 при
Figure 00000045
 получим
Figure 00000046
 при
Figure 00000047
 и
Figure 00000048
 при
Figure 00000049
 (при
Figure 00000050
 получим
Figure 00000051
).
В ряде случаев, при высокой цене вероятности обнаружения и низкой цене ложных тревог, не допускается снижение
Figure 00000052
 относительно номинальной величины. В этих случаях применение схемы, приведенной на фиг. 3, с алгоритмом формирования выборочной матрицы в соответствии с (2) неприемлемо.
Задачей предлагаемого устройства является обеспечение вероятности правильного обнаружения на уровне не менее заданного.
Указанная задача решается за счет того, что в адаптивном устройстве подавления пассивных помех, включающем блок памяти, состоящий из "скользящего окна", центральный выход которого соединен с сигнальным входом адаптивного фильтра, выход которого соединен с пороговым устройством, блок оценки параметров фильтра, выход которого соединен с управляющим входом адаптивного фильтра, согласно предлагаемой полезной модели, введены первый блок вычисления корреляционной матрицы, второй блок вычисления корреляционной матрицы, первый блок вычисления следа корреляционной матрицы, второй блок вычисления следа корреляционной матрицы, блок выбора минимума, при этом выход первой половины "скользящего окна" соединен со входом первого блока вычисления корреляционной матрицы, выход второй половины "скользящего окна" соединен со входом второго блока вычисления корреляционной матрицы, выходы первого и второго блоков вычисления корреляционной матрицы соединены со входом блока оценки параметров фильтра и со входами первого и второго блоков вычисления следа корреляционной матрицы соответственно, выходы которых соединены со входами блока выбора минимума, выход которого соединен с управляющим входом блока оценки параметров фильтра.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает достижение следующего технического результата: получение вероятности обнаружения на уровне не ниже заданного при любом положении фронтов помехи в "скользящем окне".
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блок-схема заявляемого устройства, на фиг. 2 - результаты расчета зависимости
Figure 00000053
 от положения скачка помехи при выборе
Figure 00000054
., на фиг. 3 - блок-схема прототипа, на фиг. 4 - результаты расчета для прототипа.
Блок-схема предлагаемого устройства, приведенная на фиг.1, включает блок памяти 1, первый блок вычисления корреляционной матрицы 2, второй блок вычисления корреляционной матрицы 3, первый блок вычисления следа корреляционной матрицы 4, второй блок вычисления следа корреляционной матрицы 5, блок выбора минимума 6, адаптивный режекторный фильтр 7, блок оценки параметров 8 и пороговое устройство 9.
Figure 00000055
(12)
Figure 00000056
 - след матрицы (сумма элементов главной диагонали)
Рассмотрим изменение масштаба
Figure 00000057
 в схеме, приведенной на фиг. 1, и формирование выборочной матрицы в соответствии с (12). Для управления БОП схема min сравнивает следы матриц
Figure 00000058
 и
Figure 00000059
. БОП выбирает матрицу с меньшим следом и формирует из нее коэффициенты АРФ.
1. При скачке помехи вверх в правом полуокне
Figure 00000060
 (передний фронт помехи)
Figure 00000061
при этом
Figure 00000062
 и
Figure 00000063
 не затронуты помехой и
Figure 00000064
.
Тогда
(13)
При скачке помехи вверх в левом полуокне
Figure 00000065
 (передний фронт помехи)
Figure 00000066
, при этом
Figure 00000067
 и
Figure 00000068
.
(14)
2. При скачке помехи вниз в правом полуокне
Figure 00000069
 (задний фронт помехи)
Figure 00000070
при этом
Figure 00000071
 - в помехе,
Figure 00000072
 - тоже в помехе. Выбираем
Figure 00000073
, так как
Figure 00000074
.
(15)
При скачке помехи вниз в левом полуокне
Figure 00000075
 (задний фронт помехи)
Figure 00000076
,
при этом
Figure 00000077
 и
Figure 00000078
 - свободны от помехи.
Тогда выбираем
Figure 00000079
, т.к.
Figure 00000080
(16)
Результаты расчета зависимости
Figure 00000053
 от положения скачка помехи при выборе
Figure 00000054
. приведены на фиг.2. Они показывают, что масштаб
Figure 00000081
 не опускается ниже номинальной величины равной 1 и увеличивается до величины 2.
Таким образом, блок-схема, приведенная на фиг. 1, обеспечивает получение вероятности обнаружения на уровне не ниже заданного при любом положении фронтов помехи в "скользящем окне".
ЛИТЕРАТУРА
1. Д.И. Леховицкий и др. Адаптивные системы междупериодной обработки гауссовых сигналов на фоне гауссовых пассивных помех. Прикладная радиоэлектроника, том 10, гл. 4, 2011.
2. Hastings N.A.J. and Peacock. Statistical Distributions. London, Butterworth, 1975.

Claims (1)

  1. Адаптивное устройство подавления пассивных помех, включающее блок памяти, состоящий из "скользящего окна", центральный выход которого соединен с сигнальным входом адаптивного фильтра, выход которого соединен с пороговым устройством, блок оценки параметров фильтра, выход которого соединен с управляющим входом адаптивного фильтра отличающееся тем, что введены первый блок вычисления корреляционной матрицы, второй блок вычисления корреляционной матрицы, первый блок вычисления следа корреляционной матрицы, второй блок вычисления следа корреляционной матрицы, блок выбора минимума, при этом выход первой половины "скользящего окна" соединен со входом первого блока вычисления корреляционной матрицы, выход второй половины "скользящего окна" соединен со входом второго блока вычисления корреляционной матрицы, выходы первого и второго блоков вычисления корреляционной матрицы соединены со входом блока оценки параметров фильтра и со входами первого и второго блоков вычисления следа корреляционной матрицы соответственно, выходы которых соединены со входами блока выбора минимума, выход которого соединен с управляющим входом блока оценки параметров фильтра.
RU2020108037U 2020-02-25 2020-02-25 Адаптивное устройство подавления пассивных помех RU197685U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108037U RU197685U1 (ru) 2020-02-25 2020-02-25 Адаптивное устройство подавления пассивных помех

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108037U RU197685U1 (ru) 2020-02-25 2020-02-25 Адаптивное устройство подавления пассивных помех

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU197685U1 true RU197685U1 (ru) 2020-05-21

Family

ID=70803126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020108037U RU197685U1 (ru) 2020-02-25 2020-02-25 Адаптивное устройство подавления пассивных помех

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU197685U1 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU809018A1 (ru) * 1979-04-16 1981-02-28 Рязанский Радиотехнический Ин-Ститут Цифровое устройство дл подав-лЕНи пАССиВНыХ пОМЕХ
DE2752338C2 (de) * 1977-11-23 1983-11-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Radarempfänger
EP0191030B1 (en) * 1984-07-27 1991-04-17 SELENIA INDUSTRIE ELETTRONICHE ASSOCIATE S.p.A. Digital processor for radar signals which can perform adaptive suppression of clutter means of a parametric estimator
US5617099A (en) * 1996-01-22 1997-04-01 Hughes Aircraft Company Adaptive filtering of matched-filter data
RU2147158C1 (ru) * 1997-11-25 2000-03-27 Гелесев Александр Иванович Способ когерентной пространственно-временной обработки сигнала
RU2420754C2 (ru) * 2009-05-12 2011-06-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НЗиК") Способ подавления помех
RU191281U1 (ru) * 2018-09-13 2019-08-01 Акционерное Общество "Научно-исследовательский институт по измерительной технике - радиотехнические комплексы" Устройство последетекторной межпериодной обработки радиоимпульсов
RU195857U1 (ru) * 2019-05-13 2020-02-07 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Устройство для компенсации адаптивных радиопомех

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2752338C2 (de) * 1977-11-23 1983-11-17 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Radarempfänger
SU809018A1 (ru) * 1979-04-16 1981-02-28 Рязанский Радиотехнический Ин-Ститут Цифровое устройство дл подав-лЕНи пАССиВНыХ пОМЕХ
EP0191030B1 (en) * 1984-07-27 1991-04-17 SELENIA INDUSTRIE ELETTRONICHE ASSOCIATE S.p.A. Digital processor for radar signals which can perform adaptive suppression of clutter means of a parametric estimator
US5617099A (en) * 1996-01-22 1997-04-01 Hughes Aircraft Company Adaptive filtering of matched-filter data
RU2147158C1 (ru) * 1997-11-25 2000-03-27 Гелесев Александр Иванович Способ когерентной пространственно-временной обработки сигнала
RU2420754C2 (ru) * 2009-05-12 2011-06-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НЗиК") Способ подавления помех
RU191281U1 (ru) * 2018-09-13 2019-08-01 Акционерное Общество "Научно-исследовательский институт по измерительной технике - радиотехнические комплексы" Устройство последетекторной межпериодной обработки радиоимпульсов
RU195857U1 (ru) * 2019-05-13 2020-02-07 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Устройство для компенсации адаптивных радиопомех

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Conte et al. Recursive estimation of the covariance matrix of a compound-Gaussian process and its application to adaptive CFAR detection
Djurovic et al. Robust L-estimation based forms of signal transforms and time-frequency representations
EP2997741B1 (en) Automated gain matching for multiple microphones
GB1533337A (en) Speech analysis and synthesis system
CN114785379A (zh) 一种水声janus信号参数估计方法及系统
Sha et al. Effects of environmental uncertainties on sonar detection performance prediction
RU197685U1 (ru) Адаптивное устройство подавления пассивных помех
RU191281U1 (ru) Устройство последетекторной межпериодной обработки радиоимпульсов
RU199379U1 (ru) Адаптивное устройство подавления пассивных помех
GB2426167A (en) Quantile based noise estimation
Aloisio et al. Optimum detection of moderately fluctuating radar targets
CN113064122B (zh) P波段sar干扰抑制算法的性能评价方法、系统及介质
Kumari et al. Estimation of intrapulse modulation parameters of LPI radar under noisy conditions
RU2420754C2 (ru) Способ подавления помех
RU2616357C1 (ru) Способ регистрации малошумного морского объекта с использованием медианной фильтрации
Hendriks et al. DFT domain subspace based noise tracking for speech enhancement
RU2413238C1 (ru) Способ подавления помех
Rosenberg Coherent detection with non-stationary high grazing angle X-band sea-clutter
RU2409821C2 (ru) Обнаружитель радиолокационных сигналов
Anchieta et al. Improving the Robustness of the Dominant Mode Rejection Beamformer With Median Filtering
RU2411535C2 (ru) Способ обнаружения сигналов с постоянным уровнем ложных тревог
RU2819813C1 (ru) Способ обнаружения полезного сигнала на фоне аддитивной помехи
JPS61184912A (ja) 定数可変型聴感的重み付けフイルタ
Lozynskyy et al. Robust approach to estimation of the intensity of noisy signal with additive uncorrelated impulse interference
GB2437868A (en) Estimating noise power spectrum, sorting time frames, calculating the quantile and interpolating values over all remaining frequencies