RU2237263C2 - Method and device for radio frequency interference suppression in area of side lobes of radar antenna - Google Patents
Method and device for radio frequency interference suppression in area of side lobes of radar antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237263C2 RU2237263C2 SU4541263/09A SU4541263A RU2237263C2 RU 2237263 C2 RU2237263 C2 RU 2237263C2 SU 4541263/09 A SU4541263/09 A SU 4541263/09A SU 4541263 A SU4541263 A SU 4541263A RU 2237263 C2 RU2237263 C2 RU 2237263C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- compensation
- input
- output
- main
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокации и является, усовершенствованием изобретения по заявке №4528815/09 (способ и устройство), положительное решение Р-28232 от 25.12.90 г.The invention relates to the field of radar and is an improvement of the invention according to the application No. 4528815/09 (method and device), a positive decision R-28232 from 12.25.90,
Известные способ и устройство повышают помехозащищенность радиолокатора в отношении имитационных помех, действующих по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны (ДНА).The known method and device increase the noise immunity of the radar with respect to simulated interference acting on the side lobes of the antenna radiation pattern (BOTTOM).
Суть этого способа заключается в том, что принимают основной и компенсационный сигналы, корректируют амплитуду компенсационного сигнала путем умножения на весовой коэффициент и суммируют его с основным сигналом, при этом перед суммированием модулируют по фазе компенсационный сигнал в пределах от 0 до 360° по периодическому закону ψ(t) с периодом, не превышающим длительность импульса помехи. После суммирования осуществляют фильтровую обработку, детектирование и сравнение с порогом, при этом модуляцию компенсационного сигнала по фазе начинают при нулевом значении весового коэффициента, который затем увеличивают до значений, при котором уровень импульсных помех в отфильтрованном суммарном сигнале становится меньше порогового значения. При этом фильтровую обработку выполняют путем усиления сигнала, амплитудного ограничения и согласованной фильтрации.The essence of this method is that the main and compensation signals are received, the amplitude of the compensation signal is adjusted by multiplying by the weight coefficient and summed with the main signal, while before summing, the compensation signal is modulated in phase from 0 to 360 ° according to the periodic law ψ (t) with a period not exceeding the duration of the interference pulse. After summing, filtering, detection and comparison with a threshold are carried out, while the modulation of the compensation signal in phase begins at a zero value of the weight coefficient, which is then increased to values at which the level of impulse noise in the filtered total signal becomes less than the threshold value. In this case, filter processing is performed by signal amplification, amplitude limitation and matched filtering.
Таким образом, сигналы, принимаемые основной антенной, поступают в сумматор без искажения, а сигналы, принимаемые компенсационной антенной, до поступления в сумматор искажаются за счет модуляции по фазе. В результате этого фаза сигнала на выходе сумматора будет искаженной и степень этого искажения зависит от соотношения уровней сигналов основного и компенсационного. При приеме сигнала с бокового направления при соответствующем значении весового коэффициента, устанавливаемого в зависимости от уровня помехи и допустимого уровня ложной тревоги, уровень сигнала компенсационной антенны будет выше сигнала основной антенны и фаза суммарного сигнала будет определяться в большей степени фазой искаженного сигнала, в результате чего он будет подавлен при фильтровой обработке.Thus, the signals received by the main antenna enter the adder without distortion, and the signals received by the compensation antenna are distorted prior to entering the adder due to phase modulation. As a result of this, the phase of the signal at the output of the adder will be distorted and the degree of this distortion depends on the ratio of the signal levels of the main and compensation. When receiving a signal from the lateral direction with an appropriate value of the weight coefficient set depending on the level of interference and the acceptable level of false alarm, the signal level of the compensation antenna will be higher than the signal of the main antenna and the phase of the total signal will be determined to a greater extent by the phase of the distorted signal, as a result of which will be suppressed by filtering.
Операции известного способа выполняются известным устройством (фиг.1) по указанной заявке, содержащем основную и компенсационную антенны, подключенные к сигнальным входам соответствующих приемных блоков 1 и 2, выходы которых соединены со входом сумматора 3, выход которого соединен со входом блока обработки 4, выход которого является выходом всего устройства, а также модулятор 5, выход которого подключен ко второму входу приемного блока 2 компенсационного канала, а третий вход приемного блока 2 соединен с выходом всего устройства.The operations of the known method are performed by the known device (Fig. 1) according to the specified application, containing the main and compensation antennas connected to the signal inputs of the
Блок обработки (фиг.2) содержит последовательно соединенные широкополосный усилитель 6, вход которого является входом устройства обработки, ограничитель 7, согласованный фильтр 8, детектор 9 и пороговое устройство 10, выход которого является выходом всего устройства.The processing unit (figure 2) contains a serially connected
В блоке обработки используется операция ограничения. Способ жесткого ограничения сигналов с последующей обработкой в узкополосном (согласованном) фильтре является эффективным средством подавления сигналов со структурой, отличающейся от структуры рабочего сигнала, в том числе за счет искажения его фазы. Особенно он эффективен при использовании сигналов с внутриимпульсной модуляцией (фазовой или частотной).The processing unit uses the restriction operation. The method of hard limiting signals with subsequent processing in a narrow-band (matched) filter is an effective means of suppressing signals with a structure different from the structure of the working signal, including due to distortion of its phase. It is especially effective when using signals with intrapulse modulation (phase or frequency).
Однако у него имеется существенный недостаток - значительная потеря дальности обнаружения групповых целей за счет перекрытия во времени отраженных от них сигналов и изменения фазовой структуры совокупного сигнала.However, it has a significant drawback - a significant loss in the detection range of group targets due to the overlap in time of the signals reflected from them and changes in the phase structure of the aggregate signal.
По мере возрастания длительности эхо-сигнала в ограничительном каскаде, в результате фазового кодирования, РЛС становится более уязвимой для частичного перекрытия эхо-сигналов во времени. Вследствие эффекта подавления слабого сигнала сильным эхо-сигналом вероятность обнаружения слабого сигнала быстро уменьшается при увеличении относительного их перекрытия, если после звена согласованной фильтрации установлен обнаружитель с фиксированным порогом обнаружения (Выдержка из "Справочника по радиолокации" под ред. М.Сколника, т.3., - М.: Сов.Радио, 1979, с.173).As the duration of the echo signal in the restriction stage increases, as a result of phase coding, the radar becomes more vulnerable to partial overlap of the echo signals in time. Due to the effect of suppressing a weak signal by a strong echo, the probability of detecting a weak signal decreases rapidly with an increase in their relative overlap, if a detector with a fixed detection threshold is installed after the matched filtering link (Extract from the “Radar Reference” edited by M. Skolnik, v.3 ., - M.: Sov. Radio, 1979, p. 173).
К этому следует добавить, что при значительном перекрытии сильного и слабого сигналов, слабый может быть полностью подавлен, но происходит взаимное подавление и двух равных сигналов. Поэтому в современных РЛС нелинейная обработка заменяется линейной.It should be added that with a significant overlap of strong and weak signals, a weak one can be completely suppressed, but there is mutual suppression of two equal signals. Therefore, in modern radars, nonlinear processing is replaced by linear.
Использование амплитудного ограничения в фильтровой обработке известного способа приведет к взаимному подавлению перекрывающихся во времени сигналов, принимаемых основной антенной, даже при полном отсутствии сигнала в компенсационном канале.The use of the amplitude limit in the filtering of the known method will lead to the mutual suppression of time-overlapping signals received by the main antenna, even in the absence of a signal in the compensation channel.
Таким образом, недостаток известного способа подавления помех в области боковых лепестков антенн РЛС состоит в ухудшении условий приема перекрывающихся сигналов от групповых целей.Thus, the disadvantage of the known method of suppressing interference in the region of the side lobes of the radar antennas is the deterioration of the reception conditions of overlapping signals from group targets.
Цель дополнительного изобретения состоит в устранении отмеченного недостатка, а именно: обеспечение приема перекрывающихся во времени рабочих сигналов главного направления при сохранении эффекта подавления сигналов бокового направления.The purpose of the additional invention is to eliminate the noted drawback, namely: providing reception of overlapping in time working signals of the main direction while maintaining the suppression effect of signals of the lateral direction.
Поставленная цель достигается тем, что в способе по заявке "Способ подавления помех в области боковых лепестков антенны радиолокатора и устройство его реализации" №4528815/09, основанном на приеме основного сигнала и корректированного по амплитуде и модулированного по фазе в пределах от 0 до 360° по периодическому закону ψ(t) компенсиционного сигнала, суммировании их, согласно изобретению фильтровую обработку осуществляют путем усиления, одновременной обработки в согласованных фильтрах основного сигнала и восстановленного с помощью дополнительной модуляции в пределах от 360 до 0° по периодическому закону 2π-ψ(t) компенсационного сигнала, а после детектирования определяют их соотношение, принимают решение о наличии сигнала, если уровень основного сигнала превышает уровень компенсационного сигнала не менее чем на пороговую величину.This goal is achieved by the fact that in the method according to the application "Method for suppressing interference in the region of the side lobes of the radar antenna and device for its implementation" No. 4528815/09, based on the reception of the main signal and corrected in amplitude and phase modulated in the range from 0 to 360 ° according to the periodic law ψ (t) of the compensation signal, summing them, according to the invention, the filter processing is carried out by amplification, simultaneous processing in the matched filters of the main signal and restored using additional Yelnia modulation in the range of 0 to 360 ° of the periodic law 2π-ψ (t) compensation signal, and after detecting determine their ratio, decide about the presence of the signal if the signal level exceeds the basic level of the compensation signal is less than a threshold amount.
То есть цель достигается тем, что вместо подавления сигнала бокового направления в ограничителе, куда поступает усиленный суммарный сигнал основного канала и искаженный за счет модуляции фазы в пределах от 0 до 360° по закону φ1(t)=ψ(t) компенсационный сигнал, суммарный сигнал после усиления разделяют на основной и компенсационный путем восстановления фазы сигнала компенсационного сигнала за счет модуляции фазы в пределах 360-0°, по закону φ2(t)=2π-ψ(t), после чего одновременно обрабатывают разделанные сигналы в двух одинаковых согласованных фильтрах, детектируют, определяют их соотношение, если уровень сигнала основного канала превышает уровень сигнала компенсационного канала на пороговую величину, принимают решение о наличии сигнала главного направления.That is, the goal is achieved by the fact that instead of suppressing the signal of the lateral direction in the limiter, where the amplified total signal of the main channel and distorted by phase modulation in the range from 0 to 360 ° according to the law φ 1 (t) = ψ (t) are received, after amplification, the total signal is divided into the main and compensation ones by restoring the phase of the compensation signal signal by modulating the phase within 360-0 °, according to the law φ 2 (t) = 2π-ψ (t), after which the divided signals are simultaneously processed in two identical agreed phi liters, they are detected, their ratio is determined, if the signal level of the main channel exceeds the signal level of the compensation channel by a threshold value, a decision is made on the presence of a main direction signal.
Цель достигается также тем, что в известном устройстве, содержащем основную и компенсационную антенны радиолокатора, подключенные к сигнальным входам соответствующих приемных блоков, выходы которых соединены с входами сумматора, выход которого соединен с входом блока обработки, а также модулятор, выход которого соединен со входом управления фазой выходного сигнала компенсационного приемного блока, при этом вход управления амплитудой компенсационного приемного блока соединен с выходом блока обработки, согласно изобретению второй выход модулятора соединен с вторым входом блока обработки, которое содержит последовательно соединенные усилитель, вход которого является первым входом блока обработки, согласованный фильтр, детектор вычитающего устройства, пороговое устройство, выход которого является выходом всего устройства, и последовательно соединенные управляемый фазовращатель, первый вход которого является вторым входом блока обработки а второй подсоединен к усилителю, второй согласованный фильтр и второй детектор, выход которого соединен со вторым входом вычитающего устройства.The goal is also achieved by the fact that in the known device containing the main and compensation radar antennas connected to the signal inputs of the respective receiving units, the outputs of which are connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to the input of the processing unit, as well as a modulator, the output of which is connected to the control input phase of the output signal of the compensation receiving unit, while the input of the amplitude control of the compensation receiving unit is connected to the output of the processing unit, according to the invention, the second output The modulator is connected to the second input of the processing unit, which contains a series-connected amplifier, the input of which is the first input of the processing unit, a matched filter, a subtractor device detector, a threshold device whose output is the output of the entire device, and a controllable phase shifter, the first input of which is the second input of the processing unit and the second is connected to the amplifier, the second matched filter and the second detector, the output of which is connected to the second input of the subtract ayuschego device.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства-прототипа, на фиг.2 - схема известного блока обработки; на фиг.3 - функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг.4 - схема предлагаемого блока обработки.Figure 1 presents the functional diagram of the device of the prototype, figure 2 is a diagram of a known processing unit; figure 3 is a functional diagram of the proposed device, figure 4 is a diagram of the proposed processing unit.
Предлагаемое устройство (фиг.3) содержит основную и компенсационную антенны, подключенные к сигнальным входам соответствующих приемных блоков 1 и 2, выходы которых соединены со входами сумматора 3, выход которого соединен с первым входом блока обработки 4, выход которого является выходом всего устройства, а также модулятор 5, первый выход которого подключен ко второму входу приемного блока 2, а второй выход - к второму входу блока обработки 4, кроме того, третий вход приемного блока 2 соединен с выходом всего устройства.The proposed device (figure 3) contains the main and compensation antennas connected to the signal inputs of the
Блок обработки (фиг.4) содержит последовательно соединенные усилители 6, согласованный фильтр 8, детектор 9, вычитающее устройство 11, пороговое устройство 10, выход которого является выходом всего устройства, и последовательно соединенные управляемый фазовращатель 12, первый вход которого подключен к первому входу блока обработки, а второй вход ко второму выходу модулятора 5, согласованный фильтр 13, детектор 14, выход которого соединен со вторым входом вычитающего устройства 11.The processing unit (Fig. 4) contains series-connected
Устройство работает следующим образом. Сигнал, принимаемый основной антенной, через приемный блок 1, сумматор 3, согласованный фильтр 8 и детектор 9 поступает на первый вход вычитающего устройства 11. Сигнал же, принимаемый компенсационной антенной через приемный блок 2, в котором с помощью модулятора 5 искажают его фазовую структуру путем модуляции фазы по закону φ1(t)=ψ(t), после прохождения через сумматор 3 и управляемый фазовращатель 12, где восстанавливают его фазовую структуру путем модуляции фазы по закону φ2(t)=2π-ψ(t), и через соглсованный фильтр 13, детектор 14 поступает на второй вход вычитающего устройства 11. Сигнал с вычитающего устройства поступает на пороговое выходное устройство 10.The device operates as follows. The signal received by the main antenna through the receiving unit 1,
В различных ситуациях устройством выполняются следующие операции.In various situations, the device performs the following operations.
1. При действии рабочего сигнала в области главного лепестка сигнал основного канала пройдет через сумматор 3, усилитель 6, согласованный фильтр 8, детектор 9 и на первом входе вычитающего устройства 11 будет образован сигнал . Этот же сигнал с выхода усилителя 6 поступает и на вход 1 фазовращателя 12, где его фазовая структура будет разрушена за счет воздействия через фазовращатель колебания модулятора 5, в результате чего этот сигнал будет подавлен в согласованном фильтре 13 (поскольку сигнал основного канала уже не будет согласованным с фильтром 13) и на втором входе считающего устройства 11 будет образован сигнал . В то же время рабочий сигнал будет принят и компенсационной антенной с уровнем1. Under the action of the working signal in the region of the main lobe, the signal of the main channel will pass through the
При этом как и в известном устройстве он поступит на 2-й вход сумматора 2 с модуляцией фазы по закону φ1=ψ(t). Поскольку фазовая структура в нем разрушена, то через согласованный фильтр 8 он не пройдет. Но этот же модулированный по фазе сигнал на выходе фазовращателя 12 получит еще сдвиг фазы φ2(t)=2π-ψ(t), так что суммарный дополнительный фазовый сдвиг компенсационного сигнала будет равенMoreover, as in the known device, it will go to the 2nd input of
φΣ=φ1(t)+φ2(t)=2π,φΣ = φ 1 (t) + φ 2 (t) = 2π,
т.е. фазовая структура компенсационного сигнала восстановится на входе согласованнного фильтра 13. В результате рабочий сигнал главного направления, принятый компенсационной антенной в фильтре 13, не будет подавлен и на втором входе устройства вычитания 11 будет получен сигнал Uкк, но в связи с условием (1) получим, чтоthose. the phase structure of the compensation signal will be restored at the input of the matched
т.е. вычитанием из сигнала Uоо сигнала Uкк в устройстве 11 можно пренебречь. Таким образом, сигнал главного направления пройдет через устройство 11 практически без потерь.those. subtracting from the signal U oo the signal U kk in the device 11 can be neglected. Thus, the main direction signal will pass through the device 11 with virtually no loss.
2. В области боковых лепестков антенны действует помеха со структурой рабочего сигнала. В этом случае сигналы основного канала и компенсационного будут примерно равны2. In the area of the side lobes of the antenna there is interference with the structure of the working signal. In this case, the main channel signals and compensatory will be approximately equal
Далее процессы, проходящие в устройстве, будут полностью аналогичными, рассмотренными в п.1, за исключением того, что вместо условия (1) будет выполняться условие (3). Тогда вместо условия (2) получимFurther, the processes taking place in the device will be completely similar to those considered in paragraph 1, except that condition (3) will be satisfied instead of condition (1). Then instead of condition (2) we get
и на выходе устройства 11 за счет вычитания из сигнала с уровнем Uкк будет образован сигнал с уровнем меньшим, чем пороговый уровень Uo порогового устройства 10, т.е.and at the output of device 11 by subtracting from signal with a level U kk a signal will be formed with a level lower than the threshold level U o of the threshold device 10, i.e.
Таким образом, при линейной обработке сигнала, включая согласованную фильтрацию (в которой происходит сжатие сигнала и следовательно, разделение во времени перекрывающихся несжатых сигналов от групповых целей), обеспечивается и подавление сигналов бокового направления и прием наложившихся сигналов от групповых целей.Thus, in linear signal processing, including matched filtering (in which the signal is compressed and, consequently, the time is separated by overlapping uncompressed signals from group targets), the lateral direction signals are suppressed and overlapping signals from group targets are received.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4541263/09A RU2237263C2 (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Method and device for radio frequency interference suppression in area of side lobes of radar antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4541263/09A RU2237263C2 (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Method and device for radio frequency interference suppression in area of side lobes of radar antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2237263C2 true RU2237263C2 (en) | 2004-09-27 |
Family
ID=33476188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4541263/09A RU2237263C2 (en) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | Method and device for radio frequency interference suppression in area of side lobes of radar antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237263C2 (en) |
Cited By (4)
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 |
CN110168403A (en) * | 2017-02-28 | 2019-08-23 | 索尼半导体解决方案公司 | Distance-measuring device, distance measurement method and Range Measurement System |
RU2707567C1 (en) * | 2018-10-08 | 2019-11-28 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for suppressing pulsed interference acting on side lobes of antenna directional pattern |
CN112859015A (en) * | 2021-01-11 | 2021-05-28 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | Fully-polarized radar bait device with novel structure and method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU326308A1 (en) * | CHANNEL CLEANER |
-
1991
- 1991-04-18 RU SU4541263/09A patent/RU2237263C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU326308A1 (en) * | CHANNEL CLEANER |
Cited By (6)
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 |
CN110168403A (en) * | 2017-02-28 | 2019-08-23 | 索尼半导体解决方案公司 | Distance-measuring device, distance measurement method and Range Measurement System |
CN110168403B (en) * | 2017-02-28 | 2023-12-01 | 索尼半导体解决方案公司 | Distance measuring device, distance measuring method, and distance measuring system |
RU2707567C1 (en) * | 2018-10-08 | 2019-11-28 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for suppressing pulsed interference acting on side lobes of antenna directional pattern |
CN112859015A (en) * | 2021-01-11 | 2021-05-28 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | Fully-polarized radar bait device with novel structure and method |
CN112859015B (en) * | 2021-01-11 | 2023-06-02 | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 | Novel-structure full-polarization radar bait device and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11353549B2 (en) | Radar interference detection | |
US9529078B2 (en) | Using orthogonal space projections to generate a constant false alarm rate control parameter | |
US3968490A (en) | Radar MTI processor with CFAR | |
US3988679A (en) | Wideband receiving system including multi-channel filter for eliminating narrowband interference | |
US4459592A (en) | Methods of and circuits for suppressing doppler radar clutter | |
US4684950A (en) | Methods of and circuits for suppressing doppler radar clutter | |
US4630246A (en) | Seismic-acoustic low-flying aircraft detector | |
US4638493A (en) | Adaptive interference rejection for improved frequency hop detection | |
KR20000012107A (en) | Device and method for limiting peaks of a signal | |
US4532639A (en) | CFAR receiver apparatus for detecting a signal in noise | |
EP3040737A2 (en) | Using orthogonal space projections to generate a constant false alarm rate control parameter | |
US3423682A (en) | Receiver systems with constant false alarm rate | |
US5361074A (en) | Mainlobe canceller system | |
RU2237263C2 (en) | Method and device for radio frequency interference suppression in area of side lobes of radar antenna | |
US4748642A (en) | Double detection video processing apparatus | |
US9121941B2 (en) | Method of detecting a clutter return at a sensor | |
US4398196A (en) | Instantaneous broadband radar signal pulse detector | |
US4057802A (en) | Sidelobe cancellation system | |
US4434424A (en) | Side lobe canceller for radar systems | |
US5442365A (en) | Technique for processing interference-contaminated radar energy | |
US5012253A (en) | Radar receiver | |
US4947177A (en) | Narrow band correlator and noise cancellor | |
US4216433A (en) | Threshold circuit | |
JP3727765B2 (en) | Receiver | |
JPH05142339A (en) | Anti-clutter device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080419 |