RU2194362C1

RU2194362C1 - Device searching by delay of signals with pseudorandom change of working frequency

Info

Publication number: RU2194362C1
Application number: RU2001131711/09A
Authority: RU
Inventors: В.И. Чугаева
Original assignee: Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2002-12-10

Abstract

FIELD: radio engineering, communication systems with pseudorandom change of working frequency. SUBSTANCE: device provides for marked increase in duration of standing of reference signal on each frequency of its adjustment program as compared with radiation duration on each of N frequencies of input signal which ensures possibility of detection of pulses across output of mixer coinciding in frequency with frequencies of output signal and their efficient suppression practically without any distortion of pulses of legitimate signal. It results in reduced probability of miss of signal and false alarms which is achievable technical result of invention. EFFECT: reduced probability of miss of signal and false alarms. 6 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах связи с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. The invention relates to radio engineering and may find application in communication systems with pseudo-random tuning of the operating frequency.

Известны устройства поиска по задержке сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, описанные в монографии Р.К. Диксона "Широкополосные системы", Москва, "Связь", 1979 г., с. 191-192, а также в монографии В.И. Борисова и др. "Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты", Москва, "Радио и связь", 2000 г., с. 319, недостатком которых является большая вероятность ложных тревог при воздействии узкополосных помех. Known devices for searching for signal delay with pseudo-random tuning of the operating frequency, described in the monograph R.K. Dixon's "Broadband Systems", Moscow, "Communication", 1979, p. 191-192, as well as in the monograph of V.I. Borisov et al. "Interference immunity of radio communication systems with the expansion of the signal spectrum by the method of pseudo-random tuning of the operating frequency", Moscow, Radio and Communication, 2000, p. 319, the disadvantage of which is the high probability of false alarms when exposed to narrowband interference.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, приведенное в монографии Г.И. Тузова "Статистическая теория приема сложных сигналов", Москва, "Сов. радио", 1977 г., стр. 326. The closest in technical essence to the proposed one is the device shown in the monograph by G.I. Tuzova "The statistical theory of the reception of complex signals", Moscow, "Sov. Radio", 1977, p. 326.

Структурная схема устройства-прототипа приведена на фиг.1, где обозначено:
1 - перемножитель (смеситель);
2 - полосовой фильтр;
3 - амплитудный детектор;
4 - решающий блок;
5 - генератор тактовых частот;
6 - перестраиваемый синтезатор частот (генератор кода).The structural diagram of the prototype device is shown in figure 1, where it is indicated:
1 - multiplier (mixer);
2 - band-pass filter;
3 - amplitude detector;
4 - a crucial unit;
5 - clock generator;
6 - tunable frequency synthesizer (code generator).

Известная схема содержит последовательно соединенные перемножитель 1, первый, сигнальный вход которого является входом устройства, полосовой фильтр 2, амплитудный детектор 3, решающий блок 4, генератор тактовой частоты 5, перестраиваемый синтезатор частот (генератор кодовой последовательности) 6, выходом соединенный с вторым, опорным входом смесителя 1. The known circuit contains a series-connected multiplier 1, the first, the signal input of which is the input of the device, a bandpass filter 2, an amplitude detector 3, a decision unit 4, a clock generator 5, a tunable frequency synthesizer (code sequence generator) 6, the output connected to the second, reference mixer input 1.

Устройство-прототип работает следующим образом. The prototype device operates as follows.

Входной сигнал с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты перемножается с опорным сигналом, формируемым блоком 6. На блок 6 подаются тактовые импульсы от блока 5, поступление которых обеспечивает последовательную перестройку блока 6 по N частотам в соответствии с программой (кодом) его перестройки. В тактовую частоту блока 5 f_т1 вводится небольшое отличие от тактовой частоты f_то, используемой при формировании входного сигнала. За счет этого длительность стояния опорного сигнала τ₁ на каждой из N частот его программы перестройки незначительно отличается от длительности излучения τ₀ на каждой из N частот входного сигнала:
f_т1 = f_т1±Δf_т,
Δf_т≪f_то,

,
τ₁ = τ₀±Δτ,
Δτ≪τ₀.An input signal with pseudo-random tuning of the operating frequency is multiplied with a reference signal generated by block 6. Clock 6 from block 5 is fed to block 6, the receipt of which provides sequential tuning of block 6 to N frequencies in accordance with its tuning program (code). A small difference from the clock frequency f _then used in the formation of the input signal is introduced into the clock frequency of block 5 f _t1 . Due to this, the duration of the reference signal τ ₁ at each of the N frequencies of its tuning program is slightly different from the radiation duration τ ₀ at each of the N frequencies of the input signal:
f _t1 = f _t1 ± Δf _t
Δf _t ≪f _then

,
τ ₁ = τ ₀ ± Δτ,
Δτ≪τ ₀ .

За счет введения различия в программы перестройки входного и опорного сигналов обеспечивается их взаимное скольжение и периодическое совпадение по времени (фазе). By introducing differences in the tuning programs of the input and reference signals, their mutual sliding and periodic coincidence in time (phase) are ensured.

Результат перемножения входного и опорного сигналов фильтруется в блоке 2, детектируется по амплитуде в блоке 3, выделенная огибающая напряжения сравнивается с порогом в блоке 4. При превышении порога по команде блока 4, подаваемой на управляющий вход блока 5, в блоке 5 устанавливается f_т1=f_то, τ₁ = τ₀.The result of multiplying the input and reference signals is filtered in block 2, detected by amplitude in block 3, the selected voltage envelope is compared with the threshold in block 4. If the threshold is exceeded by the command of block 4 supplied to the control input of block 5, f _t1 = is set in block 5 = f _then τ ₁ = τ ₀ .

Недостатком устройства-прототипа является большая вероятность ложных тревог при воздействии узкополосных помех. The disadvantage of the prototype device is the high probability of false alarms when exposed to narrowband interference.

Для устранения указанного недостатка в устройство поиска по задержке сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, содержащее последовательно соединенные перемножитель, вход которого является входом устройства, и полосовой фильтр, а также амплитудный детектор, решающий блок, генератор тактовой частоты и перестраиваемый синтезатор частот, выход которого присоединен к второму, опорному входу перемножителя, введены последовательно соединенные первый коммутатор, блок прямого преобразования Фурье, ограничитель и блок обратного преобразования Фурье, выход которого соединен с входом амплитудного детектора, а также согласованный фильтр, второй коммутатор и делитель тактовой частоты, вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и первым, сигнальным входом второго коммутатора, второй, управляющий вход которого соединен с выходом решающего блока и вторым, управляющим входом первого коммутатора, первый, сигнальный вход которого соединен с выходом полосового фильтра. При этом, выход амплитудного детектора через согласованный фильтр соединен с входом решающего блока. Выход второго коммутатора соединен с входом перестраиваемого синтезатора частот, а третий, сигнальный вход второго коммутатора соединен с выходом делителя тактовой частоты и с вторыми, опорными входами блока прямого преобразования Фурье и обратного преобразования Фурье. Кроме того, второй выход первого коммутатора является выходом устройства. To eliminate this drawback, a signal delay search device with a pseudo-random tuning of the operating frequency contains a series-connected multiplier, the input of which is the input of the device, and a bandpass filter, as well as an amplitude detector, a decider, a clock generator and a tunable frequency synthesizer, the output of which is connected to the second, reference input of the multiplier, the first commutator, the direct Fourier transform block, the limiter, and the inverse block are introduced in series first Fourier transform, the output of which is connected to the input of the amplitude detector, as well as a matched filter, a second switch and a clock divider, the input of which is connected to the output of the clock and the first, signal input of the second switch, the second, control input of which is connected to the output of the deciding unit and the second, control input of the first switch, the first, the signal input of which is connected to the output of the bandpass filter. In this case, the output of the amplitude detector through a matched filter is connected to the input of the decision unit. The output of the second switch is connected to the input of the tunable frequency synthesizer, and the third signal input of the second switch is connected to the output of the clock frequency divider and to the second, reference inputs of the forward Fourier transform and inverse Fourier transform. In addition, the second output of the first switch is the output of the device.

Структурная схема заявляемого устройства приведена на фиг.2, где обозначено:
1 - перемножитель (смеситель);
2 - полосовой фильтр;
3, 12 - первый и второй коммутаторы;
4 - блок прямого преобразования Фурье;
5 - ограничитель;
6 - блок обратного преобразования Фурье;
7 - амплитудной детектор;
8 - согласованный фильтр;
9 - решающий блок;
10 - генератор тактовой частоты;
11 - делитель тактовой частоты;
13 - перестраиваемый синтезатор частот (генератор кода).The structural diagram of the inventive device is shown in figure 2, where it is indicated:
1 - multiplier (mixer);
2 - band-pass filter;
3, 12 - the first and second switches;
4 - block direct Fourier transform;
5 - limiter;
6 - block inverse Fourier transform;
7 - amplitude detector;
8 - matched filter;
9 - a crucial unit;
10 - clock generator;
11 - clock divider;
13 - tunable frequency synthesizer (code generator).

Заявляемое устройство содержит последовательно соединенные перемножитель 1, первый, сигнальный вход которого является входом устройства, полосовой фильтр 2, первый коммутатор 3, блок прямого преобразования Фурье 4, ограничитель 5, блок обратного преобразования Фурье 6, амплитудный детектор 7, согласованный фильтр 8 и решающий блок 9, выход которого соединен с вторыми, управляющими входами первого 3 и второго 12 коммутаторов; последовательно соединенные генератор тактовых импульсов 10, второй коммутатор 12 и перестраиваемый синтезатор 13, выход которого соединен с вторым, опорным входом перемножителя 1, а также делитель тактовой частоты 11, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов 10, а выход делителя тактовой частоты 11 соединен с третьим, сигнальным входом второго коммутатора 12 и с вторыми, опорными входами блока прямого преобразования Фурье и блока обратного преобразования Фурье; кроме того, второй выход первого коммутатора 8 является выходом устройства. The inventive device contains a series-connected multiplier 1, the first, the signal input of which is the input of the device, a bandpass filter 2, the first switch 3, a direct Fourier transform unit 4, a limiter 5, an inverse Fourier transform unit 6, an amplitude detector 7, a matched filter 8 and a decision block 9, the output of which is connected to the second, control inputs of the first 3 and second 12 switches; connected in series with a clock generator 10, a second switch 12 and a tunable synthesizer 13, the output of which is connected to the second reference input of the multiplier 1, as well as a clock divider 11, the input of which is connected to the output of the clock 10, and the output of the clock divider 11 is connected with the third, signal input of the second switch 12 and with the second, reference inputs of the direct Fourier transform unit and the inverse Fourier transform unit; in addition, the second output of the first switch 8 is the output of the device.

Заявляемое устройство работает следующим образом. The inventive device operates as follows.

На первый, сигнальный вход блока 1, являющийся входом устройства, поступает входная смесь, содержащая узкополосную помеху и периодический сигнал с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, представляющий собой периодическую последовательность из N радиоимпульсов длительностью τ₀, частоты заполнения которых меняются в соответствии с заданной программой перестройки (псевдослучайным кодом), одинаковой для приемника и передатчика.The first signal input of block 1, which is the input of the device, receives an input mixture containing a narrow-band interference and a periodic signal with a pseudo-random tuning of the operating frequency, which is a periodic sequence of N radio pulses of duration τ ₀ , the filling frequencies of which vary in accordance with a given tuning program ( pseudo-random code), the same for the receiver and transmitter.

На второй, опорный вход блока 1 подается опорный сигнал с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты, отличающийся от входного сигнала сдвигом всех частот программы перестройки на величину f_пр, равную промежуточной частоте приемника.At the second, reference input of block 1, a reference signal with a pseudo-random tuning of the operating frequency is supplied, which differs from the input signal by shifting all frequencies of the tuning program by an amount f _pr equal to the intermediate frequency of the receiver.

В исходном режиме работы, когда устройство не вошло в синхронизм с входным сигналом, на выходе блока 9 формируется команда "0". По этой команде, поступающей на вторые, управляющие входы блоков 3 и 12, выход блока 2 через блок 3 соединяется с первым, сигнальным, входом блока 4, а к входу блока 13 через блок 12 подключается выход блока 11. При этом на блок 13 подаются тактовые импульсы, тактовая частота которых f_т1 в (N+1) раз ниже тактовой частоты f_то, формируемой блоком 10, что достигается за счет деления в блоке 11 тактовой частоты блока 10, в (N+1) раз.In the initial mode of operation, when the device is not in synchronism with the input signal, the command "0" is generated at the output of block 9. By this command received at the second control inputs of blocks 3 and 12, the output of block 2 through block 3 is connected to the first, signal, input of block 4, and the output of block 11 is connected to the input of block 13 through block 12. clock pulses whose clock frequency f _t1 is (N + 1) times lower than the clock frequency f _then generated by block 10, which is achieved by dividing the clock frequency of block 10 in block 11 by a factor of (N + 1) times.

За счет подачи на блок 13 тактовой частоты

где f_то - тактовая частота блока 10, равная тактовой частоте f_т, используемой при формировании входного сигнала, обеспечивается режим сканирования по задержке, при котором блок 13 стоит на каждой из N частот программы перестройки в течение времени τ₁ = (N+1)τ₀.
За время τ₁ передатчик успевает перестроиться по всем N частотам программы перестройки, поэтому на выходе блока 1 в результате перемножения входного и опорного сигналов на каждом из N временных интервалов длительностью τ₁ обязательно выделяется импульс совпадения программ перестройки длительностью τ₀, занимающий одинаковое временное положение относительно момента смены (скачка) частоты на всех N временных позициях длительностью τ₁. Временной интервал между импульсами совпадения, выделяемыми на соседних временных интервалах длительностью τ₁, равен τ₁ = (N+1)τ₀, а временное положение импульса совпадения на интервале τ₁ относительно момента скачка частоты несет информацию о начальной фазе (задержке) входного сигнала относительно опорного.By applying to the block 13 clock frequency

where f _the - clock frequency block 10, which is equal to the clock frequency f _t, used in the formation of an input signal provided by delay scanning mode in which the unit 13 stands at each of the N frequency adjustment program within the time τ ₁ = (N + 1) τ ₀ .
During time τ _{1, the} transmitter manages to be tuned to all N frequencies of the tuning program, therefore, at the output of block 1, as a result of multiplying the input and reference signals at each of N time intervals of duration τ ₁ , a coincidence pulse of tuning programs of duration τ ₀ that occupies the same temporal position with respect to the moment of frequency change (jump) at all N temporary positions of duration τ ₁ . The time interval between coincidence pulses allocated at adjacent time intervals of duration τ ₁ is τ ₁ = (N + 1) τ ₀ , and the temporal position of the coincidence pulse in the interval τ ₁ relative to the time of the frequency jump carries information about the initial phase (delay) of the input signal relative to the reference.

Сказанное поясняется фиг.3, где на фиг.3а показан входной сигнал с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (входная кодовая последовательность), при этом цифрами обозначены порядковые номера частот в программе перестройки входного сигнала. С целью наглядности на фиг.3 принято N=5. The foregoing is illustrated in Fig. 3, where Fig. 3a shows an input signal with a pseudo-random tuning of the operating frequency (input code sequence), while the numbers indicate the serial numbers of frequencies in the tuning program of the input signal. With the aim of clarity, figure 3 adopted N = 5.

На фиг.3б показана программа перестройки опорного сигнала, формируемого блоком 13, с длительностью стояния на каждой частоте, равной τ₁ = (N+1)τ₀, при этом цифрами обозначены порядковые номера частот опорного сигнала.On figb shows a program of tuning the reference signal generated by the block 13, with a duration of standing at each frequency equal to τ ₁ = (N + 1) τ ₀ , while the numbers indicate the serial numbers of the frequencies of the reference signal.

На фиг.3в показаны импульсы совпадения на выходе блока 1 программ перестройки входного и опорного сигналов длительностью τ₀ (штриховка с наклоном вправо) и импульс длительностью τ₁ = (N+1)τ₀ на выходе блока 1 от узкополосной помехи, действующей на входе устройства (штриховка с наклоном влево), частота которой совпадает с частотой программы перестройки опорного сигнала, имеющей третий порядковый номер.Figure 3c shows the coincidence pulses at the output of block 1 of the tuning programs for the input and reference signals of duration τ ₀ (hatching with an inclination to the right) and the pulse of duration τ ₁ = (N + 1) τ ₀ at the output of block 1 from the narrow-band interference acting at the input devices (hatching with a slope to the left), the frequency of which coincides with the frequency of the program of adjustment of the reference signal, which has a third serial number.

На фиг.3г показано, что временное положение импульса совпадения входного и опорного сигналов длительностью τ₀ на временном интервале τ₁ = (N+1)τ₀ на всех N временных позициях определяет начальную фазу (задержку) входного сигнала относительно опорного.On fig.3g shows that the temporary position of the pulse coincidence of the input and reference signals of duration τ ₀ in the time interval τ ₁ = (N + 1) τ ₀ at all N time positions determines the initial phase (delay) of the input signal relative to the reference.

Результат перемножения входного и опорного сигналов с выхода блока 1 поступает на блок 2, где осуществляется его фильтрация в полосе частот, согласованной с длительностью выделенного радиоимпульса полезного сигнала. The result of multiplying the input and reference signals from the output of block 1 is sent to block 2, where it is filtered in a frequency band that is consistent with the duration of the extracted radio pulse of the useful signal.

С выхода блока 2 напряжение через блок 3 поступает на первый, сигнальный, вход блока 4. В блоке 4 на каждом из временных интервалов длительностью τ₁ = (N+1)τ₀ выполняется процедура прямого преобразования Фурье с использованием тактовых импульсов, поступающих на второй, опорный, вход блока 4 от блока 11. Результат прямого преобразования Фурье, представляющий собой напряжение, характеризующее спектры сигнала и узкополосной помехи (в случае ее наличия), подается на блок 5, где он ограничивается по амплитуде, после чего с выхода блока 5 поступает на блок 6, в котором выполняется процедура обратного преобразования Фурье, переводящая процесс во временную область. Применение блоков 4, 5, 6 обеспечивает подавление узкополосных помех, частоты которых совпадают с частотами программы перестройки входного и опорного сигналов. Сказанное поясняется фиг.3в, д, ж, з, при этом на фиг.3в, д показано, что узкополосная помеха, частота которой совпадает с третьей частотой программы перестройки входного и опорного сигналов, на выходе блока 2 представляет собой радиоимпульс длительностью τ₁ = (N+1)τ₀, что в (N+1) раз больше длительности импульса совпадения входного и опорного сигналов, равной τ₀.From the output of block 2, the voltage through block 3 is supplied to the first signal input of block 4. In block 4, for each of the time intervals of duration τ ₁ = (N + 1) τ ₀ , the direct Fourier transform is performed using clock pulses arriving at the second , reference, the input of block 4 from block 11. The result of the direct Fourier transform, which is the voltage characterizing the spectra of the signal and narrowband interference (if any), is fed to block 5, where it is limited in amplitude, after which it comes out from the output of block 5 on bl to 6, wherein the procedure is performed an inverse Fourier transform process transforms the time domain. The use of blocks 4, 5, 6 provides suppression of narrow-band interference, the frequencies of which coincide with the frequencies of the tuning program of the input and reference signals. The foregoing is illustrated in FIG. 3 c, d, g, h, while FIG. 3 c, d shows that a narrow-band interference whose frequency coincides with the third frequency of the tuning program of the input and reference signals, at the output of block 2, is a radio pulse of duration τ ₁ = (N + 1) τ ₀ , which is (N + 1) times the pulse duration of the coincidence of the input and reference signals, equal to τ ₀ .

На фиг.3е показано напряжение на выходе блока 4, где помеха превращается в узкий высокий радиоимпульс, а полезный сигнал - в широкий и низкий радиоимпульс в соответствии с их спектрами на входе блока 4. Figure 3e shows the voltage at the output of block 4, where the noise turns into a narrow high radio pulse, and the useful signal turns into a wide and low radio pulse in accordance with their spectra at the input of block 4.

На фиг.3ж показано напряжение на выходе блока 5, где за счет ограничения происходит нормирование уровня помехи. Figure 3g shows the voltage at the output of block 5, where due to the limitation, the interference level is normalized.

На фиг. 3з показано напряжение на выходе блока 6, где видно, что помеха на выходе блока 6 имеет такую же длительность τ₁ = (N+1)τ₀, как и на выходе блока 2, однако амплитуда ее значительно уменьшилась.In FIG. Figure 3c shows the voltage at the output of block 6, where it can be seen that the interference at the output of block 6 has the same duration τ ₁ = (N + 1) τ ₀ as at the output of block 2, however, its amplitude decreased significantly.

С выхода блока 6 напряжение подается на блок 7, где за счет амплитудного детектирования выделяются огибающие радиоимпульсов сигнала и подавленной помехи, которые с выхода блока 7 подаются на блок 8, выполняющий согласованную фильтрацию периодических видеоимпульсов полезного сигнала, следующих через временной интервал τ₁ = (N+1)τ₀. Накопленное напряжение с выхода блока 8 подается на вход блока 9, где сравнивается с порогом. В случае превышения порога на выходе блока 9 формируется команда "1", которая подается на вторые, управляющие входы блоков 12 и 3. При поступлении этой команды происходит отключение от входа блока 13 выхода блока 11 и подключение к входу блока 13 через блок 12 выхода блока 10, при этом устройство переходит в режим работы с тактовой частотой f_то, синхронной с тактовой частотой входного сигнала f_т (фиг.3г).From the output of block 6, the voltage is supplied to block 7, where, due to amplitude detection, the envelopes of the radio pulses of the signal and the suppressed noise are extracted, which are fed from the output of block 7 to block 8, which performs matched filtering of the periodic video pulses of the useful signal following through the time interval τ ₁ = (N +1) τ ₀ . The accumulated voltage from the output of block 8 is fed to the input of block 9, where it is compared with a threshold. If the threshold is exceeded at the output of block 9, a “1” command is generated, which is fed to the second control inputs of blocks 12 and 3. Upon receipt of this command, the output of block 11 is disconnected from the input of block 13 and connected to the input of block 13 through block 12 of the block 10, while the device goes into operation with a clock frequency f _then synchronous with the clock frequency of the input signal f _t (Fig.3g).

Одновременно выход блока 2 через блок 3 подключается к выходу устройства. На этом процедура поиска сигнала по задержке заканчивается. С этого момента на опорный вход блока 1 от блока 13 поступает опорный сигнал, синхронный с входным сигналом. Результат перемножения входного и опорного сигналов фильтруется блоком 2 и через блок 3 подается на выход устройства поиска по задержке. Даже этот сигнал используется в режиме приема информации при демодуляции. At the same time, the output of block 2 through block 3 is connected to the output of the device. This completes the delay signal search procedure. From this moment on, the reference input of block 1 from block 13 receives the reference signal synchronous with the input signal. The result of multiplying the input and reference signals is filtered by block 2 and through block 3 is fed to the output of the delay search device. Even this signal is used in the mode of receiving information during demodulation.

Блок 13 может быть выполнен так, как это представлено на фиг.6, где обозначено:
131 - генератор сетки частот;
132 - цифровой коммутатор;
133 - генератор числовой последовательности.Block 13 can be performed as shown in Fig.6, where indicated:
131 - frequency grid generator;
132 - digital switch;
133 is a numerical sequence generator.

Блок 13 содержит генератор сетки частот 131, цифровой коммутатор 132 и генератор числовой последовательности 133, при этом входы блоков 131 и 133 объединены и являются входом блока 13, N выходов блока 131 соединены с N соответствующими сигнальными входами блока 132, выход которого является выходом блока 13. Выход блока 133 соединен с управляющим входом блока 132. Block 13 contains a frequency grid generator 131, a digital switch 132 and a numerical sequence generator 133, while the inputs of blocks 131 and 133 are combined and are the input of block 13, N outputs of block 131 are connected to N corresponding signal inputs of block 132, the output of which is the output of block 13 The output of block 133 is connected to the control input of block 132.

Блок 13 работает следующим образом. Block 13 operates as follows.

Тактовая частота с входа блока 13 подается одновременно на блоки 131 и 133. The clock frequency from the input of block 13 is supplied simultaneously to blocks 131 and 133.

В блоке 131 с ее использованием формируются N сигналов сетки частот, которые одновременно подаются на N соответствующих входов блока 132. В блоке 133 формируется числовая последовательность. Блок 133 может быть выполнен в виде регистра сдвига с обратной связью, состояние которого на каждом такте характеризуется двоичным числом, определяемым всеми триггерами регистра сдвига. Сигналы сетки частот с выходов блока 131 поступают на входы блока 132. Блок 132 ставит в соответствие каждому числу, поступающему от блока 133, определенный сигнал сетки частот и только его пропускает на выход блока 13. In block 131, using it, N signals of a frequency grid are generated, which are simultaneously supplied to the N corresponding inputs of block 132. In block 133, a numerical sequence is generated. Block 133 can be made in the form of a shift register with feedback, the state of which at each clock cycle is characterized by a binary number determined by all the triggers of the shift register. The signals of the frequency grid from the outputs of block 131 are fed to the inputs of block 132. Block 132 associates with each number coming from block 133 a certain signal of the frequency grid and only passes it to the output of block 13.

Структурная схема блока 3 приведена на фиг.4, где обозначено:
31, 32 - первый и второй ключи;
33 - инвертор.The block diagram of block 3 is shown in figure 4, where indicated:
31, 32 - the first and second keys;
33 - inverter.

Блок 3 содержит первый ключ 31, второй ключ 32 и инвертор 33, при этом, объединенные первые, сигнальные, входы ключей 31 и 32 являются сигнальным входом блока 3, выход ключа 31 является первым сигнальным выходом блока 3, а выход ключа 32 является вторым сигнальным выходом блока 3. Block 3 contains the first key 31, the second key 32 and the inverter 33, while the combined first, signal inputs of the keys 31 and 32 are the signal input of the block 3, the output of the key 31 is the first signal output of the block 3, and the output of the key 32 is the second signal block 3 output.

Управляющий вход блока 3 соединен с вторым, управляющим входом ключа 32 непосредственно, а с управляющим входом ключа 31 через инвертор 33. The control input of block 3 is connected to the second, control input of the key 32 directly, and to the control input of the key 31 through the inverter 33.

Блок 3 работает следующим образом. Block 3 works as follows.

При наличии команды "0" на управляющем входе блока 3 ключ 32 закрыт, а ключ 31 открыт, так как на него подается команда "1", сформированная из команды "0" за счет ее инверсии в блоке 33. В этом случае сигнальный вход блока 3 соединен с его первым сигнальным выходом. Аналогично, при наличии команды "1" на управляющем входе блока 3 его сигнальный вход через ключ 32 соединяется с вторым сигнальным выходом блока 3, ключ 31 в этом режиме закрыт. If there is a command “0” at the control input of block 3, key 32 is closed, and key 31 is open, since command “1” is generated from it, generated from command “0” due to its inversion in block 33. In this case, the signal input of block 3 is connected to its first signal output. Similarly, if command “1” is present at the control input of block 3, its signal input through key 32 is connected to the second signal output of block 3, key 31 is closed in this mode.

Структурная схема блока 12 приведена на фиг.5, где обозначено:
121, 122 - первый и второй ключи;
123 - инвертор.The block diagram of the block 12 is shown in figure 5, where indicated:
121, 122 - the first and second keys;
123 - inverter.

Блок 12 содержит первый ключ 121, второй ключ 122, а также инвертор 123, при этом, первый сигнальный вход блока 12 соединен с сигнальным входом блока 121, а второй сигнальный вход блока 12 соединен с сигнальным входом блока 122, выход которого, объединенный с выходом блока 121, является выходом блока 12, управляющий вход которого соединен с управляющим входом блока 122 непосредственно, а с управляющим входом блока 121 - через инвертор 123. Block 12 contains a first key 121, a second key 122, and an inverter 123, while the first signal input of block 12 is connected to the signal input of block 121, and the second signal input of block 12 is connected to the signal input of block 122, the output of which is combined with the output block 121, is the output of block 12, the control input of which is connected to the control input of block 122 directly, and with the control input of block 121 through an inverter 123.

Блок 12 работает следующим образом. Block 12 operates as follows.

При наличии команды "0" на управляющем входе блока 12 ключ 121 открыт, а ключ 122 закрыт, при этом к сигнальному выходу блока 12 подключается его первый сигнальный вход. При наличии на входе блока 12 команды "1" ключ 121 запирается, а ключ 122 отпирается, при этом к сигнальному выходу блока 12 подключается его второй сигнальный вход. If there is a command "0" at the control input of block 12, key 121 is open and key 122 is closed, while its first signal input is connected to the signal output of block 12. If there is a command “1” at the input of block 12, the key 121 is locked and the key 122 is unlocked, while its second signal input is connected to the signal output of the block 12.

В блоках 4 и 6 реализуются процедуры прямого и обратного преобразования Фурье на временных интервалах длительностью τ₁ = (N+1)τ₀, определяемых тактовыми импульсами, поступающими от блока 11 на их вторые входы.In blocks 4 and 6, the direct and inverse Fourier transform procedures are implemented at time intervals of duration τ ₁ = (N + 1) τ ₀ , determined by the clock pulses from block 11 to their second inputs.

Процедуры прямого и обратного преобразования Фурье могут быть выполнены любым известным способом, описанным, например, в монографии А.И. Водяхо и др. "Системы обработки данных". Москва, "Высшая школа", 1977 г., стр. 60-66, а также в монографии Я.Д. Ширмана, В.Н. Манжоса "Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех". Москва, "Сов. радио", с. 152-155. The direct and inverse Fourier transform procedures can be performed by any known method described, for example, in A.I. Vodyaho et al. "Data Processing Systems". Moscow, "Higher School", 1977, pp. 60-66, as well as in the monograph by Ya.D. Shirman, V.N. Manzhosa "Theory and technique of processing radar information on the background of interference." Moscow, Sov. Radio, p. 152-155.

Устройство-прототип основано на использовании в режиме поиска по задержке тактовой частоты f_т1 = f_т±Δf_т, Δf_т≪f_т, где f_т - тактовая частота, используемая при формировании входного сигнала, при этом, длительность стояния опорного сигнала на каждой из N частот программы перестройки равна τ₁ = τ₀±Δτ, Δτ≪τ₀, τ₀ = 1/f_т.The prototype device is based on the use in the search mode for the delay of the clock frequency f _t1 = f _t ± Δf _t , Δf _t ≪ f _t , where f _t is the clock frequency used in the formation of the input signal, while the duration of the reference signal on each of the N frequencies of the tuning program is τ ₁ = τ ₀ ± Δτ, Δτ≪τ ₀ , τ ₀ = 1 / f _t .

Поэтому длительность импульсов от узкополосных помех, выделяющихся на выходе смесителя с перестраиваемым по частоте опорным сигналом, практически не отличается от импульсов полезного сигнала длительностью τ₀.Therefore, the duration of the pulses from the narrow-band interference emitted at the output of the mixer with a frequency-tunable reference signal practically does not differ from the pulses of the useful signal with a duration of τ ₀ .

В этом случае невозможно эффективное различение импульсов от узкополосных помех от импульсов полезного сигнала и их эффективное подавление без потери импульсов сигнала, что приводит к большим значениям вероятности ложных тревог. In this case, it is impossible to effectively distinguish pulses from narrow-band interference from the pulses of the useful signal and their effective suppression without loss of signal pulses, which leads to large values of the probability of false alarms.

Заявляемое устройство основано на использовании в режиме сканирования по задержке длительности стояния опорного сигнала на каждой из N частот программы его перестройки, равной τ₁ = (N+1)τ₀. За счет этого длительность импульсов от узкополосных помех на выходе смесителя в (N+1) раз больше длительности импульсов полезного сигнала. Это различие обеспечивает возможность режекции импульсов от узкополосных помех с использованием процедур прямого и обратного преобразования Фурье практически без искажения импульсов полезного сигнала, что исключает возможность ложной синхронизации устройства, обусловленной воздействием узкополосных помех, совпадающих по частоте с частотами программы перестройки входного сигнала.The inventive device is based on the use in scanning mode by delaying the duration of the reference signal at each of the N frequencies of its tuning program equal to τ ₁ = (N + 1) τ ₀ . Due to this, the duration of pulses from narrow-band interference at the output of the mixer is (N + 1) times longer than the pulse duration of the useful signal. This difference makes it possible to reject pulses from narrow-band interference using the direct and inverse Fourier transform procedures without practically distorting the pulses of the useful signal, which eliminates the possibility of false synchronization of the device due to the influence of narrow-band interference that coincides in frequency with the frequencies of the input signal tuning program.

Claims

A signal delay search device with a pseudo-random tuning of the operating frequency, containing a series-connected multiplier whose input is the input of the device and a bandpass filter, as well as an amplitude detector, a deciding unit, a clock generator and a tunable frequency synthesizer, the output of which is connected to the second reference input a multiplier, characterized in that the first switch is connected in series, a direct Fourier transform unit, a limiter and an inverse transform unit Fourier, whose output is connected to the input of the amplitude detector, as well as a matched filter, a second switch and a clock divider, the input of which is connected to the output of the clock and the first signal input of the second switch, the second control input of which is connected to the output of the deciding unit, and the second control the input of the first switch, the first signal input of which is connected to the output of the bandpass filter, while the output of the amplitude detector through a matched filter is connected to the input of the decision unit , the output of the second switch is connected to the input of the tunable frequency synthesizer, and the third signal input of the second switch is connected to the output of the clock divider and to the second reference inputs of the direct Fourier transform unit and the inverse Fourier transform unit, in addition, the second output of the first switch is the output of the device.