RU2428712C1 - Method for radar detection of signals reflected from targets, and device for realising said method - Google Patents
Method for radar detection of signals reflected from targets, and device for realising said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2428712C1 RU2428712C1 RU2010123604/09A RU2010123604A RU2428712C1 RU 2428712 C1 RU2428712 C1 RU 2428712C1 RU 2010123604/09 A RU2010123604/09 A RU 2010123604/09A RU 2010123604 A RU2010123604 A RU 2010123604A RU 2428712 C1 RU2428712 C1 RU 2428712C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- output
- threshold
- envelope
- value
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для обнаружения целей в условиях действия импульсных помех.The invention relates to the field of radar and can be used in radar stations (radar) to detect targets under conditions of pulsed interference.
В современных РЛС широко используются зондирующие сигналы с внутри-импульсной модуляцией и достаточно большой длительности. Известный способ обнаружения таких сигналов, отраженных от целей, включает временное сжатие принимаемого сигнала с помощью согласованной фильтрации (Справочник по радиолокации, под ред. М.Сколника, т.3, М., Сов. радио, 1979, с.400).In modern radars, probing signals with intra-pulse modulation and a sufficiently long duration are widely used. A known method for detecting such signals reflected from targets involves temporarily compressing the received signal using matched filtering (Radar Reference, edited by M. Skolnik, vol. 3, M., Sov. Radio, 1979, p. 400).
Известно устройство радиолокационного обнаружения сигналов, отраженных от целей, содержащее согласованный фильтр (Справочник по радиолокации, под ред. М.Сколника, т.3, М., Сов. радио, 1979, с.400-402).A device for radar detection of signals reflected from targets, containing a matched filter (Reference radar, edited by M. Skolnik, t.3, M., Sov. Radio, 1979, p. 400-402).
Известные способ и устройство позволяют значительно уменьшить влияние импульсных помех в виде мешающих сигналов, не согласованных с фильтром, однако имеют низкую защищенность от импульсных помех в виде мешающих сигналов большой мощности, рассогласованных с фильтром. Термин «рассогласованный принимаемый сигнал», заимствованный из источника: Современная радиолокация. Анализ, расчет и проектирование систем. Пер. с английского. Под ред. Ю.Б.Кобзарева, М., Сов. радио, 1969, с.222, обозначает принимаемый сигнал, не полностью согласованный с фильтром.The known method and device can significantly reduce the influence of impulse noise in the form of interfering signals that are not consistent with the filter, but have low immunity from impulse noise in the form of interfering signals of high power, mismatched with the filter. The term "mismatched received signal", borrowed from the source: Modern radar. Analysis, calculation and design of systems. Per. from English. Ed. Yu.B. Kobzareva, M., Sov. Radio, 1969, p. 222, denotes a received signal that is not fully consistent with the filter.
Наиболее близкий способ обнаружения отраженного от цели сигнала включает временное сжатие принимаемого сигнала с помощью согласованной фильтрации, выделение огибающей сигнала и последующее ее сравнение с порогом обнаружения q0, при превышении которого принимается решение об обнаружении цели (Теоретические основы радиолокации. Под ред. Ширмана Я.Д., «Сов. радио», 1970, с.110-114). Порог обнаружения q0 устанавливают исходя из заданного уровня ложных тревог.The closest way to detect the signal reflected from the target involves temporarily compressing the received signal using matched filtering, extracting the envelope of the signal and then comparing it with the detection threshold q 0 , above which the decision is made to detect the target (Theoretical Basics of Radar. Edited by Y. Shirman. D., "Sov. Radio", 1970, p.110-114). The detection threshold q 0 is set based on a given level of false alarms.
Наиболее близкое устройство (фиг.1) содержит последовательно соединенные согласованный фильтр 1, детектор огибающей сигнала 2, пороговое устройство 3 (Теоретические основы радиолокации. Под ред. Ширмана Я.Д., «Сов. радио», 1970, с.114, рис.3.19).The closest device (Fig. 1) contains a matched
Наиболее близкие технические решения позволяют эффективно обнаруживать зондирующие сигналы, отраженные от целей, и подавлять импульсные помехи в виде сигналов, не согласованных с фильтром. Однако если импульсная помеха представляет из себя сигнал, рассогласованный с фильтром, и при этом ее мощность достаточно велика, то на выходе согласованного фильтра ее огибающая может превысить порог обнаружения, и в этом случае будет обнаружена как сигнал, отраженный от цели. Это является недостатком наиболее близких технических решений.The closest technical solutions can effectively detect probe signals reflected from targets, and suppress impulse noise in the form of signals that are not consistent with the filter. However, if the impulse noise is a signal that is inconsistent with the filter, and at the same time its power is high enough, then at the output of the matched filter its envelope can exceed the detection threshold, and in this case it will be detected as a signal reflected from the target. This is a disadvantage of the closest technical solutions.
Решаемой задачей (техническим результатом) является увеличение защищенности РЛС от импульсных помех в виде рассогласованных сигналов большой мощности.The problem being solved (technical result) is to increase the radar security from impulse noise in the form of mismatched high power signals.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе радиолокационного обнаружения сигналов, отраженных от целей, включающем согласованную фильтрацию принимаемого сигнала с последующим выделением огибающей сигнала и сравнением ее в каждой дискрете по дальности с порогом обнаружения, согласно изобретению, для дискрет по дальности, в которых произошло превышение порога обнаружения, определяют отношение значения огибающей сигнала до согласованной фильтрации, задержанного на время обработки сигнала при согласованной фильтрации, к значению огибающей сигнала после согласованной фильтрации, полученное отношение сравнивают с заданным пороговым значением, установленным исходя из допустимого рассогласования принимаемого сигнала, отраженного от цели, принимают решение об обнаружении сигнала, отраженного от цели, если указанное пороговое значение не превышено.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of radar detection of signals reflected from targets, which includes coordinated filtering of the received signal with subsequent separation of the envelope of the signal and comparing it in each discrete in range with the detection threshold, according to the invention, for a discrete in range in which exceeding the detection threshold, determine the ratio of the envelope of the signal to the matched filtering delayed by the signal processing time with the matched filter To the value of the envelope of the signal after matched filtering, the obtained ratio is compared with a predetermined threshold value established on the basis of the permissible mismatch of the received signal reflected from the target, a decision is made to detect a signal reflected from the target if the specified threshold value is not exceeded.
Указанный результат достигается также тем, что в устройстве радиолокационного обнаружения сигналов, отраженных от целей, содержащем последовательно соединенные согласованный фильтр, детектор огибающей сигнала и пороговое устройство, согласно изобретению, введены второй детектор огибающей сигнала, устройство задержки, вычислитель отношения амплитуд огибающих сигналов, предназначенный для вычисления отношения значения огибающей сигнала до согласованного фильтра к значению огибающей сигнала после согласованного фильтра, второе пороговое устройство и схема «И», при этом соединенные между собой вход согласованного фильтра и вход второго детектора огибающей сигнала являются входом устройства радиолокационного обнаружения, выход второго детектора огибающей сигнала соединен со входом устройства задержки, первый и второй входы вычислителя отношения амплитуд огибающих сигналов соединены соответственно с выходом детектора огибающей сигнала и выходом устройства задержки, а выход его соединен со входом второго порогового устройства, выход порогового устройства и выход второго порогового устройства соединены соответственно с первым и вторым входами схемы «И», выход которой является выходом устройства радиолокационного обнаружения.The indicated result is also achieved by the fact that in the device for radar detection of signals reflected from targets, containing a matched filter, a signal envelope detector and a threshold device in accordance with the invention, a second signal envelope detector, a delay device, an envelope amplitude ratio calculator for calculating the ratio of the signal envelope value to the matched filter to the signal envelope value after the matched filter, the second time The device and circuit “I”, while the matched filter input and the input of the second envelope signal detector are connected to each other and are the input of the radar detection device, the output of the second signal envelope detector is connected to the input of the delay device, the first and second inputs of the envelope amplitude ratio calculator are connected respectively with the output of the envelope detector of the signal and the output of the delay device, and its output is connected to the input of the second threshold device, the output of the threshold device and d second threshold devices connected respectively to the first and second inputs of "AND" circuit, whose output is the output of the radar detection device.
Поясним суть изобретения.Let us explain the essence of the invention.
Известно, что при согласованной фильтрации уровень сжатого сигнала с внутриимпульсной модуляцией зависит от того, насколько принимаемый сигнал близок по структуре к зондирующему сигналу.It is known that with matched filtering, the level of a compressed signal with intrapulse modulation depends on how close the received signal is in structure to the probing signal.
Если импульсная помеха представляет собой сигнал, рассогласованный с фильтром, и имеет достаточно большую мощность, то после фильтрации она может создать сжатый сигнал, огибающая которого превышает порог обнаружения q0, и быть обнаружена как сигнал, отраженный от цели.If the impulse noise is a signal mismatched with the filter and has a sufficiently large power, then after filtering it can create a compressed signal whose envelope exceeds the detection threshold q 0 and can be detected as a signal reflected from the target.
Как уже отмечалось, принятый сигнал считается рассогласованным, если он не полностью согласован с фильтром (Современная радиолокация. Анализ, расчет и проектирование систем. Пер. с английского. Под ред. Ю.Б.Кобзарева, М., Сов. радио, 1969, с.222).As already noted, the received signal is considered inconsistent if it is not fully consistent with the filter (Modern radar. Analysis, calculation and design of systems. Translated from English. Edited by Yu.B. Kobzarev, M., Sov. Radio, 1969, p.222).
В изобретении для уменьшения влияния помех в виде сигналов, рассогласованных с фильтром, окончательное решение о принятом сигнале, превысившем порог обнаружения q0, принимается после дополнительного анализа, при котором оценивается степень рассогласования принимаемого сигнала с согласованным фильтром. В качестве меры рассогласования принимаемого сигнала с согласованным фильтром использовано отношение значения огибающей принимаемого сигнала до согласованной фильтрации Uог к значению огибающей сигнала после согласованного фильтра Uог. ф:In the invention, in order to reduce the influence of interference in the form of signals mismatched with the filter, the final decision on the received signal that exceeds the detection threshold q 0 is made after additional analysis, in which the degree of mismatch of the received signal with the matched filter is evaluated. As a measure of the mismatch of the received signal with the matched filter, the ratio of the envelope value of the received signal to the matched filter U og to the envelope value of the signal after the matched filter U og is used. f :
При этом сигнал Uог перед вычислением (1) задерживается на время, равное времени его обработки при согласованной фильтрации.In this case, the signal U og before calculation (1) is delayed by a time equal to the time of its processing with matched filtering.
Наибольшему рассогласованию принимаемого сигнала с согласованным фильтром соответствует значение δ, равное единице, наименьшему - значение, обратно пропорциональное коэффициенту сжатия согласованного фильтра (значительно меньше единицы).The greatest mismatch of the received signal with the matched filter corresponds to a value of δ equal to unity, the smallest - the value inversely proportional to the compression coefficient of the matched filter (significantly less than unity).
При принятии решения об обнаружении цели величина рассогласования δ для дискрет по дальности, в которых произошло превышение порога обнаружения q0, сравнивается с заданным пороговым значением δ0, которое устанавливается исходя из допустимого рассогласования принимаемого сигнала, отраженного от цели, с согласованным фильтром. Если рассогласование δ не превышает порогового значения δ0 (δ≤δ0), сигнал после согласованной фильтрации считается зондирующим сигналом, отраженным от цели, в противном случае (δ>δ0) - импульсной помехой.When deciding whether to detect a target, the mismatch value δ for the range discrete in which the detection threshold q 0 is exceeded is compared with a predetermined threshold value δ 0 , which is set based on the permissible mismatch of the received signal reflected from the target with a matched filter. If the mismatch δ does not exceed the threshold value δ 0 (δ≤δ 0 ), the signal after matched filtering is considered to be a probe signal reflected from the target, otherwise (δ> δ 0 ) - impulse noise.
Изобретения иллюстрируются следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:
Фиг.1 - наиболее близкое устройство радиолокационного обнаружения сигналов, отраженных от целей, реализующее наиболее близкий способ.Figure 1 - the closest device for radar detection of signals reflected from targets, implementing the closest method.
Фиг.2 - заявляемое устройство радиолокационного обнаружения сигналов, отраженных от целей, реализующее заявляемый способ.Figure 2 - the inventive device radar detection of signals reflected from targets that implements the inventive method.
Устройство радиолокационного обнаружения сигналов, отраженных от целей, реализующее заявляемый способ, содержит (фиг.2) последовательно соединенные согласованный фильтр 1, детектор огибающей сигнала 2 и пороговое устройство 3, второй детектор огибающей сигнала 4, устройство задержки 5, вычислитель отношения амплитуд огибающих сигналов 6, второе пороговое устройство 7 и схему «И» 8, при этом соединенные между собой вход согласованного фильтра 1 и вход второго детектора огибающей сигнала 4 являются входом устройства радиолокационного обнаружения, выход второго детектора огибающей сигнала 4 соединен со входом устройства задержки 5, первый и второй входы вычислителя отношения амплитуд огибающих сигналов 6 соединены соответственно с выходом детектора огибающей сигнала 2 и выходом устройства задержки 5, а выход его соединен со входом второго порогового устройства 7, выход порогового устройства 3 и выход второго порогового устройства 7 соединены соответственно с первым и вторым входами схемы «И» 8, выход которой является выходом устройства радиолокационного обнаружения.A device for radar detection of signals reflected from targets that implements the inventive method comprises (Fig. 2) a matched
Заявляемое устройство может быть выполнено с использованием следующих функциональных элементов.The inventive device can be performed using the following functional elements.
Согласованный фильтр 1 - цифровой фильтр (Кузьмин С.З. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации, М., «Радио связь», 1986, с.38-45).Consistent filter 1 - digital filter (Kuzmin SZ. Fundamentals of designing systems for digital processing of radar information, M., "Radio Communication", 1986, p. 38-45).
Детектор огибающей сигнала 2 и второй детектор огибающей сигнала 4 - устройства, создающие выходные напряжения, являющиеся линейной функцией огибающей сигнала промежуточной частоты (Справочник по радиолокации, под ред. М.Сколника, т.3, М., Сов. радио, 1979, с.163).The envelope detector of
Пороговое устройство 3 - пороговое устройство, в котором поступающий сигнал сравнивается с уровнем порога обнаружения q0, выбранным исходя из заданной вероятности ложной тревоги, при превышении которого на выходе устройства формируется сигнал (Интегральные микросхемы. Справочник под ред. Б.В.Тарабрина, М., Радио и связь, 1984).Threshold device 3 - a threshold device in which the incoming signal is compared with the level of the detection threshold q 0 , selected on the basis of a given probability of false alarm, above which a signal is generated at the output of the device (Integrated circuits. Handbook edited by B.V. Tarabrin, M ., Radio and Communications, 1984).
Устройство задержки 5 - устройство временной задержки сигнала (там же). Время задержки устанавливается равным времени задержки сигнала при его обработке в согласованном фильтре 1.Delay device 5 - device for the time delay of the signal (ibid.). The delay time is set equal to the delay time of the signal when it is processed in the matched
Вычислитель отношения амплитуд огибающих сигналов 6 - цифровой вычислитель, осуществляющий вычисление отношения значения огибающей принимаемого сигнала до согласованной фильтрации к значению огибающей сигнала после согласованной фильтрации (1), выполнен на стандартных микросхемах (там же).The calculator of the ratio of the amplitudes of the envelope of the signals 6 - a digital computer that calculates the ratio of the envelope of the received signal before the matched filtering to the envelope of the signal after the matched filtering (1), is performed on standard microcircuits (ibid.).
Второе пороговое устройство 7 - пороговое устройство, в котором отношение значения огибающей принимаемого сигнала до согласованной фильтрации к значению огибающей сигнала после согласованной фильтрации сравнивается с пороговым значением δ0. Если пороговое значение δ0 не превышено, на выходе устройства формируется сигнал (там же).The second threshold device 7 is a threshold device in which the ratio of the envelope value of the received signal before the matched filtering to the value of the envelope of the signal after the matched filtering is compared with the threshold value δ 0 . If the threshold value δ 0 is not exceeded, a signal is generated at the output of the device (ibid.).
Схема «И» 8 - цифровой элемент, выполненный на стандартной микросхеме (там же).Scheme "And" 8 - a digital element made on a standard chip (ibid.).
Устройство радиолокационного обнаружения сигналов, отраженных от целей, работает следующим образом. Принятый сигнал подискретно по дальности поступает на вход согласованного фильтра 1, где происходит сжатие сигнала. Далее детектором огибающей сигнала 2 выделяется его огибающая, которая затем подается на вход порогового устройства 3, где сравнивается с порогом обнаружения q0. В случае превышения огибающей сжатого сигнала порога обнаружения q0 на выходе порогового устройства 3 формируется сигнал, который подается на первый вход схемы «И» 8.A device for radar detection of signals reflected from targets works as follows. The received signal is obtained in a discrete range at the input of the matched
Принимаемый сигнал поступает также на вход второго детектора огибающей сигнала 4, с выхода которого огибающая принимаемого сигнала подается в устройство задержки 5, где задерживается на время, равное времени задержки сигнала в согласованном фильтре 1.The received signal is also fed to the input of the second envelope detector of the signal 4, from the output of which the envelope of the received signal is supplied to the
С выхода детектора огибающей сигнала 2 и с выхода устройства задержки 5 сигналы, соответствующие одной и той же дискрете по дальности, подаются соответственно на первый и второй входы вычислителя отношения амплитуд огибающих сигналов 6, в котором вычисляется их отношение δ (1). С выхода вычислителя 6 сигнал, пропорциональный отношению δ, подается на вход второго порогового устройства 7, где сравнивается с пороговым значением δ0. Если величина δ не превышает указанное пороговое значение, то на выходе устройства 7 формируется сигнал, который подается на второй вход схемы «И» 8.From the output of the envelope detector of
На выходе схемы «И» 8 формируется сигнал об обнаружении цели в дискрете по дальности, если на обоих ее входах присутствуют сигналы.The output of the circuit "And" 8 generates a signal about the detection of the target in the discrete range, if both of its inputs are signals.
Таким образом, решение о том, что принятый сигнал является сигналом, отраженным от цели, принимается в случае, если он превысил порог обнаружения q0 и при этом величина рассогласования сигнала с согласованным фильтром δ не превышает допустимого значения δ0.Thus, the decision that the received signal is a signal reflected from the target is made if it has exceeded the detection threshold q 0 and the value of the signal mismatch with the matched filter δ does not exceed the permissible value δ 0 .
Таким образом достигается заявляемый технический результат.Thus, the claimed technical result is achieved.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010123604/09A RU2428712C1 (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | Method for radar detection of signals reflected from targets, and device for realising said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010123604/09A RU2428712C1 (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | Method for radar detection of signals reflected from targets, and device for realising said method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2428712C1 true RU2428712C1 (en) | 2011-09-10 |
Family
ID=44757725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010123604/09A RU2428712C1 (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | Method for radar detection of signals reflected from targets, and device for realising said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2428712C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104502905A (en) * | 2014-11-28 | 2015-04-08 | 西安电子科技大学 | Range-spread target detection method based on multichannel sequence statistics |
RU2714491C1 (en) * | 2019-10-26 | 2020-02-18 | Николай Николаевич Литвинов | Pulse interference compensation device |
CN111123252A (en) * | 2019-12-27 | 2020-05-08 | 中国人民解放军空军预警学院 | Parameter adjustable direction detection method during signal mismatching in clutter environment |
-
2010
- 2010-06-09 RU RU2010123604/09A patent/RU2428712C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШИРМАН Я.Д. Теоретические основы радиолокации. - М.: Советское радио, 1970, с.110-114. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104502905A (en) * | 2014-11-28 | 2015-04-08 | 西安电子科技大学 | Range-spread target detection method based on multichannel sequence statistics |
CN104502905B (en) * | 2014-11-28 | 2017-06-20 | 西安电子科技大学 | Range extension target detection method based on multichannel order statistics |
RU2714491C1 (en) * | 2019-10-26 | 2020-02-18 | Николай Николаевич Литвинов | Pulse interference compensation device |
RU2714491C9 (en) * | 2019-10-26 | 2020-06-05 | Николай Николаевич Литвинов | Pulse interference compensation device |
CN111123252A (en) * | 2019-12-27 | 2020-05-08 | 中国人民解放军空军预警学院 | Parameter adjustable direction detection method during signal mismatching in clutter environment |
CN111123252B (en) * | 2019-12-27 | 2022-04-05 | 中国人民解放军空军预警学院 | Extended target detection method during signal mismatching in clutter environment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103336274B (en) | Two-way multi-order related detection method for dual-polarization weather radar | |
RU2428712C1 (en) | Method for radar detection of signals reflected from targets, and device for realising said method | |
CN110632588B (en) | Zero intermediate frequency secondary radar direct current offset compensation algorithm based on FPGA | |
CN109490848B (en) | Long and short radar pulse signal detection method based on two-stage channelization | |
CN112332807A (en) | Weak envelope signal detection method and system | |
Mozeson et al. | MATLAB code for plotting ambiguity functions | |
Hanbali et al. | Automatic modulation classification of LFM and polyphase-coded radar signals | |
WO2009141342A1 (en) | Signal-level determining device and method | |
RU179509U1 (en) | Correlation Filter Detector | |
RU2502084C2 (en) | Method of stabilising false alarm probability and device for realising said method | |
GB2521097A (en) | Target visibility enhancement system | |
JP2010243247A (en) | Signal processing device | |
US20200209423A9 (en) | Method and circuit for detecting media at different depths | |
RU2403585C2 (en) | Method of detecting signals in digital processing systems (versions) | |
RU2106653C1 (en) | Method of processing of radar signal | |
RU2726221C1 (en) | Method of determining parameters of frequency-coded signals in an autocorrelation receiver | |
Ahmed et al. | FPGA based design and implementation of an Adaptive Binary Integrator | |
RU2663881C1 (en) | Device for determining time of receipt of optical signal | |
CN114337707B (en) | Harmonic/intermodulation signal judging circuit and method of superheterodyne receiver | |
RU2321018C1 (en) | Mode of detection of unknown impulse signals and arrangement for its execution | |
CN115963456A (en) | Anti-complex interference processing method and system for radar signals | |
Carpentieri et al. | An adaptive threshold algorithm for detection of pulse radar signals | |
US11387922B2 (en) | Receiver with a power detecting function for a pulsed signal and receiving method | |
RU2723441C2 (en) | Method for matched nonlinear correlation-probability filtering of signals and device for its implementation | |
Makarenko | Enhancement of signal-to-noise ratio during the detection of weak video pulses |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20120424 |