RU2139627C1 - Side lobe suppressor - Google Patents
Side lobe suppressor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139627C1 RU2139627C1 RU98119406A RU98119406A RU2139627C1 RU 2139627 C1 RU2139627 C1 RU 2139627C1 RU 98119406 A RU98119406 A RU 98119406A RU 98119406 A RU98119406 A RU 98119406A RU 2139627 C1 RU2139627 C1 RU 2139627C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- low
- output
- input
- phase
- quadrature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для защиты радиотехнических средств различного назначения от воздействия активных маскирующих помех. The present invention relates to the field of radio engineering and can be used to protect radio equipment for various purposes from the effects of active masking interference.
Известно устройство подавления боковых лепестков, содержащее основную и дополнительную антенны, смесители основной и дополнительной антенн, вычитающее устройство, сумматор, блок комплексного сопряжения, ограничитель сигнала промежуточной частоты, умножитель, усилитель низкой частоты и фильтр низкой частоты [1]. A device for suppressing side lobes, containing the primary and secondary antennas, mixers of the primary and secondary antennas, a subtractor, an adder, a complex conjugation unit, an intermediate frequency signal limiter, a multiplier, a low-frequency amplifier and a low-pass filter [1].
Общими признаками аналога и заявляемого устройства подавления боковых лепестков являются основная и дополнительная антенны, смесители основной и дополнительной антенн, вычитающее устройство, ограничитель сигнала промежуточной частоты, умножитель, усилитель низкой частоты и фильтр низкой частоты. Common features of the analogue and the inventive side lobe suppression device are the primary and secondary antennas, mixers of the primary and secondary antennas, a subtractor, an intermediate frequency signal limiter, a multiplier, a low-frequency amplifier and a low-pass filter.
Работа известного устройства подавления боковых лепестков основана на когерентном вычитании на промежуточной частоте помехи, принятой основной антенной, и взвешенной помехи, принятой дополнительной антенной. Комплексный вес вырабатывается корреляционной обратной связью, созданной блоком комплексного сопряжения, ограничителем сигнала промежуточной частоты, умножителем, усилителем низкой частоты и фильтром низкой частоты. The operation of the known side lobe suppression device is based on coherent subtraction at the intermediate frequency of the interference received by the main antenna and the weighted interference received by the additional antenna. The complex weight is produced by the correlation feedback created by the complex conjugation unit, an intermediate frequency signal limiter, a multiplier, a low-frequency amplifier and a low-pass filter.
Недостатками известного устройства подавления боковых лепестков являются малый коэффициент подавления помехи и низкая стабильность работы устройства подавления боковых лепестков в большом динамическом диапазоне изменения помеховых колебаний. The disadvantages of the known device for suppressing side lobes are the low coefficient of suppression of interference and low stability of the device for suppressing side lobes in a large dynamic range of variation of interfering vibrations.
Известно устройство подавления боковых лепестков, содержащее основную и дополнительную антенны, смесители основной и дополнительной антенн, управляющие смесители, два гетеродина, два ограничителя сигнала промежуточной частоты, вычитающее устройство, корреляционный смеситель, смеситель гетеродинов, три усилителя промежуточной частоты и три фильтра промежуточной частоты [2]. A device for suppressing side lobes, containing the primary and secondary antennas, mixers of the primary and secondary antennas, control mixers, two local oscillators, two limiters of the intermediate frequency signal, a subtractor, a correlation mixer, a local oscillator mixer, three intermediate frequency amplifiers and three intermediate frequency filters [2 ].
Общими признаками аналога и заявляемого устройства подавления боковых лепестков являются основная и дополнительная антенны, смесители основной и дополнительной антенн, вычитающее устройство, ограничитель сигнала промежуточной частоты, два усилителя промежуточной частоты, гетеродин. Common features of the analogue and the claimed side lobe suppression device are the primary and secondary antennas, mixers of the primary and secondary antennas, a subtractor, an intermediate frequency signal limiter, two intermediate frequency amplifiers, a local oscillator.
Работа известного устройства подавления боковых лепестков основана на когерентном вычитании на промежуточной частоте помехи, принятой основной антенной, и взвешенной помехи, принятой дополнительной антенной. Комплексный вес на радиочастоте вырабатывается корреляционной обратной связью, созданной двумя усилителями и ограничителями сигнала промежуточной частоты, корреляционным смесителем и тремя фильтрами промежуточной частоты. The operation of the known side lobe suppression device is based on coherent subtraction at the intermediate frequency of the interference received by the main antenna and the weighted interference received by the additional antenna. The complex weight at the radio frequency is produced by correlation feedback created by two amplifiers and limiters of the intermediate frequency signal, a correlation mixer and three filters of the intermediate frequency.
Недостатками известного устройства подавления боковых лепестков являются малый коэффициент подавления помехи и необходимость управления уровнем ограничения ограничителя сигнала промежуточной частоты при изменении помехи в большом динамическом диапазоне. The disadvantages of the known device for suppressing side lobes are the small coefficient of suppression of interference and the need to control the level of restriction of the limiter of the intermediate frequency signal when the interference changes in a large dynamic range.
Наиболее близким к предлагаемому техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство подавления боковых лепестков, содержащее основную и дополнительную антенны, два малошумящих усилителя, делитель на четыре, четыре фазовращателя на 0, 90, 180 и 270 градусов, соответственно, четыре управляемых аттенюатора, сумматор, гетеродин, смесители основной и дополнительной антенн, ограничитель сигнала промежуточной частоты, вычитающее устройство, два усилителя промежуточной частоты, ограничитель и фильтр промежуточной частоты, синфазный и квадратурный умножители, фазовращатель промежуточной частоты на 90 градусов, два фильтра низких частот, синфазный и квадратурный блоки управления [3]. Closest to the proposed technical solution, selected as a prototype, is a side lobe suppression device containing the main and additional antennas, two low-noise amplifiers, a divider by four, four phase shifters by 0, 90, 180 and 270 degrees, respectively, four controlled attenuators, adder, local oscillator, mixers of the primary and secondary antennas, intermediate frequency signal limiter, subtractor, two intermediate frequency amplifiers, intermediate frequency limiter and filter, s infase and quadrature multipliers, phase shifter of intermediate frequency by 90 degrees, two low-pass filters, in-phase and quadrature control units [3].
Общими признаками аналога и заявляемого устройства подавления боковых лепестков являются основная и дополнительная антенны, два малошумящих усилителя, делитель на четыре, четыре фазовращателя на 0, 90, 180 и 270 градусов, соответственно, четыре управляемых аттенюатора, сумматор, гетеродин, смесители основной и дополнительной антенн, ограничитель сигнала промежуточной частоты, вычитающее устройство, два усилителя промежуточной частоты, ограничитель и фильтр промежуточной частоты, синфазный и квадратурный умножители, фазовращатель промежуточной частоты на 90 градусов, два фильтра низких частот, синфазный и квадратурный блоки управления. Common features of the analogue and the claimed side lobe suppression device are the main and additional antennas, two low-noise amplifiers, a four, four phase shifter, 0, 90, 180 and 270 degrees, respectively, four controlled attenuators, an adder, a local oscillator, mixers of the main and additional antennas , intermediate frequency signal limiter, subtractor, two intermediate frequency amplifiers, intermediate frequency limiter and filter, in-phase and quadrature multipliers, intermediate phase shifter internal frequency by 90 degrees, two low pass filter, phase and quadrature control units.
Работа известного устройства подавления боковых лепестков основана на когерентном вычитании на высокой частоте помехи, принятой основной антенной, и взвешенной помехи, принятой дополнительной антенной. Комплексный вес на видеочастоте вырабатывается корреляционной обратной связью, созданной гетеродином, двумя смесителями и усилителями промежуточной частоты, ограничителем и фильтром сигнала промежуточной частоты, синфазным и квадратурным умножителями, фазовращателем промежуточной частоты на 90 градусов, двумя фильтрами низких частот, синфазным и квадратурным блоками управления. The operation of the known side lobe suppression device is based on coherent subtraction at a high frequency of interference received by the main antenna and weighted interference received by the additional antenna. The complex weight at the video frequency is produced by the correlation feedback created by the local oscillator, two mixers and amplifiers of the intermediate frequency, a limiter and an intermediate frequency signal filter, in-phase and quadrature multipliers, a 90-degree intermediate frequency shifter, two low-pass filters, in-phase and quadrature control units.
Недостатком известного устройства подавления боковых лепестков являются низкая стабильность работы устройства в большом динамическом диапазоне изменения помеховых колебаний из-за флюктуаций весовых коэффициентов во время переходных процессов при больших интенсивностях помех. A disadvantage of the known device for suppressing side lobes is the low stability of the device in a large dynamic range of interference disturbances due to fluctuations in the weight coefficients during transients at high interference intensities.
Задачей настоящего изобретения является ограничение флюктуаций весовых коэффициентов во время переходных процессов при большом коэффициенте усиления цепи корреляционной обратной связи, что позволит повысить устойчивость к самовозбуждению в большом динамическом диапазоне изменения помеховых колебаний, то есть повысить стабильность работы устройства подавления боковых лепестков и обеспечить высокий коэффициент подавления помехи при воздействии помех большой интенсивности. The objective of the present invention is to limit fluctuations in weighting coefficients during transients with a large gain of the correlation feedback circuit, which will increase the resistance to self-excitation in a large dynamic range of interference oscillations, that is, to increase the stability of the side lobe suppression device and provide a high interference suppression coefficient when exposed to high intensity interference.
Поставленная задача решается тем, что в устройство подавления боковых лепестков, состоящее из основной и дополнительной антенн, выходы которых подключены к малошумящим усилителям основной и дополнительной антенн, выход малошумящего усилителя дополнительной антенны подключается к смесителю дополнительной антенны, на второй вход которого подключен выход гетеродина, и к делителю на четыре, все четыре выхода которого через фазовращатели на 0, 90, 180 и 270 градусов, соответственно, и управляемые аттенюаторы подключены к сумматору, а выход последнего подключен ко входу вычитающего устройства, на второй вход которого подключен выход малошумящего усилителя основной антенны, причем выход вычитающего устройства подключен ко входу смесителя основной антенны, а также является выходом устройства подавления боковых лепестков, второй вход смесителя основной антенны подключен к выходу гетеродина, а выход смесителя дополнительной антенны через последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты дополнительной антенны, ограничитель сигнала промежуточной частоты и фильтр промежуточной частоты подключен к первым входам синфазного и квадратурного умножителей, а выход смесителя основной антенны через усилитель промежуточной частоты основной антенны соединен со вторым входом синфазного умножителя и через фазовращатель промежуточной частоты на 90 градусов с вторым входом квадратурного умножителя, выходы синфазного и квадратурного умножителей подключены через фильтры низких частот к входам синфазного и квадратурного блоков управления, соответственно, выходы синфазного и квадратурного блоков управления подключены к соответствующим управляющим входам управляемых аттенюаторов, дополнительно введены два последовательно соединенных усилителя низких частот и ограничители напряжения низких частот, причем вход одного усилителя низких частот подключен к выходу синфазного умножителя, а вход второго усилителя низких частот к выходу квадратурного умножителя, а выход каждого ограничителя подключен к входу соответствующего фильтра низких частот. The problem is solved in that in the side lobe suppression device, consisting of the main and additional antennas, the outputs of which are connected to low-noise amplifiers of the main and additional antennas, the output of the low-noise amplifier of the additional antenna is connected to the mixer of the additional antenna, to the second input of which the local oscillator output is connected, and to a four divider, all four outputs of which through
Признаки, отличающие предлагаемое устройство от прототипа - наличие дополнительных двух последовательно соединенных усилителей низких частот и ограничителей напряжения, входы которых подключены к выходам синфазного и квадратурного умножителей соответственно, а выходы - ко входам фильтров низких частот, что повышает стабильность работы устройства подавления боковых лепестков и обеспечивает высокий коэффициент подавления при воздействии помехи большой интенсивности. Signs that distinguish the proposed device from the prototype are the presence of two additional series-connected low-frequency amplifiers and voltage limiters, the inputs of which are connected to the outputs of the common-mode and quadrature multipliers, respectively, and the outputs are connected to the inputs of the low-pass filters, which increases the stability of the side-lobe suppression device and ensures high suppression when exposed to high intensity interference.
Структурная схема устройства подавления боковых лепестков приведена на фиг. 1. The block diagram of the side lobe suppression device is shown in FIG. 1.
Результаты моделирования устройства подавления боковых лепестков приведена на фиг. 2...5. The simulation results of the side lobe suppression device are shown in FIG. 2 ... 5.
Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит основную антенну 1 и дополнительную антенну 2, малошумящие усилители основной антенны 3 и дополнительной антенны 4, делитель на четыре 5, фазовращатели на 0 градусов 6, на 90 градусов 7, на 180 градусов 8 и на 270 градусов 9, управляемые аттенюаторы 10, 11, 12, 13, сумматор 14, вычитающее устройство 15, смесители основной антенны 16 и дополнительной антенны 17, гетеродин 33, усилители промежуточной частоты основной антенны 18 и дополнительной антенны 19, ограничитель сигнала промежуточной частоты 20, фильтр промежуточной частоты 21, фазовращатель промежуточной частоты на 90 градусов 22, синфазный умножитель 23 и квадратурный умножитель 24, усилители низких частот 25 и 26, ограничители напряжения низких частот 27 и 28, фильтры низких частот 29 и 30, синфазный блок управления 31 и квадратурный блок управления 32. The proposed device (Fig. 1) contains a
Устройство подавления боковых лепестков работает следующим образом. A device for suppressing side lobes works as follows.
Полезный сигнал и помеха принимаются основной антенной 1, усиливаются в малошумящем усилителе 3 и поступают на вход вычитающего устройства 15. На второй вход вычитающего устройства подается взвешенная блоками 5...14 помеха, принятая дополнительной антенной 2 и усиленная малошумящим усилителем 4. При помощи блоков 5...14 осуществляется управление амплитудой и фазой помехи, принятой дополнительной антенной 2, таким образом, чтобы в вычитающем устройстве 15 была осуществлена когерентная компенсация помехи, принятой основной антенной, на высокой частоте. Когерентная компенсация помехи на высокой частоте позволяет получить значительное подавление помехи в большом динамическом диапазоне изменения помеховых колебаний. Управление амплитудой и фазой осуществляется с помощью управляемых аттенюаторов 10...13. В каждый момент времени открыты не более двух из них. Они определяются номером квадранта требуемого комплексного коэффициента передачи помехи, принятой дополнительной антенной 2. Величины ослабления выбранных управляемых аттенюаторов определяются требуемым комплексным коэффициентом передачи в выбранном квадранте. Выбор управляемых аттенюаторов и передача управляющих сигналов осуществляется синфазным 31 и квадратурным 32 блоками управления. Управляющие сигналы вырабатываются корреляционной обратной связью, которая включает блоки 18. ..30. Для повышения стабильности работы устройства подавления боковых лепестков на выходах синфазного 23 и квадратурного 24 умножителей установлены последовательно соединенные усилитель низкой частоты 25, 26 и ограничитель напряжения низкой частоты 27,28. Усилители низкой частоты 25, 26 обеспечивают малые переходные процессы устройства подавления боковых лепестков при не больших интенсивностях помех, а ограничители напряжения низкой частоты 25, 26 ограничивают флюктуации выходных сигналов усилителей низкой частоты при большой интенсивности помех. Причем уровень ограничения устанавливается независимо от интенсивности помех, а определяется только превышением диаграммы направленности дополнительной антенны над максимальным боковым лепестком основной антенны. Это позволяет устранить возможность возбуждения устройства при большой интенсивности помех и обеспечить постоянство времени переходных процессов в устройстве подавления боковых лепестков. The useful signal and interference are received by the
Для проверки стабильности работы устройства подавления боковых лепестков в большом динамическом диапазоне изменения помеховых колебаний было проведено математическое моделирование, результаты которого приведены на фиг. 2.. . 5. В качестве помехового колебания и внутренних шумов использовался некоррелированный гауссовский шум. Фиг. 2...5 соответствуют различным отношениям помеха / внутренний шум (фиг. 2 - 10, фиг. 3 -1000, фиг. 4 - 107 фиг. 5 - 1010). На фиг. 2...5 показаны входные помеховые колебания (а), выходные помеховые колебания предлагаемого устройства (б), выходные помеховые колебания прототипа (в), управляющие сигналы в предлагаемом устройстве (г), управляющие сигналы в прототипе. Результаты моделирования показывают, что в прототипе устойчивое подавление помех осуществляется до отношения помеха / внутренний шум, равное 107 (фиг. 4в), а в предлагаемом устройстве превышает 1010 (фиг. 5б). При малых интенсивностях помех в прототипе переходные процессы более затянуты, чем в предлагаемом устройстве (фиг. 2г, 2д). Переходные процессы в предлагаемом устройстве, в отличие от прототипа, не зависят от интенсивности входной помехи.To check the stability of the side lobe suppression device in a large dynamic range of interference oscillations, mathematical modeling was carried out, the results of which are shown in FIG. 2 ... 5. An uncorrelated Gaussian noise was used as interfering vibration and internal noise. FIG. 2 ... 5 correspond to different ratios of interference / internal noise (Fig. 2-10, Fig. 3-1000, Fig. 4-10 7 Fig. 5-10 10 ). In FIG. 2 ... 5 shows the input interference vibrations (a), the output interference vibrations of the proposed device (b), the output interference vibrations of the prototype (c), the control signals in the proposed device (d), the control signals in the prototype. The simulation results show that in the prototype stable interference suppression is carried out up to the interference / internal noise ratio equal to 10 7 (Fig. 4c), and in the proposed device exceeds 10 10 (Fig. 5b). At low interference intensities in the prototype, the transients are more prolonged than in the proposed device (Fig. 2d, 2e). Transients in the proposed device, in contrast to the prototype, do not depend on the intensity of the input noise.
В предлагаемом устройстве, по сравнению с прототипом, введены усилители низких частот 25, 26 и ограничители напряжения низких частот 27, 28. Техническая реализация их не представляет трудностей. Например, они могут быть выполнены на операционных усилителях с малым дрейфом нуля и стандартных двуполярных диодных ограничителях. In the proposed device, in comparison with the prototype, low-
Таким образом, использование новых элементов и связей в заявленном устройстве подавления боковых лепестков позволило значительно повысить стабильность его работы при большом динамическом диапазоне изменения помеховых колебаний по сравнению с прототипом. Thus, the use of new elements and connections in the claimed device for suppressing side lobes has significantly improved the stability of its operation with a large dynamic range of variation of interfering vibrations compared to the prototype.
Источники информации
1. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки. М.: Радио и связь, 1986. - 198 с.Sources of information
1. Monzingo R.A., Miller T.U. Adaptive antenna arrays. M .: Radio and communications, 1986. - 198 p.
2. Патент США N 4204211, МКИ G 01 S 3/06, НКИ 343-100LE, 1980. 2. US patent N 4204211, MKI G 01 S 3/06, NCI 343-100LE, 1980.
3. Быховский М.А. Применение многоканальных компенсаторов помех в системах связи. - Радиотехника, 1984, N 12, с. 9...16. 3. Bykhovsky M.A. The use of multi-channel interference cancellers in communication systems. - Radio engineering, 1984, N 12, p. 9 ... 16.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119406A RU2139627C1 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Side lobe suppressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119406A RU2139627C1 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Side lobe suppressor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2139627C1 true RU2139627C1 (en) | 1999-10-10 |
Family
ID=20211674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98119406A RU2139627C1 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Side lobe suppressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2139627C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602669C1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО ТГТУ | Noise suppressor |
-
1998
- 1998-10-29 RU RU98119406A patent/RU2139627C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602669C1 (en) * | 2015-06-01 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО ТГТУ | Noise suppressor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4670885A (en) | Spread spectrum adaptive antenna interference canceller | |
US6020783A (en) | RF notch filter having multiple notch and variable notch frequency characteristics | |
US5861837A (en) | Poly-frequency CW doppler radar system with leakage cancellation and method | |
KR101875186B1 (en) | Same-aperture any-frequency simultaneous transmit and receive communication system | |
US4320535A (en) | Adaptive interference suppression arrangement | |
US5608409A (en) | Adaptive array with automatic loop gain control | |
CN112260651B (en) | Broadband programmable harmonic rejection mixer | |
US7792496B2 (en) | Transmitter receiver unit and electronic apparatus using same | |
JPS6247001B2 (en) | ||
RU2139627C1 (en) | Side lobe suppressor | |
Lin et al. | A digital leakage cancellation scheme for monostatic FMCW radar | |
US6034989A (en) | Spread-spectrum communication device | |
RU101845U1 (en) | DEVICE FOR SUPPRESSING BROADBAND ACTIVE NOISE INTERFERENCE | |
US3624513A (en) | Image frequency suppression circuit | |
SU1693727A1 (en) | Device for reception of digital signals | |
RU2115233C1 (en) | Adaptive interference suppressor | |
US5489869A (en) | Antenna control unit attenuator and Bi-phase modulator | |
SU1490714A1 (en) | Noise compensation device | |
JPS634721B2 (en) | ||
RU1841060C (en) | Multichannel self-compensator | |
JP2716130B2 (en) | Multiplier | |
RU2079971C1 (en) | Amplitude-modulated signal receiver incorporating harmonic interference correction provision | |
RU2118053C1 (en) | Method for receiving wideband signal and device which implements said method | |
KR20010086533A (en) | Apparatus for removing interference signal in receiving path | |
EP0374987A1 (en) | Radar apparatus and side-lobe suppression unit suitable for application in such a radar apparatus |