RU2208880C2 - Device for generating directivity pattern zero of phased antenna array in noise direction - Google Patents
Device for generating directivity pattern zero of phased antenna array in noise direction Download PDFInfo
- Publication number
- RU2208880C2 RU2208880C2 RU2001126198A RU2001126198A RU2208880C2 RU 2208880 C2 RU2208880 C2 RU 2208880C2 RU 2001126198 A RU2001126198 A RU 2001126198A RU 2001126198 A RU2001126198 A RU 2001126198A RU 2208880 C2 RU2208880 C2 RU 2208880C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- radiation pattern
- amplitude
- pattern
- forming
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для подавления помех путем формирования нуля диаграммы направленности (ДН) фазированной антенной решетки (ФАР) в направлении помехи. The invention relates to instrumentation and can be used to suppress interference by forming a zero radiation pattern (LH) of a phased array antenna (PAR) in the direction of interference.
Известны устройства для подавления помех с помощью ФАР, например, описанные в [1] , содержащие антенные элементы (АЭ), диаграммо-образующие схемы (ДОС), вычислители весовых коэффициентов (ВВК) ДОС. В этих устройствах в ВВК вводятся угловые координаты помех и полезного сигнала, а ДОС формирует ДН с нулями в направлении помех. Known devices for suppressing interference using the HEADLIGHT, for example, described in [1], containing antenna elements (AE), diagram-forming circuits (DOS), weighting coefficient calculators (IAC) DOS. In these devices, the angular coordinates of the interference and the useful signal are introduced into the VVK, and the DOS forms the DN with zeros in the direction of interference.
Недостатком этих устройств является необходимость знания угловых координат помех и полезного сигнала. The disadvantage of these devices is the need to know the angular coordinates of interference and a useful signal.
Известно также устройство, описанное в [1], функциональная схема которого приведена на фиг.1, принятое за прототип, содержащее АЭ 1, ДОС 2, ВВК 3. В этом устройстве ДОС осуществляет взвешенное суммирование сигналов с выходов АЭ, ВВК вычисляет весовые коэффициенты ДОС w1...wN, при которых ДОС формирует ДН с нулями в направлении помехи, для чего в ВВК вводятся значения амплитуды и фазы сигналов на выходах АЭ x1(t)...xN(t).It is also known the device described in [1], the functional diagram of which is shown in Fig. 1, adopted as a prototype, containing
Недостатком прототипа является невозможность формирования нулей ДН в ФАР, в которых часть АЭ вышла из строя в процессе эксплуатации, что вызвано необходимостью явного задания характеристик АЭ для вычисления весовых коэффициентов. The disadvantage of the prototype is the impossibility of forming zeros in the headlights in which part of the AE failed during operation, due to the need to explicitly set the characteristics of the AE to calculate the weight coefficients.
Цель предлагаемого изобретения - обеспечение возможности формирования нулей ДН в ФАР, в которых часть АЭ вышла из строя в процессе эксплуатации. The purpose of the invention is the provision of the possibility of forming zeros in the headlights of the headlamp, in which part of the AE is out of order during operation.
В прототипе для формирования ДН в ДОС необходимо знать координаты АЭ и их передаточные функции. Если эти значения во время эксплуатации изменятся, сформировать требующуюся диаграмму будет невозможно. В предлагаемом устройстве характеристики АЭ не задаются, а вычисляются в процессе формирования весовых коэффициентов. Для этого используется информация об амплитуде полезного сигнала. Амплитуда полезного сигнала сравнивается с амплитудой сигнала на выходе ДОС, с учетом амплитуды и фазы сигнала на выходах АЭ и фазы сигнала на выходе ДОС, для чего в ВВК дополнительно вводятся значения амплитуды и фазы сигнала на выходе ДОС и амплитуды полезного сигнала, и на основе результатов сравнения формируются весовые коэффициенты. In the prototype for the formation of DN in DOS, it is necessary to know the coordinates of the AE and their transfer functions. If these values change during operation, it will be impossible to generate the required diagram. In the proposed device, the characteristics of AE are not set, but are calculated in the process of forming weight coefficients. For this, information about the amplitude of the useful signal is used. The amplitude of the useful signal is compared with the amplitude of the signal at the output of the DOS, taking into account the amplitude and phase of the signal at the outputs of the AE and the phase of the signal at the output of the DOS, for which the values of the amplitude and phase of the signal at the output of the DOS and the amplitude of the useful signal are additionally entered, and based on the results comparisons weighting factors are formed.
Предлагаемое устройство, как и прототип, содержит АЭ, ДОС, ВВК, сигналы с выходов АЭ подаются В ДОС, ДОС осуществляет взвешенное суммирование сигналов с выходов АЭ, ВВК вычисляет весовые коэффициенты ДОС, для чего значения амплитуд и фаз сигналов с выходов АЭ вводятся в ВВК, и, в отличие от прототипа, в ВВ дополнительно вводятся значения амплитуды и фазы сигнала на выходе ДОС и амплитуды полезного сигнала. The proposed device, like the prototype, contains AE, DOS, VVK, the signals from the AE outputs are fed to the DOS, the DOS carries out a weighted summation of the signals from the AE outputs, the VVK calculates the weight coefficients of the DOS, for which the values of the amplitudes and phases of the signals from the AE outputs are entered into the VVK , and, unlike the prototype, in BB, the amplitude and phase of the signal at the output of the DOS and the amplitude of the useful signal are additionally introduced.
В частных случаях исполнения устройства каждый АЭ может иметь собственный коэффициент передачи, собственную диаграмму направленности, АЭ могут осуществлять предварительное усиление и преобразование частоты сигнала, амплитуда полезного сигнала может изменяться по закону широтно-импульсной или частотно-импульсной модуляции, значения амплитуды и фазы сигнала на выходе ДОС, амплитуды полезного сигнала, перед вводом в вычислитель весовых коэффициентов, могут определяться программно. In particular cases of device execution, each AE can have its own transfer coefficient, its own radiation pattern, AEs can pre-amplify and convert the signal frequency, the amplitude of the useful signal can vary according to the law of pulse-width or frequency-pulse modulation, the amplitude and phase of the signal at the output DOS, the amplitudes of the useful signal, before entering the weighting factors in the calculator, can be determined programmatically.
Помимо основного технического результата, предлагаемое устройство обеспечивает компенсацию взаимного влияния АЭ, влияния элементов конструкции и технологических погрешностей изготовления ФАР. В случае не программного определения значений амплитуды и фазы сигнала на выходе ДОС устройство позволяет компенсировать погрешности ДОС. In addition to the main technical result, the proposed device provides compensation for the mutual influence of AE, the influence of structural elements and technological errors in the manufacture of HEADLIGHTS. In the case of non-software determination of the values of the amplitude and phase of the signal at the output of the DOS, the device allows you to compensate for the errors of the DOS.
На фиг.1 изображена функциональная схема прототипа. На фиг.2 изображена функциональная схема изобретения. Figure 1 shows the functional diagram of the prototype. Figure 2 shows a functional diagram of the invention.
Устройство, изображенное на фиг.2, содержит АЭ 1, ДОС 2, ВВК 3, сигналы с выходов АЭ x1(t)...xN(t) подаются в ДОС, ВВК вычисляет весовые коэффициенты ДОС w1...wN, в ВВК вводятся значения амплитуд и фаз сигналов с выходов АЭ x1(t)...xN(t), сигнала на выходе ДОС Y'(t) и амплитуды полезного сигнала |Y(t)|.The device shown in figure 2, contains
Устройство работает следующим образом. В ВВК весовым коэффициентам w1... wN присваиваются начальные значения. Сигналы x1(t). ..xN(t) с выходов АЭ поступают в ДОС, в которой, путем их взвешенного суммирования, формируется ДН и образуется выходной сигнал Y'(t)
где Y'(t) - сигнал на выходе ДОС в момент времени t,
N - количество АЭ;
wi - i-й весовой коэффициент;
xi(t) - сигнал на выходе i-го АЭ в момент времени t.The device operates as follows. In VVK, the weighting coefficients w 1 ... w N are assigned initial values. Signals x 1 (t). ..x N (t) from the outputs of the AEs enter the DOS, in which, by their weighted summation, the beam pattern is formed and the output signal Y '(t)
where Y '(t) is the signal at the output of the DOS at time t,
N is the amount of AE;
w i is the i-th weight coefficient;
x i (t) is the signal at the output of the i-th AE at time t.
В ВВК вводятся x1(t)...xN (t), Y'(t),|Y(t)|. Затем w1-wN получают приращения, которые могут вычисляться, например, по формулам
где ΔRеwi - приращение действительной части i-го весового коэффициента;
ΔImwi - приращение мнимой части i-го весового коэффициента;
k1, k2 - постоянные коэффициенты;
T - период, в течение которого измерялись параметры сигналов;
|Y(t)| - амплитуда полезного сигнала в момент времени t;
|Y′(t)| - амплитуда сигнала на выходе ДОС в момент времени t;
xi(t) - сигнал на выходе i-го АЭ в момент времени t;
Y'(t) - сигнал на выходе ДОС в момент времени t.Into the VVK, x 1 (t) ... x N (t), Y '(t), | Y (t) | are introduced. Then w 1 -w N get increments that can be calculated, for example, by the formulas
where ΔRеw i is the increment of the real part of the i-th weight coefficient;
ΔImw i is the increment of the imaginary part of the i-th weight coefficient;
k 1 , k 2 - constant coefficients;
T is the period during which the signal parameters were measured;
| Y (t) | - the amplitude of the useful signal at time t;
| Y ′ (t) | - the amplitude of the signal at the output of the DOS at time t;
x i (t) is the signal at the output of the i-th AE at time t;
Y '(t) is the signal at the output of the DOS at time t.
Действительные и мнимые части сигналов могут определяться через их амплитуды и фазы по формулам Эйлера. The real and imaginary parts of the signals can be determined through their amplitudes and phases according to Euler's formulas.
В ВВК вновь вводятся x1(t)...xN(t), Y'(t), |Y(t)| и вычисляются ΔRеwi, и ΔImwi.X 1 (t) ... x N (t), Y '(t), | Y (t) | and ΔRew i and ΔImw i are calculated.
В случае, если Y'(t) или |Y(t)| перед вводом в ВВК не измеряются, а вычисляются программно, Y'(t) по приведенной выше формуле, a |Y(t)| по формуле для амплитуды полезного сигнала, в ВВК вводятся значения x1(t)... xN(t) в те моменты времени, которые использовались в вычислениях Y'(t) или |Y(t)|. При вычислении Y'(t) могут применяться значения x1(t)...xN(t) от предыдущей итерации.If Y '(t) or | Y (t) | before entering into the IHC are not measured, but calculated programmatically, Y '(t) according to the above formula, a | Y (t) | according to the formula for the amplitude of the useful signal, the values x 1 (t) ... x N (t) are introduced into the VVK at those times that were used in the calculations Y '(t) or | Y (t) |. When calculating Y '(t), the values x 1 (t) ... x N (t) from the previous iteration can be applied.
Процедура повторяется до момента формирования ДОС ДН с нулями в направлении помехи. Это достижимо, т.к. описанная процедура представляет собой разновидность градиентного синтеза ДН, описанного, например, в [2]. В данном случае для синтеза ДН используются не виртуальное обучающее множество, а реально существующие сигналы, что позволяет синтезировать ДН, адаптированную к реально существующим характеристикам элементов и помеховой обстановке. The procedure is repeated until the formation of DOS DN with zeros in the direction of interference. This is achievable because the described procedure is a kind of gradient synthesis of MDs, as described, for example, in [2]. In this case, not a virtual training set, but real-life signals are used to synthesize MDs, which allows us to synthesize MDs adapted to the real existing characteristics of the elements and the interference environment.
АЭ, ДОС, осуществляющие взвешенное суммирование сигналов от АЭ, хорошо известны [2]. AEs, DOSs that carry out weighted summation of signals from AEs are well known [2].
ЛИТЕРАТУРА
1. Драгалин В.В., Казаков В.Д., Канащенков А.И., Меркулов В.И., Самарин О.Ф., Чернов М.В. Способы и алгоритмы помехозащиты бортовых радиолокационных систем от многоточечных помех. - Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники, 2001, 2, с. 1-52.LITERATURE
1. Dragalin V.V., Kazakov V.D., Kanaschenkov A.I., Merkulov V.I., Samarin O.F., Chernov M.V. Methods and algorithms for noise protection of airborne radar systems from multipoint interference. - Foreign electronics. Successes of modern radio electronics, 2001, 2, p. 1-52.
2. Воскресенский Д.И., Кременецкий С.Д., Гринев А.Ю., Котов Ю.В. Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ. - М.: Радио и связь, 1988. 2. Voskresensky D.I., Kremenetsky S.D., Grinev A.Yu., Kotov Yu.V. Computer aided design of antennas and microwave devices. - M.: Radio and Communications, 1988.
Claims (7)
где ΔRewi - приращение действительной части i-го весового коэффициента;
ΔImwi - приращение мнимой части i-го весового коэффициента;
k1, k2 - постоянные коэффициенты;
Т - период, в течение которого измерялись параметры сигналов;
|Y(t)| - амплитуда полезного сигнала в момент времени t;
|Y′(t)| - амплитуда сигнала на выходе ДОС в момент времени t;
Хi(t) - сигнал на выходе i-го АЭ в момент времени t;
Y'(t) - сигнал на выходе ДОС в момент времени t.1. A device for generating a zero radiation pattern of a phased antenna array in the direction of interference, containing antenna elements, a beamforming circuit, a weighting calculator, in which the signals from the outputs of the antenna elements are fed to a beamforming circuit, the beamforming circuit performs a weighted summation of the signals from the outputs of the antenna elements, weight calculator coefficients calculates the weighting coefficients of the beam-forming circuit, the values of the amplitudes and phases of the signals from the outputs of the antenna elements are introduced into the weight calculator, characterized in that the signal at the output of the diagram-forming circuit and the value of the amplitude of the useful signal are additionally introduced into the weight calculator, and the weight coefficients are adjusted according to the formulas
where ΔRew i is the increment of the real part of the i-th weight coefficient;
ΔImw i is the increment of the imaginary part of the i-th weight coefficient;
k 1 , k 2 - constant coefficients;
T is the period during which the signal parameters were measured;
| Y (t) | - the amplitude of the useful signal at time t;
| Y ′ (t) | - the amplitude of the signal at the output of the DOS at time t;
Xi (t) is the signal at the output of the i-th AE at time t;
Y '(t) is the signal at the output of the DOS at time t.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001126198A RU2208880C2 (en) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | Device for generating directivity pattern zero of phased antenna array in noise direction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001126198A RU2208880C2 (en) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | Device for generating directivity pattern zero of phased antenna array in noise direction |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2208880C2 true RU2208880C2 (en) | 2003-07-20 |
Family
ID=29210488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001126198A RU2208880C2 (en) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | Device for generating directivity pattern zero of phased antenna array in noise direction |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2208880C2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8824979B2 (en) | 2007-09-21 | 2014-09-02 | Qualcomm Incorporated | Interference management employing fractional frequency reuse |
US8837305B2 (en) | 2007-11-27 | 2014-09-16 | Qualcomm Incorporated | Interference management in a wireless communication system using beam and null steering |
US8948095B2 (en) | 2007-11-27 | 2015-02-03 | Qualcomm Incorporated | Interference management in a wireless communication system using frequency selective transmission |
US9065584B2 (en) | 2010-09-29 | 2015-06-23 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for adjusting rise-over-thermal threshold |
US9066306B2 (en) | 2007-09-21 | 2015-06-23 | Qualcomm Incorporated | Interference management utilizing power control |
US9078269B2 (en) | 2007-09-21 | 2015-07-07 | Qualcomm Incorporated | Interference management utilizing HARQ interlaces |
US9137806B2 (en) | 2007-09-21 | 2015-09-15 | Qualcomm Incorporated | Interference management employing fractional time reuse |
US9344973B2 (en) | 2007-09-21 | 2016-05-17 | Qualcomm Incorporated | Interference management utilizing power and attenuation profiles |
-
2001
- 2001-10-01 RU RU2001126198A patent/RU2208880C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9066306B2 (en) | 2007-09-21 | 2015-06-23 | Qualcomm Incorporated | Interference management utilizing power control |
US9374791B2 (en) | 2007-09-21 | 2016-06-21 | Qualcomm Incorporated | Interference management utilizing power and attenuation profiles |
US9344973B2 (en) | 2007-09-21 | 2016-05-17 | Qualcomm Incorporated | Interference management utilizing power and attenuation profiles |
US8824979B2 (en) | 2007-09-21 | 2014-09-02 | Qualcomm Incorporated | Interference management employing fractional frequency reuse |
US9137806B2 (en) | 2007-09-21 | 2015-09-15 | Qualcomm Incorporated | Interference management employing fractional time reuse |
US9078269B2 (en) | 2007-09-21 | 2015-07-07 | Qualcomm Incorporated | Interference management utilizing HARQ interlaces |
US8867456B2 (en) | 2007-11-27 | 2014-10-21 | Qualcomm Incorporated | Interface management in wireless communication system using hybrid time reuse |
US9072102B2 (en) | 2007-11-27 | 2015-06-30 | Qualcomm Incorporated | Interference management in a wireless communication system using adaptive path loss adjustment |
US9119217B2 (en) | 2007-11-27 | 2015-08-25 | Qualcomm Incorporated | Interference management in a wireless communication system using frequency selective transmission |
US8948095B2 (en) | 2007-11-27 | 2015-02-03 | Qualcomm Incorporated | Interference management in a wireless communication system using frequency selective transmission |
US9288814B2 (en) | 2007-11-27 | 2016-03-15 | Qualcomm Incorporated | Interface management in wireless communication system using hybrid time reuse |
US8848619B2 (en) | 2007-11-27 | 2014-09-30 | Qualcomm Incorporated | Interface management in a wireless communication system using subframe time reuse |
US8837305B2 (en) | 2007-11-27 | 2014-09-16 | Qualcomm Incorporated | Interference management in a wireless communication system using beam and null steering |
US9065584B2 (en) | 2010-09-29 | 2015-06-23 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for adjusting rise-over-thermal threshold |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Widrow et al. | A comparison of adaptive algorithms based on the methods of steepest descent and random search | |
US4313116A (en) | Hybrid adaptive sidelobe canceling system | |
CN112119323A (en) | Radar device and radar system | |
KR101925108B1 (en) | Adaptive side lobe canceller method for a fully digital active array radar | |
RU2208880C2 (en) | Device for generating directivity pattern zero of phased antenna array in noise direction | |
JP2003524973A (en) | Method and apparatus for antenna arrival angle estimation using uplink weight vector | |
CN111693979B (en) | Digital array monopulse angle measurement method based on Taylor expansion | |
CN111367196B (en) | W-band broadband variable fraction time delay method and system | |
KR20020079528A (en) | Null direction control method for array antenna | |
Stephan et al. | Evaluation of antenna calibration and DOA estimation algorithms for FMCW radars | |
US6366239B1 (en) | Phase stabilization in adaptive arrays | |
CN109541557A (en) | A kind of radar antenna protection channel generation method | |
Grice et al. | Direction of arrival estimation using advanced signal processing | |
RU2609792C1 (en) | Method of processing signals in modular adaptive antenna array during reception of correlated signals and interference | |
RU2788820C1 (en) | Method for spatial interference compensation using information about the direction to the signal source | |
CN110554363A (en) | method for generating optimal protection channel of MIMO radar antenna | |
JPH08327721A (en) | De-convolution circuit | |
Tran et al. | Improving the Structure of a Signal Used for Real-Time Calibrating of the Receiving Channels of Digital Transceiver Modules in Digital Phased Antenna Arrays | |
Chen et al. | Synthesis of Frequency-invariant Beam Patterns under Accurate Sidelobe Control by Second-order Cone Programming | |
CN112731318B (en) | Single/double station dynamic complex target echo simulation method and implementation | |
RU2782407C1 (en) | Method for simulating radar reflections for systems with two receiving antennas | |
Ko | A fast adaptive null-steering algorithm based on output power measurements | |
Hussain | A self-steering array for nonsinusoidal waves | |
Dmitriev et al. | Methods beamforming adaptive digital array and their study using a computer model | |
RU2273922C1 (en) | Method for separate zero generation in sum and difference directivity patterns of single-pulse phased antenna array |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061002 |