RU2059254C1

RU2059254C1 - Digital delay discriminator

Info

Publication number: RU2059254C1
Authority: RU
Inventors: С.В. Наумов
Original assignee: Научно-исследовательский институт "Стрела"
Priority date: 1987-03-14
Filing date: 1987-03-14
Publication date: 1996-04-27

Abstract

FIELD: tracing radars and signal position measurements. SUBSTANCE: device has matching filter 1, analog-to-digital converter 2, delay gate 3, adder 4, signal envelope detector 5 and solving unit 6. Device provides possibility to measure distance to located objects traced by radars. EFFECT: increased functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиолокационных станциях сопровождения для измерения дальности до объектов локации и измерительных для измерения временного положения сигналов. The invention relates to radio engineering and can be used in radar tracking stations for measuring ranges to location objects and measuring for measuring the temporary position of signals.

Известен цифровой дискриминатор задержки, состоящий линию задержки с N отводами, N элементов И, регистр и преобразователь кодов [1]
Недостатком известного дискриминатора является необходимость увеличения частоты дискретизации входного сигнала и быстродействия устройства с целью увеличения точности измерения задержки сигнала.Known digital delay discriminator, consisting of a delay line with N taps, N elements And, register and code converter [1]
A disadvantage of the known discriminator is the need to increase the sampling frequency of the input signal and the speed of the device in order to increase the accuracy of measuring signal delay.

Наиболее близким к предлагаемому является цифровой дискриминатор задержки, содержащий согласованный фильтр, аналого-цифровой преобразователь, блок выделения огибающей сигнала и решающее устройство [2]
Недостатком этого дискриминатора является наличие инструментальной ошибки измерения временного положения сигналов с треугольной автокорреляционной функцией, обусловленной нелинейной зависимостью оценки временного смещения максимума сигнала τ_з от величины снижения максимума сигнала относительно максимальной выборки τ_о.Closest to the proposed one is a digital delay discriminator containing a matched filter, an analog-to-digital converter, a signal envelope extraction unit, and a resolver [2]
The disadvantage of this discriminator is the presence of an instrumental error in measuring the temporal position of signals with a triangular autocorrelation function, due to the nonlinear dependence of the estimate of the temporal displacement of the signal maximum τ _s on the magnitude of the decrease in the signal maximum relative to the maximum sample τ _о .

Задачей изобретения является повышение точности измерения временного положения сигнала за счет измерения формы огибающей сигнала. The objective of the invention is to improve the accuracy of measuring the temporary position of the signal by measuring the shape of the envelope of the signal.

Задача решается тем, что в цифровой дискриминатор задержки, содержащий последовательно соединенные согласованный фильтр и аналого-цифровой преобразователь и последовательно соединенные блок выделения огибающей и решающий блок, при этом вход согласованного фильтра является входом устройства, а выход решающего блока является выходом устройства, в него введены блок задержки и сумматор, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом сумматора и входом блока задержки, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом блока выделения огибающей сигнала. The problem is solved in that in a digital delay discriminator containing a matched filter and an analog-to-digital converter connected in series and an envelope extraction unit and a decoding unit connected in series, the input of the matched filter being the input of the device and the output of the deciding block being the output of the device, a delay unit and an adder, the output of the analog-to-digital converter is connected to the first input of the adder and the input of the delay unit, the output of which is connected to the second input of the sums torus, whose output is connected to the input envelope signal extraction unit.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 дискриминационная характеристика устройства. Figure 1 shows a diagram of a device; figure 2 discriminatory characteristics of the device.

Устройство содержит согласованный фильтр 1, аналого-цифровой преобразователь 2, блок 3 задержки, сумматор 4, блок 5 выделения огибающей сигнала и решающее устройство 6, причем вход согласованного фильтра 1 является входом устройства, а выход согласованного фильтра 1 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 2, выход которого соединен с первым входом сумматора 4 и входом блока 3 задержки, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4, выход которого соединен с входом блока 5 выделения огибающей, выход которого соединен с решающим устройством 6, выход которого является выходом устройства. The device comprises a matched filter 1, an analog-to-digital converter 2, a delay unit 3, an adder 4, a signal envelope extraction unit 5, and a resolver 6, the input of the matched filter 1 being the input of the device and the output of the matched filter 1 being connected to the input of the analog-to-digital converter 2, the output of which is connected to the first input of the adder 4 and the input of the delay unit 3, the output of which is connected to the second input of the adder 4, the output of which is connected to the input of the envelope extraction unit 5, the output of which is connected to the decisive device 6, the output of which is the output of the device.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На вход согласованного фильтра 1 поступает видеосигнал x(t t_о) с неизвестной задержкой t_о. В согласованном фильтре 1 сигнал преобразуется таким образом, что на его выходе огибающая сигнала совпадает с автокорреляционной функцией этого сигнала. Аналого-цифровой преобразователь 2 производит дискретизацию сигнала с периодом дискретизации, Δ= 1/2B, где B полоса частот сигнала. С выхода аналого-цифрового преобразователя 2 дискретные отсчеты сигнала U_i поступают на блок 3 задержки с временем задержки, равным периоду дискретизации аналого-цифрового преобразователя 2. С выходов блока 3 задержки и аналого-цифрового преобразователя 2 сигналы поступают на входы сумматора 4, осуществляющего операцию сложения двух величин. С выхода сумматора 4 сигнал поступает на вход блока 5 выделения огибающей сигнала, который выделяет огибающую сигнала y_i 1,2,3. С выхода последнего сигнал поступает на вход решающего устройства 6, которое находит максимальную выборку сигнала y_к и определяет временное смещение максимума сигнала, поступившего на вход устройства, относительно выборки в соответствии с алгоритмом
τ_з=

Величина τ_з поступает на выход решающего устройства.The input of the matched filter 1 receives a video signal x (tt _о ) with an unknown delay t _о . In the matched filter 1, the signal is converted in such a way that at its output the envelope of the signal coincides with the autocorrelation function of this signal. An analog-to-digital converter 2 samples the signal with a sampling period, Δ = 1 / 2B, where B is the frequency band of the signal. From the output of the analog-to-digital converter 2, discrete samples of the signal U _i arrive at the delay unit 3 with a delay time equal to the sampling period of the analog-to-digital converter 2. From the outputs of the delay unit 3 and the analog-to-digital converter 2, the signals are fed to the inputs of the adder 4 performing the operation addition of two quantities. From the output of the adder 4, the signal is input to the block 5 of the envelope of the signal, which selects the envelope of the signal y _i 1,2,3. From the output of the latter, the signal is fed to the input of the resolver 6, which finds the maximum sample of the signal y _k and determines the temporal shift of the maximum of the signal received at the input of the device relative to the sample in accordance with the algorithm
τ _s =

The value of τ _s goes to the output of the decisive device.

Использование изобретения позволяет увеличить точность измерения временного положения сигналов, имеющих треугольную автокорреляционную функцию. Кроме того, дискриминаторная характеристика в данном устройстве является линейной и, следовательно, инструментальная ошибка, вызванная нелинейностью дискриминаторной характеристики, отсутствует. Using the invention allows to increase the accuracy of measuring the temporal position of signals having a triangular autocorrelation function. In addition, the discriminating characteristic in this device is linear and, therefore, there is no instrumental error caused by the non-linearity of the discriminating characteristic.

Claims

A DIGITAL DELAY DISCRIMINATOR containing a matched filter and an analog-to-digital converter in series and a series-connected envelope extraction unit and a deciding unit, the input of the matched filter being the input of the device and the output of the deciding unit being the output of the device, characterized in that a delay unit is inserted into it and an adder, wherein the output of the analog-to-digital converter is connected to the first input of the adder and the input of the delay unit, the output of which is connected to the second input of the adder Whose output is connected to the input envelope signal extraction unit.