RU2298806C9 - Mode of detection of a group target - Google Patents

Mode of detection of a group target Download PDF

Info

Publication number
RU2298806C9
RU2298806C9 RU2005131215/09A RU2005131215A RU2298806C9 RU 2298806 C9 RU2298806 C9 RU 2298806C9 RU 2005131215/09 A RU2005131215/09 A RU 2005131215/09A RU 2005131215 A RU2005131215 A RU 2005131215A RU 2298806 C9 RU2298806 C9 RU 2298806C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
amplitude
filter
detection
group target
Prior art date
Application number
RU2005131215/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2298806C1 (en
Inventor
Юрий Николаевич Гуськов (RU)
Юрий Николаевич Гуськов
Николай Юрьевич Жибуртович (RU)
Николай Юрьевич Жибуртович
Виктор Васильевич Абраменков (RU)
Виктор Васильевич Абраменков
Сергей Анатольевич Климов (RU)
Сергей Анатольевич Климов
Юрий Иванович Савинов (RU)
Юрий Иванович Савинов
Анатолий Анатольевич Чижов (RU)
Анатолий Анатольевич Чижов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" filed Critical Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения"
Priority to RU2005131215/09A priority Critical patent/RU2298806C9/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2298806C1 publication Critical patent/RU2298806C1/en
Publication of RU2298806C9 publication Critical patent/RU2298806C9/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: the invention refers to radiolocation and may be used in airborne, surface and shipboard radar stations.
SUBSTANCE: the technical result is in increasing possibility of detection a group target whose signals are not resolvable on distance, speed and angular coordinates. For this they separate quadrature components of an enveloping line of the received signal, in each quadrature component transformation of the signal into a digital form is executed, in the limits of an interval equal to the duration of a sounding impulse summing of digital readings are carried out, the results received in the summing of N readings are subjected to an amplitude weighing , the filter processing on the algorithm of N- dot Fourier rapid transformation is executed, a module of a complex enveloping line of the signal is calculated at the output of Doppler filters of Fourier rapid transformation, in the distance strobe many adjacent Doppler filters are selected, the first Doppler frequency of the mentioned adjacent Doppler filters is determined as a frequency of the filter with maximum amplitude of the signal. At that the coefficient of weakening of the amplitude of the signal on strobes is defined for all distance strobes, quadrature components of tension are found out, the amplitude of tension is received, the received amplitude of tension is compared with the threshold of detection, decision about detection of a group target is taken in case of exceeding the threshold at least in one distance strobe.
EFFECT: increases possibility of detection of a group target.
3 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в бортовых, наземных и корабельных радиолокационных станциях (РЛС) для установления факта наличия групповой цели в импульсном объеме.The invention relates to radar and can be used in airborne, ground and ship radar stations (radar) to establish the fact of the presence of a group target in the pulse volume.

Известен способ обнаружения групповой цели [Патент РФ №2106653 от 10.03.1998 г., МПК G01S 7/292]. В данном способе задача обнаружения групповой цели решается на основе явления взаимного подавления перекрывающихся сигналов при их сжатии после ограничения. Указанный результат достигается тем, что в известном способе обработки радиолокационного сигнала, основанном на весовой обработке принятого колебания и сравнении его с порогом U0, дополнительно проводят весовую обработку колебания после его ограничения. Решение об обнаружении групповой цели принимают, если уровень сигнала после основной обработки достигает значения U0i, а после дополнительной - ниже уровня U∂i, соответствующего значению U0i.A known method for detecting a group target [RF Patent No. 2106653 of 03/10/1998, IPC G01S 7/292]. In this method, the task of detecting a group target is solved based on the phenomenon of mutual suppression of overlapping signals when they are compressed after limitation. This result is achieved by the fact that in the known method of processing a radar signal based on the weight processing of the received oscillation and comparing it with the threshold U 0 , additionally carry out the weight processing of the oscillation after its limitation. The decision to detect a group target is made if the signal level after the main processing reaches the value U 0i , and after the additional one — below the level U ∂i corresponding to the value U 0i .

Недостатком способа является то, что для принятия решения об обнаружении групповой цели необходимо наличие дополнительного канала обработки, что усложняет техническую реализацию способа. Кроме того, предусматривается обработка сигнала в режиме с ограничением, который приводит к дополнительным потерям, искажению фазовой структуры принятого сигнала и снижению вероятности обнаружения групповой цели.The disadvantage of this method is that in order to make a decision on the detection of a group target, an additional processing channel is necessary, which complicates the technical implementation of the method. In addition, it provides for signal processing in a limited mode, which leads to additional losses, distortion of the phase structure of the received signal and a decrease in the probability of detecting a group target.

Наиболее близким техническим решением является способ обнаружения групповой цели [Патент США №4536764 от 20.08.85 г. МПК G01S 7/28, 13/52]. Сущность способа заключается в том, что выделяют квадратурные составляющие комплексной огибающей принятого антенной сигнала, в каждой квадратурной составляющей осуществляют преобразование сигнала в цифровую форму в пределах интервала, равного длительности зондирующего импульса, производят суммирование цифровых отсчетов, подвергают полученные в результате суммирования N отсчетов амплитудному взвешиванию, осуществляют фильтровую обработку по алгоритму N-точечного быстрого преобразования Фурье (БПФ), вычисляют модуль комплексной огибающей сигнала на выходе доплеровских фильтров БПФ, в стробе дальности kmax выбирают множество смежных доплеровских фильтров, определяют первую доплеровскую частоту f1 из названного множества смежных доплеровских фильтров как частоту фильтра jmax1 с максимальной амплитудой сигнала, выбирают первое подмножество множества смежных доплеровских фильтров R1 с центром около выбранной первой доплеровской частоты f1, получают величину первого порога путем перемножения амплитуды сигнала первой доплеровской частоты f1 с первым множителем, меньшим единицы, в первом подмножестве множества смежных доплеровских фильтров R1, определяют группы амплитуд сигналов, превысивших первый порог, разделяют полученные группы амплитуд сигналов на кластеры, ширина которых ограничена предварительно определенным числом амплитуд сигналов смежных доплеровских частот, подсчитывают количество кластеров для получения первого счета С1, ослабляют путем бланкирования амплитуды сигналов первой доплеровской частоты f1 и группы доплеровских частот, расположенных вблизи, определяют вторую доплеровскую частоту f2 как частоту фильтра jmax2 с максимальной амплитудой сигнала среди неослабленных сигналов из первого подмножества множества смежных доплеровских фильтров R1, выбирают второе подмножество множества смежных доплеровских фильтров R2 с центром около выбранной второй доплеровской частоты f2, получают величину второго порога путем перемножения амплитуды сигнала второй доплеровской частоты f2 со вторым множителем, если первый счет С1 меньше или равен единице, или путем перемножения амплитуды сигнала второй доплеровской частоты f2 с первым множителем, если первый счет C1 больше единицы, затем во втором подмножестве множества смежных доплеровских фильтров R2 определяют группы амплитуд сигналов, превысивших второй порог, разделяют полученные группы амплитуд сигналов на кластеры, ширина которых ограничена предварительно определенным числом амплитуд сигналов смежных доплеровских частот, подсчитывают количество кластеров для получения второго счета С2, вычисляют промежуточный счет в соответствии с математическим выражениемThe closest technical solution is a method for detecting a group target [US Patent No. 4536764 from 08.20.85, IPC G01S 7/28, 13/52]. The essence of the method lies in the fact that the quadrature components of the complex envelope of the received signal antenna are isolated, in each quadrature component, the signal is converted into digital form within an interval equal to the duration of the probe pulse, the digital samples are added up, N samples obtained from the summation are subjected to amplitude weighting, carry out filtering according to the N-point fast Fourier transform (FFT) algorithm, calculate the complex og modulus bayuschey signal at the output of the Doppler FFT filter, a gate kmax range selected plurality of adjacent Doppler filters, determining a first Doppler frequency f 1 from said plurality of adjacent Doppler filters as the filter frequency jmax1 with maximum signal amplitude is selected first subset of plurality of adjacent Doppler filters R 1 centered near the selected first Doppler frequency f 1 , the value of the first threshold is obtained by multiplying the amplitude of the signal of the first Doppler frequency f 1 with the first factor, less m units, in the first subset of the set of adjacent Doppler filters R 1 , the signal amplitude groups exceeding the first threshold are determined, the signal amplitude groups obtained are divided into clusters whose width is limited by a predetermined number of signal amplitudes of adjacent Doppler frequencies, the number of clusters is calculated to obtain the first count C 1, weaken by blanking a first Doppler frequency signals f 1 and the amplitude of the Doppler frequencies band, located near define a second Doppler frequency f 2 as the filter frequency jmax2 maximum amplitude signal among the non-weakened signal from the first subset of the plurality of adjacent Doppler filters R 1, selecting a second subset of adjacent Doppler filters R 2 centered about the selected second Doppler frequency f 2 gave a second threshold value by multiplying the amplitude the signal of the second Doppler frequency f 2 with a second factor, if the first count C 1 is less than or equal to unity, or by multiplying the amplitude of the signal of the second Doppler frequency f 2 s the first factor, if the first count C 1 is greater than one, then in the second subset of the set of adjacent Doppler filters R 2 determine the group of amplitudes of the signals that exceed the second threshold, divide the resulting group of signal amplitudes into clusters whose width is limited by a predetermined number of amplitudes of the signals of adjacent Doppler frequencies, count the number of clusters to obtain a second account With 2 , calculate the intermediate account in accordance with the mathematical expression

C=C1-|C2-C1|+1,C = C 1 - | C 2 -C 1 | +1,

приравнивают далее окончательный счет к промежуточному счету С, если полученный промежуточный счет С больше или равен единице, либо приравнивают окончательный счет к единице, если полученный промежуточный счет С меньше единицы, принимают решение об обнаружении групповой цели в стробе дальности, если полученный окончательный счет больше единицы.Further, the final score is equated to the interim account C, if the received interim account C is greater than or equal to one, or the final score is equal to one, if the received interim account C is less than one, a decision is made to detect a group target in the range gate if the received final count is more than one .

Недостатком способа-прототипа является невысокая вероятность обнаружения групповой цели в стробе дальности, доплеровские частоты сигналов которой совпадают. Связано это с тем, что разрешающая способность способа-прототипа определяется шириной кластера (шириной группы смежных доплеровских фильтров), которая принципиально не может быть меньше ширины одного-трех доплеровских фильтров. Таким образом, если доплеровские частоты сигналов групповой цели совпадают, то при выполнении операции бланкирования (установки в нуль) амплитуд сигналов первой доплеровской частоты и группы доплеровских частот, расположенных вблизи, информация о том, что цель групповая, может быть потеряна. Это является причиной невысокой вероятности обнаружения групповой цели, доплеровские частоты сигналов которой совпадают.The disadvantage of the prototype method is the low probability of detecting a group target in the range gate, the Doppler signal frequencies of which coincide. This is due to the fact that the resolution of the prototype method is determined by the width of the cluster (the width of the group of adjacent Doppler filters), which in principle cannot be less than the width of one or three Doppler filters. Thus, if the Doppler frequencies of the group target signals coincide, then when performing the blanking operation (zeroing) of the amplitudes of the signals of the first Doppler frequency and the group of Doppler frequencies located nearby, the information that the target is group can be lost. This is the reason for the low probability of detecting a group target whose Doppler signal frequencies coincide.

Задачей изобретения является: повысить вероятность обнаружения групповой цели в стробе дальности, доплеровские частоты сигналов которой совпадают, и отсутствует разрешение по угловым координатам.The objective of the invention is: to increase the likelihood of detecting a group target in a range gate whose Doppler frequencies coincide, and there is no resolution in angular coordinates.

Решение задачи заключается в том, что после определения в стробе дальности kmax доплеровской частоты f1 как частоты фильтра jmax1 с максимальной амплитудой сигнала, для всех стробов дальности определяют коэффициент ослабления амплитуды сигнала по стробам bk, равный отношению амплитуды сигнала в фильтре jmax1 k-го строба

Figure 00000002
к амплитуде сигнала в фильтре jmax1 строба kmax
Figure 00000003
The solution to the problem is that after determining the Doppler frequency f 1 in the range gate kmax as the filter frequency jmax1 with the maximum signal amplitude, for all range gates, the attenuation coefficient of the signal amplitude across the gates b k is equal to the ratio of the signal amplitude in the filter jmax1 of the kth strobe
Figure 00000002
to the signal amplitude in the filter jmax1 strobe kmax
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

находят квадратурные составляющие напряжений

Figure 00000005
равные разностям модулей соответствующих квадратурных составляющих сигнала в фильтре jmax1 k-го строба и произведений, найденных коэффициентов ослабления амплитуды сигнала по стробам bk, на модули соответствующих квадратурных составляющих сигнала в фильтре jmax1 строба kmax:find quadrature stress components
Figure 00000005
equal to the differences between the modules of the corresponding quadrature components of the signal in the filter jmax1 of the kth gate and the products of the found attenuation coefficients of the signal amplitude across the strobes b k , by the modules of the corresponding quadrature components of the signal in the filter jmax1 of the strobe kmax:

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

получают амплитуду напряжения

Figure 00000008
какget voltage amplitude
Figure 00000008
as

Figure 00000009
Figure 00000009

сравнивают полученную амплитуду напряжения

Figure 00000010
с порогом обнаружения η, который устанавливают, исходя из требуемого значения вероятности ложного обнаружения групповой цели, принимают решение об обнаружении групповой цели при превышении порога хотя бы в одном стробе дальности.compare the obtained voltage amplitude
Figure 00000010
with the detection threshold η, which is set based on the required value of the probability of false detection of a group target, a decision is made to detect a group target when the threshold is exceeded in at least one range gate.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ обнаружения групповой цели, где 1 - фазовый детектор, 2 - фильтр нижних частот, 3 - аналого-цифровой преобразователь, 4 - сумматор, 5 - антенна, 6 - приемник, 7 - гетеродин, 8 - процессор обработки сигналов, 9 - фазовращатель на 90°. На фиг.2 представлена схема, поясняющая последовательность преобразования сигнала в процессоре обработки сигналов 8. На фиг.3 приведены диаграммы, показывающие изменения показателей эффективности обнаружения групповой цели при использовании предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом, где P11 - вероятность правильного обнаружения одиночной цели, Р12 - вероятность ложного обнаружения групповой цели, Р21 - вероятность пропуска групповой цели, P22 - вероятность правильного обнаружения групповой цели, Δd - расстояние между одиночными целями из состава групповой по дальности, ΔD - величина строба дальности, Δf - рассогласование сигналов целей по частоте, ΔF - ширина доплеровского фильтра. На фиг.3 представлены зависимости показателей эффективности от отношения сигнал/шум при относительном расстоянии одиночных целей из состава групповой по дальности

Figure 00000011
и относительном рассогласований сигналов целей по частоте
Figure 00000012
The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a structural diagram of a device that implements the proposed method for detecting a group target, where 1 is a phase detector, 2 is a low-pass filter, 3 is an analog-to-digital converter, 4 is an adder, 5 is an antenna, 6 is a receiver, 7 is a local oscillator , 8 - signal processing processor, 9 - phase shifter 90 °. Figure 2 presents a diagram explaining the sequence of signal conversion in the signal processing processor 8. Figure 3 shows diagrams showing changes in the detection efficiency of a group target when using the proposed method compared to the prototype method, where P 11 is the probability of correct detection of a single targets 12 P - probability of false detection target group, R 21 - group target probability of missing, P 22 - the probability of correct detection of multiple target, Δ d - the distance between each GOVERNMENTAL targets from the group of ranges, ΔD - value range gate, Δ f - mismatch signal frequency purposes, ΔF - the width of the Doppler filter. Figure 3 presents the dependence of performance indicators on the signal-to-noise ratio at a relative distance of single targets from the group range
Figure 00000011
and relative frequency mismatches of target signals
Figure 00000012

Суть изобретения состоит в следующем. Для варианта одиночной цели коэффициенты ослабления амплитуды сигнала по стробам bk, вычисленные согласно (1), равны:The essence of the invention is as follows. For the single-target option, the attenuation coefficients of the signal amplitude over the gates b k calculated according to (1) are equal to:

Figure 00000013
Figure 00000013

где

Figure 00000014
- комплексная амплитуда сигнала цели;Where
Figure 00000014
- the complex amplitude of the target signal;

Figure 00000015
- комплексная частотная характеристика доплеровского фильтра с номером jmax;
Figure 00000015
- complex frequency response of the Doppler filter with jmax number;

f - доплеровская частота сигнала цели;f is the Doppler frequency of the target signal;

Fk(t) - значение корреляционной функции закона амплитудной модуляции сигнала цели с весовой функцией сумматора в k-м стробе дальности;F k (t) is the value of the correlation function of the law of amplitude modulation of the target signal with the weight function of the adder in the kth range gate;

Fkmax(t) - значение корреляционной функции закона амплитудной модуляции сигнала цели с весовой функцией сумматора в стробе дальности kmax;F kmax (t) is the value of the correlation function of the law of amplitude modulation of the target signal with the weight function of the adder in the range gate kmax;

t - время запаздывания сигнала цели.t is the delay time of the target signal.

Квадратурные составляющие сигналов на выходах стробов дальности в этом случае описываются следующими выражениями:The quadrature components of the signals at the outputs of the range gates in this case are described by the following expressions:

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Подстановка (5)-(9) в (2) и (3) позволяет получить квадратурные составляющие сигналов на выходах стробов дальности в видеSubstitution (5) - (9) in (2) and (3) allows to obtain the quadrature components of the signals at the outputs of the range gates in the form

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

Как следует из (4), (10), (11), величина амплитуды напряжения

Figure 00000022
в случае одиночной цели равна нулю. Для варианта групповой (например, парной) цели коэффициент ослабления амплитуды сигнала по стробам bk зависит не только от корреляционных функций Fk(t), Fkmax(t), но и от комплексных амплитуд
Figure 00000023
:As follows from (4), (10), (11), the magnitude of the voltage amplitude
Figure 00000022
in the case of a single target is zero. For a group (e.g., paired) target, the attenuation coefficient of the signal amplitude over the gates b k depends not only on the correlation functions F k (t), F kmax (t), but also on complex amplitudes
Figure 00000023
:

Figure 00000024
Figure 00000024

Соответственно квадратурные составляющие напряжений

Figure 00000025
и
Figure 00000026
отличны от нуля:Accordingly, the quadrature stress components
Figure 00000025
and
Figure 00000026
nonzero:

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

Таким образом, величина амплитуды напряжения

Figure 00000022
характеризует состав цели (одиночная или групповая) и является показателем обнаружения групповой цели. При наличии внутреннего шума приемника для принятия решения необходимо амплитуду напряжения
Figure 00000022
сравнить с порогом обнаружения η, который устанавливают, исходя из требуемого значения вероятности ложного обнаружения групповой цели, например, в соответствии с выражениемThus, the magnitude of the voltage amplitude
Figure 00000022
characterizes the composition of the target (single or group) and is an indicator of the detection of a group target. If there is internal receiver noise, a voltage amplitude is required to make a decision.
Figure 00000022
compare with the detection threshold η, which is set based on the desired value of the probability of false detection of a group target, for example, in accordance with the expression

Figure 00000029
Figure 00000029

где μ - постоянный коэффициент;where μ is a constant coefficient;

μ0 - порог обнаружения одиночной цели.μ 0 - detection threshold of a single target.

Осуществить предлагаемый способ обработки возможно в импульсно-доплеровской РЛС. Один из возможных вариантов структурной схемы устройства, реализующего предлагаемый способ обнаружения групповой цели, представлен на фиг.1. Принятый антенной 5 сигнал поступает на вход приемника 6. Для обеспечения когерентной обработки сигнал с выхода приемника 6 с помощью двух фазовых детекторов 1, гетеродина 7, фазовращателя на 90° 9 и двух фильтров нижних частот 2 разделяется на квадратурные составляющие. В аналого-цифровых преобразователях 3 производится формирование последовательности цифровых отсчетов квадратурных составляющих сигнала. Далее, в сумматорах 4 осуществляется суммирование цифровых отсчетов квадратурных составляющих сигнала. Суммирование производится в пределах интервала, равного длительности зондирующего импульса.Implement the proposed method of processing is possible in a pulse-Doppler radar. One of the possible structural diagrams of a device that implements the proposed method for detecting a group target is shown in FIG. The signal received by antenna 5 is fed to the input of receiver 6. To ensure coherent processing, the signal from the output of receiver 6 using two phase detectors 1, a local oscillator 7, a 90 ° 9 phase shifter, and two low-pass filters 2 is divided into quadrature components. In analog-to-digital converters 3 the formation of a sequence of digital samples of the quadrature components of the signal. Further, in the adders 4, the summation of the digital samples of the quadrature components of the signal. Summation is performed within an interval equal to the duration of the probe pulse.

Вся дальнейшая обработка сигнала происходит в процессоре обработки сигналов 8. На фиг.2 представлена схема, поясняющая последовательность преобразования сигнала в процессоре обработки сигналов 8. Полученные в результате суммирования отсчеты подвергают амплитудному взвешиванию и осуществляют фильтровую обработку по алгоритму БПФ. Затем вычисляют модуль комплексной огибающей сигнала на выходе доплеровских фильтров. Далее в стробе дальности kmax выбирают множество смежных доплеровских фильтров. Из выбранного множества смежных доплеровских фильтров определяют доплеровскую частоту f1 как частоту фильтра jmax1 с максимальной амплитудой сигнала. Для всех стробов дальности вычисляют коэффициент ослабления амплитуды сигнала по стробам bk согласно соотношению (1). Далее в процессоре обработки сигналов 8 в соответствии с выражениями (2) и (3) вычисляют квадратурные составляющие напряжений

Figure 00000030
и рассчитывают амплитуду напряжения
Figure 00000031
величина которой характеризует состав цели (одиночная или групповая), согласно (4). Затем амплитуду напряжения
Figure 00000032
сравнивают с порогом обнаружения η. При превышении порога хотя бы в одном стробе дальности принимают решение об обнаружении групповой цели.All further signal processing occurs in the signal processing processor 8. FIG. 2 is a diagram explaining the signal conversion sequence in the signal processing processor 8. The samples obtained as a result of summation are subjected to amplitude weighting and are filtered by the FFT algorithm. Then calculate the module of the complex envelope of the signal at the output of the Doppler filters. Next, in the kmax range gate, a plurality of adjacent Doppler filters are selected. From the selected set of adjacent Doppler filters, the Doppler frequency f 1 is determined as the filter frequency jmax1 with a maximum signal amplitude. For all range gates, the attenuation coefficient of the signal amplitude over the gates b k is calculated according to relation (1). Next, in the signal processing processor 8, in accordance with expressions (2) and (3), the quadrature components of the voltages are calculated
Figure 00000030
and calculate the amplitude of the voltage
Figure 00000031
the value of which characterizes the composition of the target (single or group), according to (4). Then voltage amplitude
Figure 00000032
compared with the detection threshold η. If the threshold is exceeded in at least one range gate, a decision is made to detect a group target.

Подтверждение возможности получения вышеуказанного технического результата при осуществлении предлагаемого способа проводилось с помощью математического моделирования.Confirmation of the possibility of obtaining the above technical result in the implementation of the proposed method was carried out using mathematical modeling.

В качестве показателя эффективности предлагаемого способа вводится матрица Р вероятностей исходов обработки сигналов. Элементом Рnm матрицы Р является вероятность того, что при наличии одиночной (n=1) или групповой (n=2) цели будет принято решение о наличии одиночной (m=1) или групповой (m=2) цели. Вероятности Р11 и Р22 являются вероятностями принятия правильных решений, а Р12 и Р21 - ошибочных решений.As an indicator of the effectiveness of the proposed method, a matrix P of the probabilities of the outcomes of signal processing is introduced. The element P nm of the matrix P is the probability that in the presence of a single (n = 1) or group (n = 2) target, a decision will be made whether there is a single (m = 1) or group (m = 2) target. The probabilities P 11 and P 22 are the probabilities of making the right decisions, and P 12 and P 21 are the wrong decisions.

На фиг.3 приведены оценки значений элементов матрицы Р при использовании предлагаемого способа обработки и способа-прототипа для одно- и двухцелевых ситуаций и различных отношений сигнал/шум.Figure 3 shows the estimates of the values of the elements of the matrix P when using the proposed processing method and the prototype method for single and dual-purpose situations and various signal-to-noise ratios.

Анализ графических зависимостей, приведенных на фиг.3, позволяет сделать вывод о повышении вероятности правильного обнаружения групповой цели P22 при использовании предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом в 2-10 раз в зависимости от отношения сигнал/шум. Выигрыш тем значительнее, чем выше отношение сигнал/шум. Например, в наиболее сложных условиях обнаружения групповой цели, когда относительное расстояние между целями по дальности

Figure 00000033
и относительное рассогласований сигналов целей по частоте
Figure 00000034
вероятность правильного обнаружения Р22 для предлагаемого способа в зависимости от отношения сигнал/шум составляет 0,2-0,9, а для способа-прототипа - не превышает 0,1.Analysis of the graphical dependencies shown in figure 3, allows us to conclude that the probability of correct detection of the group target P 22 when using the proposed method is 2-10 times higher than the prototype method depending on the signal-to-noise ratio. The greater the gain, the higher the signal-to-noise ratio. For example, in the most difficult conditions for detecting a group target, when the relative distance between targets in range
Figure 00000033
and relative mismatches of target frequency signals
Figure 00000034
the probability of correct detection of P 22 for the proposed method, depending on the signal-to-noise ratio, is 0.2-0.9, and for the prototype method it does not exceed 0.1.

Использование изобретения в бортовых, наземных и корабельных РЛС не потребует изменения их принципов построения, режимов работы, существенных вычислительных затрат и позволит с высокой достоверностью обнаруживать групповую цель, сигналы которой находятся в пределах одного строба дальности при отсутствии разрешения отдельных целей в группе по угловым координатам и скорости.The use of the invention in airborne, ground and ship radars will not require a change in their construction principles, operating modes, significant computational costs and will make it possible to detect with high reliability a group target whose signals are within the same range gate in the absence of resolution of individual targets in the group by angular coordinates and speed.

Claims (1)

Способ обнаружения групповой цели, заключающийся в том, что выделяют квадратурные составляющие комплексной огибающей принятого антенной сигнала, в каждой квадратурной составляющей осуществляют преобразование сигнала в цифровую форму, в пределах интервала, равного длительности зондирующего импульса, производят суммирование цифровых отсчетов, подвергают полученные в результате суммирования N отсчетов амплитудному взвешиванию, осуществляют фильтровую обработку по алгоритму N-точечного быстрого преобразования Фурье (БПФ), вычисляют модуль комплексной огибающей сигнала на выходе доплеровских фильтров БПФ, в стробе дальности kmax выбирают множество смежных доплеровских фильтров, определяют первую доплеровскую частоту f1 из названного множества смежных доплеровских фильтров как частоту фильтра jmax1 с максимальной амплитудой сигнала, отличающийся тем, что для всех стробов дальности определяют коэффициент ослабления амплитуды сигнала по стробам bk, равный отношению амплитуды сигнала в фильтре jmax1 k-го строба
Figure 00000035
к амплитуде сигнала в фильтре jmax1 строба kmax
Figure 00000036
:
A method for detecting a group target, which consists in isolating the quadrature components of the complex envelope of the received antenna signal, converting the signal into digital form in each quadrature component, within the interval equal to the duration of the probe pulse, summing up the digital samples, subjecting the resulting N summation to N samples of amplitude weighing, carry out filtering according to the algorithm of N-point fast Fourier transform (FFT), calculate m modulus of the complex envelope of the signal at the output of the Doppler FFT filter, a gate kmax range selected plurality of adjacent Doppler filters, determining a first Doppler frequency f 1 from said plurality of adjacent Doppler filters as the filter frequency jmax1 maximum amplitude signal, characterized in that for all strobes range determined the attenuation coefficient of the signal amplitude along the strobe b k equal to the ratio of the signal amplitude in the filter j max1 of the kth gate
Figure 00000035
to the signal amplitude in the filter j max1 strobe kmax
Figure 00000036
:
Figure 00000037
Figure 00000037
находят квадратурные составляющие напряжений
Figure 00000038
Figure 00000039
равные разностям модулей соответствующих квадратурных составляющих сигнала в фильтре jmax1 k-го строба и произведений, найденных коэффициентов ослабления амплитуды сигнала по стробам bk, на модули соответствующих квадратурных составляющих сигнала в фильтре jmax1 строба kmax:
find quadrature stress components
Figure 00000038
Figure 00000039
equal to the differences between the modules of the corresponding quadrature components of the signal in the filter j max1 of the kth gate and the products of the found attenuation coefficients of the signal amplitude in the gates b k , by the modules of the corresponding quadrature components of the signal in the filter j max1 of the gate k max :
Figure 00000040
Figure 00000040
Figure 00000041
Figure 00000041
получают амплитуду напряжения
Figure 00000042
как
get voltage amplitude
Figure 00000042
as
Figure 00000043
,
Figure 00000043
,
сравнивают полученную амплитуду напряжения
Figure 00000042
с порогом обнаружения η, который устанавливают, исходя из требуемого значения вероятности ложного обнаружения групповой цели, принимают решение об обнаружении групповой цели при превышении порога хотя бы в одном стробе дальности.
compare the obtained voltage amplitude
Figure 00000042
with the detection threshold η, which is set based on the required value of the probability of false detection of a group target, a decision is made to detect a group target when the threshold is exceeded in at least one range gate.
RU2005131215/09A 2005-10-10 2005-10-10 Mode of detection of a group target RU2298806C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005131215/09A RU2298806C9 (en) 2005-10-10 2005-10-10 Mode of detection of a group target

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005131215/09A RU2298806C9 (en) 2005-10-10 2005-10-10 Mode of detection of a group target

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2298806C1 RU2298806C1 (en) 2007-05-10
RU2298806C9 true RU2298806C9 (en) 2007-08-27

Family

ID=38107963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005131215/09A RU2298806C9 (en) 2005-10-10 2005-10-10 Mode of detection of a group target

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2298806C9 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104865568B (en) * 2015-06-02 2017-05-24 西安电子科技大学 Sparse reconstruction-based broadband radar high-speed group-target resolving method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2298806C1 (en) 2007-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6809682B1 (en) Method and device for the detection and track of targets in high clutter
US6717545B2 (en) Adaptive system and method for radar detection
US9140783B2 (en) Radar device
US8704706B2 (en) Radar return signal processing apparatus and method
CN105403875B (en) The object detection method of reception of double polarization radar
CN104977571B (en) Range ambiguity clutter suppression method based on pitching frequency diversity STAP
CN111610501B (en) Method for detecting small target of sea radar
EP1980873A2 (en) History or image based methods for altitude determination in a radar altimeter
JP2002522772A (en) Radar ice sounder with parallel Doppler processing
US9482744B1 (en) Staggered pulse repetition frequency doppler processing
RU2466419C1 (en) Method of classifying sonar echo signal
JP2000230972A (en) Radar signal processor
CN107255804B (en) Clutter contour map-based moving target display filter filtering method
RU2298806C9 (en) Mode of detection of a group target
JPH1068771A (en) Radar device
RU2316788C1 (en) Mode of detection by a pulsed-doppler radar of a group target
CN110967675A (en) Passive detection method for satellite external radiation source target based on neural network
RU2411537C1 (en) Method of selecting targets on background of velocity deflecting noise
US9903944B2 (en) Target detection system and method
RU2293349C1 (en) Mode of detection of a group target
CN115113208A (en) Continuous wave radar clutter cancellation method based on accurate clutter feature recognition
RU2729886C1 (en) Method for passive jamming suppression with low doppler shift
RU2407034C9 (en) Method of resolving group target
RU191067U1 (en) FILTER CORRELATION DETECTOR WITH WEIGHT PROCESSING
RU2733938C1 (en) Hydroacoustic information displaying method

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170727