RU2449473C1

RU2449473C1 - Multichannel adaptive radio-receiving device

Info

Publication number: RU2449473C1
Application number: RU2011114780/08A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Божьев (RU); Александр Николаевич Божьев; Михаил Петрович Сагалаев (RU); Михаил Петрович Сагалаев; Павел Леонидович Смирнов (RU); Павел Леонидович Смирнов; Александр Александрович Соломатин (RU); Александр Александрович Соломатин; Алексей Васильевич Терентьев (RU); Алексей Васильевич Терентьев; Александр Михайлович Шепилов (RU); Александр Михайлович Шепилов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Специальный Технологический Центр"
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2012-04-27

Abstract

FIELD: radio engineering.

SUBSTANCE: device comprises a unit of weighted summation 1, an antenna array 2, a unit of weight coefficients generation 3, a unit of weight coefficients fixation 4, a unit to assess spatial parameters 5 with the first input adjustment bus 7 and a unit of frequency-time processing 6 with the second input adjustment bud 9 and an output bus 8. The device realises the logic of spatial processing of signals, providing for generation of a directivity diagram with a maximum directed at a correspondent and minima aligned in direction of noise sources.

EFFECT: higher quality of simultaneous reception of signals of the specified source of radiations with pseudorandom tuning of working frequency, due to increased probability of proper selection of an input signals flow by accounting of their spatial parameters.

6 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к многоканальным адаптивным радиоприемным устройствам, и может быть использовано в системах радиосвязи, радиолокации, функционирующих в сложной сигнально-помеховой обстановке.The invention relates to the field of radio engineering, in particular to multi-channel adaptive radio receivers, and can be used in radio communication systems, radars, operating in a complex signal-jamming environment.

Известны различные типы многоканальных адаптивных радиоприемных устройств, базирующихся на адаптивных антенных системах (ААС): с управлением вперед, с использованием корреляционных обратных связей, модуляционного типа и др. Адаптивные антенные системы модуляционного типа, обладающие рядом преимуществ, содержат антенную решетку, блок взвешенного сложения (БВС), блок формирования весовых коэффициентов (БФВК) и блок частотно-временной обработки (БЧВО) (см. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию. - М.: Радио и связь, 1986, с.448). Эти системы обеспечивают формирование двух напряжений, пропорциональных уровням сигнала и помехи. Недостатком данных устройств является их недостаточное быстродействие при использовании сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).Various types of multichannel adaptive radio receivers based on adaptive antenna systems (AAS) are known: with forward control, using correlation feedbacks, modulation type, etc. Adaptive antenna systems of modulation type, which have a number of advantages, contain an antenna array, a weighted addition unit ( BVS), a block for the formation of weight coefficients (BFVK) and a block for frequency-time processing (BSWO) (see Monzingo, R.A., Miller, T.U., Adaptive Antenna Arrays: Introduction to Theory. - M .: Radio and ligature, 1986, s.448). These systems provide the formation of two voltages proportional to signal and interference levels. The disadvantage of these devices is their lack of speed when using signals with pseudo-random tuning of the operating frequency (MFC).

Известно многоканальное адаптивное радиоприемное устройство (см. Пат. РФ №2066925, МПК H04B 1/06, опубл. 20.09.1996 г.), содержащее блок взвешенного сложения, блок частотно-временной обработки, информационный вход которого соединен с информационным выходом блока взвешенного сложения, а группа информационных выходов является выходной шиной устройства, антенную решетку, выполненную из N>2 идентичных ненаправленных антенных элементов, выходы которых соединены с первой группой информационных входов блока взвешенного сложения, блок формирования весовых коэффициентов, группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов блока взвешенного сложения, а входы оценки полезной и помеховой составляющих сигнала соединены с соответствующими выходами полезной и помеховой составляющих сигнала блока частотно-временной обработки.A multi-channel adaptive radio receiver is known (see Pat. RF No. 2066925, IPC H04B 1/06, publ. September 20, 1996) containing a weighted addition unit, a time-frequency processing unit, the information input of which is connected to the information output of the weighted addition unit and the group of information outputs is the output bus of the device, an antenna array made of N> 2 identical non-directional antenna elements, the outputs of which are connected to the first group of information inputs of the weighted addition unit, the weight generation unit coefficients, the group of information outputs of which is connected to the second group of information inputs of the weighted addition block, and the inputs of the estimation of the useful and noise components of the signal are connected to the corresponding outputs of the useful and noise components of the signal of the time-frequency processing block.

Устройство-аналог обеспечивает прием сигналов всех радиостанций с ППРЧ, использующих общие частоты. Для селекции сигналов различных источников радиоизлучений (ИРИ) в нем используется информация о фазе цикловой синхронизации различных радиосредств (см. Никитченко В.В., Смирнов П.Л. Комбинированные методы помехозащиты (использование адаптивных антенных систем и сигналов с псевдослучайной перестройкой частоты). - Зарубежная радиоэлектроника, 1988, №5, с.24-31).An analog device provides the reception of signals from all frequency hopping radios using common frequencies. For signal selection of various sources of radio emissions (IRI), it uses information about the phase of the cyclic synchronization of various radio equipment (see Nikitchenko V.V., Smirnov P.L. Combined methods of noise protection (using adaptive antenna systems and signals with pseudo-random frequency tuning). Foreign Radio Electronics, 1988, No. 5, pp. 24-31).

Недостатком аналога является его длительное вхождение в связь в силу того, что диаграмма направленности ААС является частотно-зависимой. Высокая скорость изменения частот, на которых осуществляется передача информации, предполагает использование быстродействующего алгоритма адаптации. В противном случае ААС постоянно будет находиться в переходном режиме.The disadvantage of the analogue is its long-term entry into communication due to the fact that the AAS radiation pattern is frequency-dependent. The high rate of change of frequencies at which information is transmitted involves the use of a high-speed adaptation algorithm. Otherwise, the AAS will constantly be in transition mode.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является многоканальное адаптивное радиоприемное устройство (см. Пат. РФ №2107394, МПК H04B 7/02, H01Q 21/00, опубл. 20.03.1998 г.). Оно содержит блок взвешенного сложения, блок частотно-временной обработки, информационный вход которого соединен с информационным выходом блока взвешенного сложения, а информационный выход является выходной шиной устройства, антенную решетку, выполненную из N>2 идентичных ненаправленных антенных элементов, выходы которых соединены с первой группой информационных входов блока взвешенного сложения, блок формирования весовых коэффициентов, первая группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов блока взвешенного сложения, а входы оценки полезной и помеховой составляющих сигнала соединены с соответствующими выходами полезной и помеховой составляющих сигнала блока частотно-временной обработки, блок фиксации весовых коэффициентов, группа адресных входов которого соединена с группой адресных выходов блока частотно-временной обработки, первая группа информационных входов соединена со второй группой информационных выходов блока формирования весовых коэффициентов, группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов блока фиксирования весовых коэффициентов, а первый и второй управляющие входы соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами блока фиксации весовых коэффициентов.The closest in technical essence to the claimed device is a multi-channel adaptive radio receiver (see Pat. RF №2107394, IPC H04B 7/02, H01Q 21/00, publ. 20.03.1998). It contains a weighted addition unit, a time-frequency processing unit, the information input of which is connected to the information output of the weighted addition unit, and the information output is the device output bus, an antenna array made of N> 2 identical non-directional antenna elements, the outputs of which are connected to the first group information inputs of a weighted addition unit, a weighting coefficient generation unit, the first group of information outputs of which are connected to a second group of information inputs the weighted addition block, and the inputs for evaluating the useful and interfering components of the signal are connected to the corresponding outputs of the useful and interfering components of the signal of the time-frequency processing unit, the weight fixing block, the group of address inputs of which are connected to the group of address outputs of the time-frequency processing unit, the first group of information inputs is connected to the second group of information outputs of the unit for forming weight coefficients, the group of information inputs of which is connected to the group of ormatsionnyh fixing unit outputs the weighting coefficients, and the first and second control inputs connected respectively to the first and second fixing unit control outputs weighting coefficients.

Устройство-прототип обеспечивает высокое быстродействие алгоритма адаптации, что в конечном счете позволяет осуществить более качественный прием сигналов ИРИ с ППРЧ. Последнее стало возможным благодаря учету априорной информации о сигнально-помеховой обстановке на используемых частотах в предшествующие моменты времени. При этом оно представляет собой ААС, реализующую минимаксный алгоритм пространственной обработки сигналов. Устройство обеспечивает формирование диаграммы направленности, максимум которой отслеживает направление на корреспондента, а минимумы ориентированы в направлении источников помех. Следовательно, использование данных о сигнально-помеховой обстановке позволяет в устройстве-прототипе увеличивать соотношение η=сигнал/(помеха + шум) на его выходе.The prototype device provides high-speed adaptation algorithm, which ultimately allows for better reception of IRI signals with frequency hopping. The latter was made possible by taking into account a priori information about the signal-noise situation at the frequencies used in the preceding instants of time. Moreover, it is an AAS that implements a minimax spatial signal processing algorithm. The device provides the formation of a radiation pattern, the maximum of which tracks the direction to the correspondent, and the minima are oriented in the direction of the interference sources. Therefore, the use of data on the signal-noise situation allows the prototype device to increase the ratio η = signal / (interference + noise) at its output.

Однако устройству-прототипу также присущ недостаток, связанный с относительно низким качеством приема сигналов ИРИ, работающих в режиме ППРЧ. Здесь качество приема характеризуется вероятностью безошибочной селекции (собирания) сигналов заданного источника, передаваемых на различных частотах, из их совокупности. В свою очередь, вероятность правильной селекции существенно зависит от:However, the prototype device also has a disadvantage associated with the relatively poor reception quality of IRI signals operating in the frequency hopping mode. Here, the reception quality is characterized by the probability of error-free selection (collection) of signals of a given source transmitted at different frequencies from their combination. In turn, the probability of correct selection substantially depends on:

загрузки общей полосы рабочих частот (количества ИРИ с ППРЧ, работающих на общих частотах);loading the common band of operating frequencies (the number of IRI with frequency hopping, operating at common frequencies);

особенностей распространения радиоволн в районе развертывания (наличия пересеченного или горного рельефа местности, городской застройки и т.п., приводящих к многолучевости распространения радиоволн).features of the propagation of radio waves in the deployment area (the presence of a rugged or mountainous terrain, urban development, etc., leading to multipath propagation of radio waves).

Названные причины приводят к ошибкам селекции сигналов заданного ИРИ с ППРЧ, а следовательно, и к снижению качества приема сигналов η. В ряде случаев для уменьшения внутрисистемных помех используются системы связи с ППРЧ, в которых обеспечивается общая синхронизация радиосетей (ортогональные сети связи с ППРЧ), работающих на общих частотах (см. Клименко Н.Н. Радиостанции УКВ диапазона: состояние, перспективы развития, особенности применения режима скачкообразного изменения частоты. - Зарубежная электроника, №8, 1990, с.20-32). В этих условиях прототип теряет свою работоспособность.The aforementioned causes lead to errors in the selection of signals of a given IRI with frequency hopping, and, consequently, to a decrease in the quality of signal reception η. In some cases, to reduce intra-system interference, communication systems with frequency hopping are used, which provide general synchronization of radio networks (orthogonal communication networks with frequency hopping) operating at common frequencies (see Klimenko N.N. VHF radio stations: status, development prospects, application features frequency jump mode. - Foreign Electronics, No. 8, 1990, p.20-32). Under these conditions, the prototype loses its performance.

Целью заявляемого технического решения является разработка устройства, обеспечивающего повышение качества приема сигналов заданного ИРИ с ППРЧ, за счет увеличения вероятности правильной селекции входного потока сигналов путем учета его пространственных параметров.The purpose of the claimed technical solution is to develop a device that provides improved signal reception quality of a given IRI with frequency hopping, by increasing the probability of correct selection of the input signal stream by taking into account its spatial parameters.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное адаптивное радиоприемное устройство, содержащее блок взвешенного сложения, блок частотно-временной обработки, первый информационный вход которого соединен с информационным выходом блока взвешенного сложения, а информационный выход является выходной шиной устройства, антенную решетку, выполненную из N>2 идентичных ненаправленных антенных элементов, выходы которых соединены с первой группой информационных входов блока взвешенного сложения, блок формирования весовых коэффициентов, первая группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов блока взвешенного сложения, а входы оценки полезной и помеховой составляющих сигнала соединены с соответствующими выходами полезной и помеховой составляющих сигнала блока частотно-временной обработки, блок фиксации весовых коэффициентов, первая группа информационных входов которого соединена со второй группой информационных выходов блока формирования весовых коэффициентов, группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов блока фиксирования весовых коэффициентов, а первый и второй управляющие входы соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами блока фиксации весовых коэффициентов, группа адресных входов которого соединена с группой адресных выходов блока частотно-временной обработки, дополнительно введен блок оценки пространственных параметров, первая группа информационных входов которого объединена с первой группой информационных входов блока взвешенного сложения, группа адресных выходов соединена с группой адресных входов блока частотно-временной обработки, вторая группа информационных входов которого является второй входной установочной шиной устройства, а вторая группа информационных входов блока оценки пространственных параметров является первой входной установочной шиной устройства, при этом блок частотно-временной обработки содержит первый сумматор, выход которого является группой информационным выходом блока, второй сумматор, выход которого является выходом полезной составляющей сигнала блока, третий сумматор, выход которого является выходом помеховой составляющей сигнала блока, преобразователь кода, первая группа информационных входов которого является группой адресных входов блока, вторая группа информационных входов является второй группой информационных входов блока и, K приемных каналов, информационные входы которых объединены и являются информационным входом блока, информационный выход каждого из приемных каналов соединен с соответствующим входом первого сумматора, выходы полезной составляющей K приемных каналов соединены с соответствующими входами второго сумматора, выходы помеховой составляющей K приемных каналов соединены с соответствующими входами третьего сумматора, адресные выходы K приемных каналов являются группой адресных выходов блока, входы управления K приемных каналов соединены с соответствующими выходами преобразователя кода, при этом каждый приемный канал содержит последовательно подключенные полосовой фильтр, элемент задержки и ключ, выход которого является информационным выходом приемного канала, а вход полосового фильтра - информационным входом приемного канала, коммутатор, последовательно соединенные амплитудный детектор, пороговое устройство, второй формирователь импульсов, переключатель и RS-триггер, выход которого соединен с входами управления ключа и коммутатора и одновременно является адресным выходом приемного канала, первый выход коммутатора является выходом полезной составляющей сигнала канала приема, второй выход является помеховой составляющей сигнала канала приема, информационный вход коммутатора соединен с выходом амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом полосового фильтра, первый формирователь импульсов и ждущий мультивибратор, вход которого объединен со вторым входом RS-триггера и является входом управления канала приема, а выход соединен со входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен со вторым входом переключателя.This goal is achieved by the fact that in a multi-channel adaptive radio receiving device containing a weighted addition unit, a time-frequency processing unit, the first information input of which is connected to the information output of the weighted addition unit, and the information output is the output bus of the device, an antenna array made of N> 2 identical omnidirectional antenna elements, the outputs of which are connected to the first group of information inputs of the weighted addition unit, a weighting factor generating unit c, the first group of information outputs of which is connected to the second group of information inputs of the weighted addition block, and the inputs for evaluating the useful and noise components of the signal are connected to the corresponding outputs of the useful and noise components of the signal of the time-frequency processing unit, the block for fixing weighting coefficients, the first group of information inputs of which connected to the second group of information outputs of the weighting unit, the group of information inputs of which is connected to the group information outputs of the unit for fixing the weighting coefficients, and the first and second control inputs are connected respectively to the first and second control outputs of the unit for fixing the weighting coefficients, the group of address inputs of which are connected to the group of address outputs of the block of time-frequency processing, an additional unit for estimating spatial parameters is introduced, the first group the information inputs of which are combined with the first group of information inputs of the weighted addition block, the group of address outputs is connected to sing of the address inputs of the time-frequency processing unit, the second group of information inputs of which is the second input installation bus of the device, and the second group of information inputs of the spatial parameter estimation unit is the first input installation bus of the device, while the time-frequency processing unit contains a first adder, the output of which is the group information output of the block, the second adder, the output of which is the output of the useful component of the signal of the block, the third adder, the output of which of which is the output of the interfering component of the signal of the block, a code converter, the first group of information inputs of which is a group of address inputs of the block, the second group of information inputs is the second group of information inputs of the block and K reception channels, the information inputs of which are combined and are the information input of the block, information output each of the receiving channels is connected to the corresponding input of the first adder, the outputs of the useful component K of the receiving channels are connected to the corresponding the inputs of the second adder, the outputs of the interference component K receiving channels are connected to the corresponding inputs of the third adder, the address outputs K of the receiving channels are a group of address outputs of the block, the control inputs K of the receiving channels are connected to the corresponding outputs of the code converter, each receiving channel contains a series-connected bandpass filter , a delay element and a key, the output of which is the information output of the receiving channel, and the input of the bandpass filter is the information input of the reception channel, switch, serially connected amplitude detector, threshold device, second pulse shaper, switch and RS-trigger, the output of which is connected to the control inputs of the key and switch and at the same time is the address output of the receive channel, the first output of the switch is the output of the useful component of the receive channel signal , the second output is an interfering component of the signal of the reception channel, the information input of the switch is connected to the output of the amplitude detector, the input of which is connected to the output of the bandpass filter, the first pulse shaper and a standby multivibrator, the input of which is combined with the second input of the RS flip-flop and is the control channel input of the reception, and the output is connected to the input of the first pulse shaper, the output of which is connected to the second input of the switch.

Перечисленная новая совокупность существенных признаков за счет того, что вводятся новые блоки и связи, позволяет достичь цели изобретения: обеспечить повышение качества приема сигналов заданного ИРИ с ППРЧ за счет увеличения вероятности правильной селекции входного потока сигналов путем учета их пространственных параметров.The listed new set of essential features due to the fact that new blocks and communications are being introduced allows achieving the purpose of the invention: to improve the reception quality of signals of a given IRI with frequency hopping by increasing the probability of correct selection of the input signal stream by taking into account their spatial parameters.

Заявляемое устройство поясняется чертежами, на которых:The inventive device is illustrated by drawings, in which:

на фиг.1 приведена структурная схема многоканального адаптивного радиоприемного устройства и блока частотно-временной обработки;figure 1 shows the structural diagram of a multi-channel adaptive radio receiver and frequency-time processing unit;

на фиг.2 представлена структурная схема блока оценки пространственных параметров;figure 2 presents the structural diagram of the unit for assessing spatial parameters;

на фиг.3 иллюстрируется частотно-пеленговая панорама;figure 3 illustrates the frequency-bearing panorama;

на фиг.4 приведена структурная схема блока формирования весовых коэффициентов;figure 4 shows the structural diagram of the block forming the weighting factors;

на фиг.5 приведена структурная схема блока фиксации весовых коэффициентов;figure 5 shows the structural diagram of the block fixation of weights;

на фиг.6 представлена структурная схема преобразователя кода.figure 6 presents the structural diagram of the code Converter.

Сущность изобретения заключается в том, что селекцию сигналов ИРИ с ППРЧ, работающих на общих частотах, предлагается осуществлять с использованием их пространственных параметров, например по направлению их прихода (пеленгу θ). В настоящее время известны измерители пространственных параметров (см. Пат. РФ №2341811, МПК G01S 3/14, опубл. 20.12.2008; Пат. РФ №2263327, МПК G01S 3/14, опубл. 27.10.2005), позволяющие с достаточно высокой точностью осуществлять измерение θ для различных условий с погрешностью в пределах двух градусов. Поэтому при работе с корреспондентами даже в ограниченном секторе, например 100°, предлагаемое устройство в состоянии осуществить селекцию сигналов заданного ИРИ и качественный их прием при одновременной работе до 50 ИРИ с равномерным рассосредоточением по азимуту. При этом размерность антенной системы N должна составлять не менее 51 антенного элемента. Обеспечение качественного приема сигналов заданного ИРИ с ППРЧ на общих с другими ИРИ частотах потребовало внесение изменений в БЧВО. При этом в заявляемом устройстве сохранена важнейшая характеристика прототипа - скорость адаптации к сигнально-помеховой обстановке.The essence of the invention lies in the fact that the selection of IRI signals with frequency hopping, operating at common frequencies, it is proposed to use their spatial parameters, for example, in the direction of their arrival (bearing θ). At present, spatial parameters meters are known (see Pat. RF No. 2341811, IPC G01S 3/14, publ. 12/20/2008; Pat. RF No. 2263327, IPC G01S 3/14, publ. 10/27/2005), allowing high accuracy to measure θ for various conditions with an error within two degrees. Therefore, when working with correspondents even in a limited sector, for example, 100 °, the proposed device is able to select signals of a given IRI and receive them qualitatively while simultaneously operating up to 50 IRI with uniform dispersion in azimuth. In this case, the dimension of the antenna system N must be at least 51 antenna elements. Ensuring high-quality reception of signals of a given IRI with frequency hopping at frequencies common with other IRI required changes to the BCI. Moreover, in the inventive device retained the most important characteristic of the prototype - the speed of adaptation to the signal-noise environment.

Заявляемое устройство (см. фиг.1) содержит блок взвешенного сложения 1, блок частотно-временной обработки 6, первый информационный вход которого соединен с информационным выходом блока взвешенного сложения 1, а информационный выход является выходной шиной устройства 8, антенную решетку 2, выполненную из N>2 идентичных ненаправленных антенных элементов, выходы которых соединены с первой группой информационных входов блока взвешенного сложения 1, блок формирования весовых коэффициентов 3, первая группа информационных выходов которого соединена со второй группой информационных входов блока взвешенного сложения 1, а входы оценки полезной и помеховой составляющих сигнала соединены с соответствующими выходами полезной и помеховой составляющих сигнала блока частотно-временной обработки 6, блок фиксации весовых коэффициентов 4, группа информационных входов которого соединена со второй группой информационных выходов блока формирования весовых коэффициентов 3, группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов блока фиксирования весовых коэффициентов 4, а первый и второй управляющие входы соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами блока фиксации весовых коэффициентов 4, группа адресных входов которого соединена с группой адресных выходов блока частотно-временной обработки 6.The inventive device (see figure 1) contains a weighted addition unit 1, a time-frequency processing unit 6, the first information input of which is connected to the information output of the weighted addition unit 1, and the information output is the output bus of the device 8, antenna array 2, made of N> 2 identical omnidirectional antenna elements, the outputs of which are connected to the first group of information inputs of the weighted addition unit 1, the unit for generating weight coefficients 3, the first group of information outputs of which are connected on with the second group of information inputs of the weighted addition unit 1, and the inputs of the estimation of the useful and interference components of the signal are connected to the corresponding outputs of the useful and interference components of the signal of the time-frequency processing unit 6, the block for fixing the weighting factors 4, the group of information inputs of which is connected to the second group of information the outputs of the unit for the formation of weighting coefficients 3, the group of information inputs of which is connected to the group of information outputs of the unit for fixing weighting coefficients ENTOV 4, and the first and second control inputs connected respectively to the first and second control outputs weighting coefficients fixing unit 4, a group of address inputs of which is connected to the group address output time-frequency processing unit 6.

Для обеспечения повышения качества приема сигналов заданного ИРИ с ППРЧ, с одновременным сокращением времени вхождения в связь за счет увеличения вероятности правильной селекции входного потока сигналов путем учета их пространственных параметров, дополнительно введен блок оценки пространственных параметров 5, первая группа информационных входов которого объединена с первой группой информационных входов блока взвешенного сложения 1. Группа адресных выходов блока 5 соединена с группой адресных входов блока частотно-временной обработки 6, вторая группа информационных входов которого является второй входной установочной шиной устройства 9. Вторая группа информационных входов блока 5 является первой входной установочной шиной устройства 7.In order to improve the reception quality of signals of a given IRI with frequency hopping, while reducing the time of getting in touch by increasing the probability of correct selection of the input signal stream by taking into account their spatial parameters, an additional block for estimating spatial parameters 5 is introduced, the first group of information inputs of which are combined with the first group information inputs of the weighted addition block 1. The group of address outputs of block 5 is connected to the group of address inputs of the time-frequency processing unit and 6, the second group of information inputs of which a second input bus of the mounting device 9. The second group of information inputs of the first block 5 is an input device 7 of the mounting rail.

Кроме того, блок частотно-временной обработки 6 содержит первый сумматор 10, выход которого является информационным выходом блока 6, второй сумматор 11, выход которого является выходом полезной составляющей сигнала блока 6, третий сумматор 12, выход которого является выходом помеховой составляющей сигнала блок 6. Преобразователь кода 13, первая группа информационных входов которого является группой адресных входов блока 6, а вторая группа информационных входов является второй группой информационных входов блока 9. Кроме того, блок 6 имеет K приемных каналов 14.1-14.K, информационные входы которых объединены и являются информационным входом блока 6, а информационный выход каждого из приемных каналов 14.1-14.K соединен с соответствующим входом первого сумматора 10. Выходы полезной составляющей сигнала К приемных каналов 14.1-14.K соединены с соответствующими входами второго сумматора 11. Выходы помеховой составляющей сигнала K приемных каналов 14.1-14.K соединены с соответствующими входами третьего сумматора 12. Адресные выходы K приемных каналов 14.1-14.K являются группой адресных выходов блока 6. Входы управления K приемных каналов 6 соединены с соответствующими выходами преобразователя кода 13. При этом каждый приемный канал 14.1-14.K содержит последовательно подключенные полосовой фильтр 15, элемент задержки 16 и ключ 17, выход которого является информационными выходом каждого приемного канала 14.1-14.K, а вход полосового фильтра 15 - информационным входом каждого приемного канала 14.1-14.K. Коммутатор 20, а также последовательно соединенные амплитудный детектор 19, пороговое устройство 23, второй формирователь импульсов 24, переключатель 21 и RS-триггер 18, выход которого соединен с входами управления ключа 17 и коммутатора 20 и одновременно является адресным выходом приемного канала 14.1-14.K. Первый выход блока 20 является выходом полезной составляющей сигнала канала приема 14.1-14.K, а второй выход - помеховой составляющей сигнала канала приема 14.1-14.K. Информационный вход блока 20 соединен с выходом амплитудного детектора 19, вход которого соединен с выходом полосового фильтра 15. Кроме того, в состав блока 6 входят первый формирователь импульсов 22 и ждущий мультивибратор 25, вход которого объединен со входом RS-триггера 18 и является входом управления канала приема 14.1-14.K. Выход блока 25 соединен со входом первого формирователя импульсов 22, выход которого соединен со вторым входом переключателя 21.In addition, the time-frequency processing unit 6 contains a first adder 10, the output of which is the information output of unit 6, a second adder 11, the output of which is the output of the useful component of the signal of unit 6, a third adder 12, the output of which is the output of the interfering component of the signal unit 6. Code converter 13, the first group of information inputs of which is a group of address inputs of block 6, and the second group of information inputs is the second group of information inputs of block 9. In addition, block 6 has K for many channels 14.1-14.K, the information inputs of which are combined and are the information input of block 6, and the information output of each of the receiving channels 14.1-14.K is connected to the corresponding input of the first adder 10. The outputs of the useful signal component K of the receiving channels 14.1-14. K are connected to the corresponding inputs of the second adder 11. The outputs of the interference component of the signal K of the receiving channels 14.1-14.K are connected to the corresponding inputs of the third adder 12. Address outputs K of the receiving channels 14.1-14.K are a group of address outputs of block 6. In The control signals K of the receiving channels 6 are connected to the corresponding outputs of the code converter 13. Moreover, each receiving channel 14.1-14.K contains a series-pass bandpass filter 15, a delay element 16, and a key 17, the output of which is the information output of each receiving channel 14.1-14. K, and the input of the band-pass filter 15 is the information input of each receiving channel 14.1-14.K. The switch 20, as well as a series-connected amplitude detector 19, a threshold device 23, a second pulse shaper 24, a switch 21 and an RS-trigger 18, the output of which is connected to the control inputs of the key 17 and the switch 20 and is simultaneously an address output of the receiving channel 14.1-14. K. The first output of block 20 is the output of the useful component of the signal of the receive channel 14.1-14.K, and the second output is the interference component of the signal of the receive channel 14.1-14.K. The information input of block 20 is connected to the output of the amplitude detector 19, the input of which is connected to the output of the bandpass filter 15. In addition, block 6 includes a first pulse shaper 22 and a standby multivibrator 25, the input of which is combined with the input of the RS flip-flop 18 and is the control input receive channel 14.1-14.K. The output of block 25 is connected to the input of the first pulse shaper 22, the output of which is connected to the second input of the switch 21.

Многоканальное адаптивное радиоприемное устройство (см. фиг.1) работает следующим образом.A multi-channel adaptive radio receiving device (see figure 1) works as follows.

Аддитивная смесь сигналов с ППРЧ, помех и шумов с выхода антенной решетки 2 поступает на входы БВС 1. В блоке 1 осуществляют взвешивание принимаемых сигналов в полосе ΔF и их сложение. Далее они следуют в БЧВО 6. В блоке 6 выполняют расфильтровку принимаемых сигналов по К частотным каналам и их задержку на Δτ. Последняя операция необходима для компенсации временных потерь в блоке 5 на определение в текущий момент времени направлений прихода сигналов ИРИ и номиналов частот, на которых выявлена их работа. По истечении времени Δτ на группе выходов блока 5 появляется информация о параметрах f_i и θ_j M работающих ИРИ с ППРЧ, которая поступает на адресные входы блока 6. Значения f_i и θ_j используют в БЧВО 6 для селекции входного потока сигналов ИРИ с ППРЧ (для выделения сигналов назначенного корреспондента). Данную операцию осуществляют по значению параметра θ_j, которое задается в блоке 6 по второй установочной шине 9 перед началом работы устройства. В противном случае, если значение θ_j априорно неизвестно, эта операция выполняется методом перебора сигналов работающих ИРИ с ППРЧ. В результате на выходной шине 8 блока 6 появляются "собранные" на разных частотах отрезки излучений только заданного ИРИ. Кроме того, БЧВО 6 формирует два показателя качества U_c и U_П, которые поступают на соответствующие входы БФВК 3. Эти напряжения используют в блоке 3 для уточнения весовых коэффициентов, поступивших с группы выходов блока 4 (по аналогичному алгоритму, реализованному в устройстве-прототипе). Уточненные в блоке 3 значения W(f_i, θ_j) в блок 1 для максимизации значения сигнального показателя качества U_C и минимизации помехового U_П. В результате достигается более быстрая (по сравнению с аналогами) и точная компенсация мешающих сигналов и согласованный прием сигналов. Кроме того, уточненные значения W(f_i, θ_j) с выхода блока 3 поступают в блок 4 и обновляют хранящуюся информацию о сигнально-помеховой обстановке по соответствующим адресам {f_i}. Таким образом, заявленное устройство формирует такую диаграмму направленности в полосе ППРЧ ΔF, у которой минимумы соответствуют направлениям на источники помех, а максимум ориентирован в направлении θ_j ИРИ с ППРЧ. В результате достигается многоканальный помехозащищенный прием сигналов заданного источника с ППРЧ.An additive mixture of signals with frequency hopping, interference and noise from the output of the antenna array 2 is fed to the inputs of the BVS 1. In block 1, the received signals are weighted in the ΔF band and added. Then they follow in the BCCH 6. In block 6, the received signals are filtered out by the K frequency channels and their delay is Δτ. The last operation is necessary to compensate for temporary losses in block 5 to determine at the current time the directions of arrival of the IRI signals and the nominal frequencies at which their operation is detected. After the time Δτ, information on the parameters f _i and θ _j M of the operating IRR with frequency hopping frequency information is received on the group of outputs of block 5, which is supplied to the address inputs of block 6. The values f _i and θ _j are used in the BCCH 6 to select the input signal flow of IRI with frequency hopping (to highlight the signals of the designated correspondent). This operation is carried out by the value of the parameter θ _j , which is set in block 6 by the second installation bus 9 before starting the operation of the device. Otherwise, if the value of θ _{j is a} priori unknown, this operation is performed by the method of sorting the signals of working IRI with frequency hopping. As a result, on the output bus 8 of block 6, the “collected” sections of radiation of only a given IRI appear at different frequencies. In addition, BCHVO 6 generates two quality indicators U _c and U _P , which are supplied to the corresponding inputs of BFVK 3. These voltages are used in block 3 to clarify the weight coefficients received from the group of outputs of block 4 (according to a similar algorithm implemented in the prototype device ) The values W (f _i , θ _j ) specified in block 3 are entered in block 1 to maximize the value of the signal quality indicator U _C and minimize the interference U _P. As a result, faster (compared to analogs) and accurate compensation of interfering signals and consistent reception of signals are achieved. In addition, the adjusted values of W (f _i , θ _j ) from the output of block 3 go to block 4 and update the stored information about the signal-noise situation at the corresponding addresses {f _i }. Thus, the claimed device generates such a radiation pattern in the frequency hopping band ΔF, in which the minima correspond to the directions to the sources of interference, and the maximum is oriented in the direction θ _j IRI with frequency hopping. The result is a multi-channel noise-immune reception of signals from a given source with frequency hopping.

По окончании работы m-го ИРИ на частотной позиции f_i уточненное значение вектора весовых коэффициентов W(f_i, θ_j)_m запоминают в блоке 4 по соответствующему {f_i} адресу. В очередном цикле работы m-го ИРИ с ППРЧ на i-й частоте будут использованы уточненные значения векторов W(f_i, θ_j)_m. При этом алгоритм работы заявляемого устройства допускает постепенное (плавное) изменение азимутального параметра сигналов ИРИ с ППРЧ (вызванное, например, перемещением последнего). В этом случае в блоке 6 уточняется значение пространственного параметра θ_j m-го ИРИ. Это стало возможным благодаря тому, что значение θ_j задается как

, где Δθ - величина, определяемая точностными характеристиками блока 5, и может составлять, например, 1 или 2 градуса. По окончании работ ИРИ на i-й частоте в блоке 6 уточняется значение

. Однако резкие изменения пространственного параметра θ_j m-го ИРИ с ППРЧ, вызванные, например, перемещениями его между сеансами связи, приведут к проблемам, связанным со значительными временными затратами на процессы адаптации и, как следствие, - к потерям передаваемой информации в начале сеанса связи.At the end of the work of the mth IRI at the frequency position f _{i, the} updated value of the vector of weight coefficients W (f _i , θ _j ) _{m is} stored in block 4 at the corresponding {f _i } address. In the next cycle of operation of the mth IRI with frequency hopping at the i-th frequency, the updated values of the vectors W (f _i , θ _j ) _m will be used. Moreover, the operation algorithm of the claimed device allows a gradual (smooth) change in the azimuthal parameter of the IRI signals with frequency hopping (caused, for example, by moving the latter). In this case, in block 6, the value of the spatial parameter θ _{j of the} mth IRI is specified. This became possible due to the fact that the value of θ _j is set as

, where Δθ is a value determined by the accuracy characteristics of block 5, and can be, for example, 1 or 2 degrees. Upon completion of the IRI work at the i-th frequency, in block 6, the value is specified

. However, sharp changes in the spatial parameter θ _{j of the} mth IRI with frequency hopping caused, for example, by moving it between communication sessions, will lead to problems associated with significant time spent on adaptation processes and, as a result, to loss of transmitted information at the beginning of the communication session .

В предлагаемом устройстве временные затраты на адаптацию к сигнально-помеховой обстановке (СПО) аналогичны затратам прототипа и значительно ниже, чем у известных аналогов. Положительный эффект по быстродействию в заявляемом устройстве и прототипе достигается благодаря учету априорной информации о СПО на используемых частотах в предшествующие интервалы времени (см. Никитченко В.В., Смирнов П.Л. Оценка пространственно-поляризационных параметров сигналов и помех при приеме излучений с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. - Радиотехника и электроника, 1990 г., т.35, №4, с.767-774).In the proposed device, the time spent on adaptation to the signal-noise environment (STR) is similar to the cost of the prototype and is much lower than that of the known analogues. A positive effect on speed in the inventive device and prototype is achieved by taking into account a priori information about STRs at used frequencies in previous time intervals (see Nikitchenko V.V., Smirnov P.L. Estimation of spatially polarized parameters of signals and noise when receiving radiation from a pseudo-random tuning of the working frequency. - Radio engineering and electronics, 1990, t. 35, No. 4, p. 767-774).

Блок частотно-временной обработки 6 (см. фиг.1) реализован в виде K - канального приемного устройства. Приемные каналы 14.1-14.K настраивают на частотные позиции сигналов с ППРЧ f_i, i=1, 2, …, K. Априорное знание направлений прихода сигнала ИРИ с ППРЧ θ_j обеспечивает бесподстроечное вхождение в связь с заданными корреспондентами и формирование показателей качества U_c и U_П. Здесь под априорным знанием значения параметра θ_j, j=1, 2, …, М, также понимается регулярность (стабильность) проявления азимутального угла θ_j излучения m-го ИРИ с ППРЧ на разных частотах в течение сеанса связи (справедливо для ситуации, когда значение θ_j априорно неизвестно).The time-frequency processing unit 6 (see Fig. 1) is implemented as a K-channel receiving device. The receiving channels 14.1-14.K are tuned to the frequency positions of the signals with frequency hopping f _i , i = 1, 2, ..., K. A priori knowledge of the directions of the arrival of the IRI signal with frequency hopping θ _j provides uninterrupted entry into communication with given correspondents and the formation of quality indicators U _c and U _p . Here, by a priori knowledge of the value of the parameter θ _j , j = 1, 2, ..., M, we also mean the regularity (stability) of the manifestation of the azimuthal angle θ _{j of the} radiation of the mth IRI with frequency hopping at different frequencies during the communication session (valid for the situation when the value of θ _{j is a} priori unknown).

Суммарный сигнал с выхода блока 1 поступает на входы приемных каналов 14.1-14.K БЧВО 6. Пройдя через полосовой фильтр 15, он задерживается на время Δτ в элементе задержки 16. Данная операция необходима для компенсации временных затрат в блоке 5 на измерение параметров f_i и θ_j. Измеренные в БОПП 5 значения {f_i, θ_j} поступают на входы преобразователя кода 13. В функции блока 13 входит определение номера приемного канала 14.1-14.K (по значениям f_i и θ_j), выход которого будет подключен к соответствующему входу первого (сигнального) сумматора 10. Пусть излучение заданного ИРИ появилось на K-й частоте, i=K. На K-м выходе блока 13 формируется управляющий сигнал, который поступает на второй вход RS-триггера 18 и вход ждущего мультивибратора 25 выбранного K-го канала приема 14.K. Данным импульсом RS-триггер 18 переводится во второе устойчивое состояние. В результате на его выходе в момент времени t₁ формируется сигнал управления, который открывает ключ 17. Принятый с направления θ_j сигнал m-го ИРИ с ППРЧ и задержанный в блоке 16 проходит через блок 17 на K-й вход первого (сигнального) сумматора 10 и далее на выходную шину устройства 8. При переходе m-го ИРИ на другую рабочую частоту к работе подключается другой канал приема 14, а сигнал с его выхода также поступает на соответствующий вход сумматора 10 в связи с тем, что направление его прихода θ_j остается прежним. Одновременно с приемом сигналов заданного m-го ИРИ на i-й частоте в блоке 13 уточняют среднее значение параметра

. На очередной частной позиции m-го ИРИ используют уточненное значение

.The total signal from the output of block 1 is fed to the inputs of the receiving channels 14.1-14.K BSWO 6. Having passed through the bandpass filter 15, it is delayed by the time Δτ in the delay element 16. This operation is necessary to compensate for the time costs in block 5 for measuring the parameters f _i and θ _j . The values {f _i , θ _j } measured in BOPP 5 are supplied to the inputs of code converter 13. The functions of block 13 include determining the number of the receiving channel 14.1-14.K (from the values of f _i and θ _j ), the output of which will be connected to the corresponding input first (signal) adder 10. Let the radiation of a given IRI appear at the Kth frequency, i = K. A control signal is generated at the Kth output of block 13, which is fed to the second input of the RS flip-flop 18 and the input of the standby multivibrator 25 of the selected Kth receive channel 14.K. With this pulse, the RS flip-flop 18 is transferred to the second stable state. As a result, a control signal is generated at its output at time t ₁ , which opens the key 17. The signal of the mth IRI with frequency hopping received from the direction θ _j and delayed in block 16 passes through block 17 to the Kth input of the first (signal) adder 10 and further to the output bus of device 8. When the mth IRI switches to a different operating frequency, another receive channel 14 is connected to work, and the signal from its output also goes to the corresponding input of adder 10 due to the direction of its arrival θ _j remains the same. Simultaneously with the reception of signals of a given m-th IRI at the i-th frequency, in block 13, the average parameter value is specified

. At the next private position of the mth IRI, the specified value is used

.

Кроме того, сигнал управления, сформированный на выходе RS-триггера 18 в момент времени t₁, переключает коммутатор 20. Входной сигнал канала приема 14.K детектируют в блоке 19 и далее его огибающая через коммутатор 20 поступает на соответствующий K-й вход второго сумматора 11 полезной составляющей сигнала. В результате суммирования в блоке 11 подобных сигналов всех K каналов приема 14.K формируют сигнальный показатель качества U_с для всех используемых в работе ИРИ частот. Дополнительно в момент времени t₁ выходной сигнал блока 18 поступает на выход канала приема 14.K и БЧВО 6. В заявляемом устройстве он используется в качестве выходного сигнала, несущего информацию о номере канала приема (а иначе - о частоте f_K), в котором в текущий момент времени осуществляется прием сигналов заданного корреспондента.In addition, the control signal generated at the output of the RS-trigger 18 at time t ₁ switches the switch 20. The input signal of the receive channel 14.K is detected in block 19 and then its envelope through the switch 20 is fed to the corresponding K-th input of the second adder 11 useful signal component. As a result of summing in block 11 similar signals of all K reception channels 14.K, a signal quality indicator U _{c is} generated for all frequencies used in the work. Additionally, at time t _{1, the} output signal of block 18 goes to the output of the receive channel 14.K and BCCH 6. In the inventive device, it is used as an output signal that carries information about the number of the receive channel (and otherwise about the frequency f _K ), in which at the current time, the signals of a given correspondent are received.

В большинстве известных систем связи с ППРЧ длительность излучений на используемых частотах постоянна и априорно известна. Это позволило использовать ждущий мультивибратор 25 и первый формирователь импульсов 22 для возвращения RS-триггера 18 в исходное состояние. С помощью импульса, сформированного блоком 13 в момент времени t₁ и поступающего на вход блока 25, формируют управляющий сигнал, длительность которого совпадает со временем пребывания ИРИ с ППРЧ на частотной позиции. Импульсом (соответствующим заднему фронту этого сигнала), сформированным блоком 22 и прошедшим через переключатель 21, RS-триггер 18 возвращают в исходное состояние. В результате запрещается прохождение сигналов через ключ 17, а коммутатор 20 возвращается в исходное состояние. Сигналы, поступающие на вход канала приема 14.K, начинают восприниматься как помеховые. Продетектированные в блоке 19 излучения (их огибающая) через коммутатор 20 поступают на соответствующий K-й вход третьего сумматора помеховой составляющей сигнала 12. В результате суммирования в блоке 12 подобных сигналов всех каналов приема формируют помеховый показатель качества U_П для всех используемых в работе частот.In most known communication systems with frequency hopping, the duration of radiation at the frequencies used is constant and a priori known. This made it possible to use the standby multivibrator 25 and the first pulse shaper 22 to return the RS flip-flop 18 to its original state. Using the pulse generated by block 13 at time t ₁ and supplied to the input of block 25, a control signal is generated, the duration of which coincides with the time spent by the IRR with frequency hopping in the frequency position. The pulse (corresponding to the trailing edge of this signal) generated by the block 22 and passed through the switch 21, the RS-trigger 18 is returned to its original state. As a result, the passage of signals through the key 17 is prohibited, and the switch 20 is returned to its original state. The signals arriving at the input of the 14.K reception channel begin to be perceived as interfering. The radiation detected in block 19 (their envelope) through the switch 20 is fed to the corresponding Kth input of the third adder of the interference component of signal 12. As a result of summing in block 12 of such signals of all reception channels, an interference quality indicator U _{P is formed} for all frequencies used in the work.

При приеме сигналов ИРИ с ППРЧ типа TH/FH (прыгающее время/прыгающая частота) время окончания работы ИРИ на частотной позиции априорно неизвестно. В связи с этим переключатели 21 всех K каналов приема 14 устанавливают во второе положение. Продетектированный сигнал с выхода блока 19 поступает на вход порогового устройства 23. В его задачу входит формирование импульса, передний и задний фронты которого соответствуют началу и концу работы ИРИ на частотной позиции. Названный импульс с выхода блока 23 поступает на вход второго формирователя импульсов 24. В задачу последнего входит формирование короткого импульса по заданному фронту сигнала блока 23. Этот импульс через переключатель 21 поступает на первый вход RS-триггера 18, возвращая его в исходное состояние. В этом режиме становится возможным адаптивный прием сигналов ИРИ, работающих также и на фиксированных частотах в заданной полосе ΔF.When receiving IRI signals with frequency hopping like TH / FH (jumping time / jumping frequency), the time of completion of the IRI operation at the frequency position is a priori unknown. In this regard, the switches 21 of all K reception channels 14 are set to the second position. The detected signal from the output of block 19 is fed to the input of the threshold device 23. Its task is to generate a pulse whose leading and trailing edges correspond to the beginning and end of the IRI at the frequency position. The named pulse from the output of block 23 is fed to the input of the second pulse shaper 24. The task of the latter is to generate a short pulse at a given edge of the signal of block 23. This pulse through the switch 21 is fed to the first input of the RS-flip-flop 18, returning it to its original state. In this mode, it becomes possible to adaptively receive IRI signals operating also at fixed frequencies in a given band ΔF.

На фиг.2 приведена структурная схема блока оценки пространственных параметров. Он содержит генератор синхроимпульсов 26, блок формирования эталонных разностей фаз 27, первое запоминающее устройство 28, антенный коммутатор 29, радиоприемное устройство 30, блок аналого-цифрового преобразования 31, блок преобразования Фурье 32, блок вычисления разностей фаз 33, второе запоминающее устройство 34, блок вычитания 35, умножитель 36, сумматор 37, третье запоминающее устройство 38 и блок определения азимута 39. Кроме того, непосредственное участие в измерении пространственных параметров сигналов принимает антенная решетка 2. С помощью блоков 2 и 5 реализуется фазовый интерферометр (см. Пат. РФ №2283505, МПК 7 G01S 13/46, опубл. 10.09.2006 г., бюл. №25; Пат. РФ №2263328, опубл. 24.05.2004 г., №30).Figure 2 shows the structural diagram of the block estimates the spatial parameters. It contains a clock generator 26, a unit for generating phase differences 27, a first storage device 28, an antenna switch 29, a radio receiver 30, an analog-to-digital conversion unit 31, a Fourier transform unit 32, a phase difference calculation unit 33, a second storage device 34, a block subtracting 35, the multiplier 36, the adder 37, the third storage device 38 and the azimuth determination unit 39. In addition, antenna array 2 is directly involved in measuring the spatial parameters of the signals. of fetters 2 and 5, a phase interferometer is implemented (see Pat. RF No. 2283505, IPC 7 G01S 13/46, publ. 09/10/2006, bull. No. 25; Pat. RF No. 2263328, publ. 24.05.2004, No. 30).

На подготовительном этапе многоканального адаптивного радиоприемного устройства рассчитывают эталонные значения первичных пространственно-информационных параметров (ППИП) Δφ_l,h(f_i) для средних значений рабочих частот ИРИ с ППРЧ f_i=Δf(2i-1)/2. Значение Δf определяется минимальной шириной пропускания приемных трактов БОПП 5 и БЧВО 6. Для этого предварительно осуществляют описание пространственных характеристик антенной решетки 2 заявляемого устройства. С этой целью измеряют взаимные расстояния между антенными элементами (АЭ) A_l,h решетки 2 при их размещении на горизонтальной плоскости. В общем случае (Z_l,h≠0) используют расстояния между проекциями пространственного размещения АЭ на горизонтальную плоскость, проходящую через первый элемент. В этом случае для каждого АЭ дополнительно измеряют значения {Z_l,h} как {Z_l,h}={Z_l}-{Z_h}. Результат измерений по первой входной установочной шине 7 (см. фиг.1 и 2) поступают на вход блока формирования эталонных значений ППИП 27. Здесь по известному алгоритму (см. Пат. РФ 2283505, МПК7 G01S 13/46, опубл. 10.09.2006 г., бюл. №25) вычисляют значения Δφ_l,h,эm(f_i), которые в дальнейшем хранятся в первом запоминающем устройстве 28 (см. фиг.2). Вводится склонение (при необходимости) θ_скл антенной решетки 2 относительно направления на север, например, как угол между векторами, проходящими через первый и второй АЭ и центр решетки в направлении на север.At the preparatory stage of a multi-channel adaptive radio receiving device, the reference values of the primary spatial information parameters (PPIP) Δφ _{l, h} (f _i ) are calculated for the average values of the operating frequencies of the IRI with frequency hopping f _i = Δf (2i-1) / 2. The value of Δf is determined by the minimum bandwidth of the receiving paths BOPP 5 and BSWO 6. For this, a preliminary description of the spatial characteristics of the antenna array 2 of the inventive device is carried out. For this purpose, the mutual distances between the antenna elements (AE) A _{l, h of the} array 2 are measured when they are placed on a horizontal plane. In the general case (Z _{l, h} ≠ 0), the distances between the projections of the spatial arrangement of the AE on the horizontal plane passing through the first element are used. In this case, for each AE, the values {Z _{l, h} } are additionally measured as {Z _{l, h} } = {Z _l } - {Z _h }. The measurement result for the first input mounting bus 7 (see Figs. 1 and 2) is input to the block for generating the reference values of PPIP 27. Here, according to the well-known algorithm (see Pat. RF 2283505, IPC7 G01S 13/46, publ. 09/10/2006 G., bull. No. 25) calculate the values Δφ _{l, h, em} (f _i ), which are subsequently stored in the first storage device 28 (see _figure 2). Introduced declination (if necessary) θ _flask antenna array 2 relative to the north direction, for example, as the angle between the vectors passing through the first and second AE and grating center toward the north.

В процессе работы заявляемого устройства с помощью блоков 2, 29-39 (см. фиг.2) осуществляют поиск и обнаружение сигналов ИРИ с ППРЧ в заданной полосе частот ΔF. Принятые антенной решеткой 2 сигналы на частоте f_i поступают на соответствующие входы антенного коммутатора 29. В задачу последнего входит обеспечение синхронного подключения в едином промежутке времени любых пар АЭ к опорному и сигнальному выходам. В результате последовательно во времени на оба сигнальных входа двухканального радиоприемного устройства 30 поступают сигналы со всех возможных АЭ решетки 2. При этом все АЭ периодически выступают как в качестве сигнальных, так и в качестве опорных (при условии использования полнодоступного коммутатора 29). Этим достигается максимальный набор статистики о пространственных параметрах электромагнитного поля.In the process of operation of the inventive device using blocks 2, 29-39 (see figure 2) search and detection of IRI signals with frequency hopping in a given frequency band ΔF. The signals received by the antenna array 2 at a frequency f _i are supplied to the corresponding inputs of the antenna switch 29. The task of the latter is to provide synchronous connection in a single time interval of any AE pairs to the reference and signal outputs. As a result, the signals from all possible AEs of the grating 2 are received sequentially in time at both signal inputs of the two-channel radio receiving device 30. Moreover, all AEs periodically act as both signal and reference ones (provided that the fully accessible switch 29 is used). This achieves the maximum set of statistics on the spatial parameters of the electromagnetic field.

Сигналы, поступившие на входы радиоприемного устройства 30, усиливают, фильтруют и переносят на промежуточную частоту, например 10,7 МГц. С опорного и сигнального выходов промежуточной частоты блока 30 сигналы поступают на соответствующие входы двухканального блока аналого-цифрового преобразования (БАЦП) 31, где синхронно преобразуются в цифровую форму. Кроме того, код частоты настройки f_i блока 30 с его адресного выхода поступает на выход БОПП 5.The signals received at the inputs of the radio receiver 30 are amplified, filtered and transferred to an intermediate frequency, for example 10.7 MHz. From the reference and signal outputs of the intermediate frequency of block 30, the signals are fed to the corresponding inputs of the two-channel block of analog-to-digital conversion (BACP) 31, where they are synchronously converted to digital form. In addition, the tuning frequency code f _i block 30 with its address output is fed to the output of the BOPP 5.

Полученные цифровые отсчеты сигналов АЭ A_l и A_h в блоке 31 перемножают на цифровые отсчеты двух гармонических сигналов одной и той же частоты, сдвинутые относительно друг друга на π/2. В результате в блоке 31 формируют четыре последовательности отчетов (квадратурные составляющие сигналов от двух АЭ A_l и A_h). Для реализации необходимой импульсной характеристики цифровых фильтров в блоке 31 выполняют операцию перемножения каждой квадратурной составляющей сигнала на соответствующие отсчеты временного окна. Порядок выполнения этих операция подробно рассмотрен в Пат. РФ №2263328 и Пат. РФ №2283505. На завершающем этапе в блоке 31 формируют две комплексные последовательности отсчетов.The obtained digital samples of the AE signals A _l and A _h in block 31 are multiplied by digital samples of two harmonic signals of the same frequency, shifted relative to each other by π / 2. As a result, four sequences of reports are generated in block 31 (quadrature components of the signals from two AEs A _l and A _h ). To implement the necessary impulse response of the digital filters in block 31, the operation of multiplying each quadrature component of the signal by the corresponding samples of the time window is performed. The order of these operations is described in detail in Pat. RF No. 2263328 and Pat. RF №2283505. At the final stage in block 31 form two complex sequence of samples.

Сигналы с выхода БАЦП 31 поступают на соответствующие входы блока преобразования Фурье 32. В результате выполнения в блоке 32 операции в соответствии с выражением

получают две преобразованные последовательности, характеризующие спектры сигналов в АЭ A_l и A_h, а следовательно, и их фазовые характеристики. Измерение разности фаз Δφ_l,h(f_i) в парах A_l и A_h предполагает вычисление функции взаимной корреляции сигналов в соответствии с выражениемThe signals from the output of the BACP 31 are supplied to the corresponding inputs of the Fourier transform block 32. As a result of the execution in block 32 of the operation in accordance with the expression

get two converted sequences characterizing the spectra of the signals in AE A _l and A _h , and therefore their phase characteristics. The measurement of the phase difference Δφ _{l, h} (f _i ) in pairs A _l and A _h involves the calculation of the cross-correlation function of the signals in accordance with the expression

,

где l, h=1, 2, …, N, l≠h - номер АЭ. На его основе Δφ_l,h(f_i) определяется какwhere l, h = 1, 2, ..., N, l ≠ h is the AE number. Based on it, Δφ _{l, h} (f _i ) is defined as

Δφ_l,h(f_i)=arctg(U_c(f_i)/U_s(f_i)).Δφ _{l, h} (f _i ) = arctan (U _c (f _i ) / U _s (f _i )).

Эта функция выполняется блоком 33. Измеренное значение Δφ_l,h(f_i) очередным импульсом генератора 26 записывают во второе запоминающее устройство 34. Данная операция выполняется до тех пор, пока не будут записаны в эти блоки значения ППИП для всех возможных сочетаний пар АЭ. Выполнение этой операции соответствует формированию массива измеренных ППИП Δφ_l,h,изм(f_i).This function is performed by block 33. The measured value Δφ _{l, h} (f _i ) is written into the second memory 34 by the next pulse of the generator 26. This operation is performed until the PPIP values for all possible combinations of AE pairs are written to these blocks. The execution of this operation corresponds to the formation of an array of measured PPIP Δφ _{l, h, ISM} (f _i ).

Основное назначение блоков 35, 36, 37, 38 и 27, 28 состоит в том, чтобы оценить степень отличия измеренных параметров Δφ_l,h,изм(f_i) от эталонных значений, измеренных для всех направлений прихода сигнала Δθ_j и всех частот Δf_j The main purpose of blocks 35, 36, 37, 38 and 27, 28 is to assess the degree of difference between the measured parameters Δφ _{l, h, ism} (f _i ) from the reference values measured for all directions of the signal Δθ _j and all frequencies Δf _j

где j=1, 2, …, J; JΔθ=360°, i=1, 2, …, I; IΔf=ΔF.where j = 1, 2, ..., J; JΔθ = 360 °, i = 1, 2, ..., I; IΔf = ΔF.

В результате в третьем запоминающем устройстве 38 формируется массив данных H_θ(f_i), на основе которых находится искомый параметр θ_j. Эта операция осуществляется в блоке 39 путем поиска минимальной суммы H_θ(f_i) в массиве данных H_θ(f_i). Результаты измерения θ_j поступают на выход БОПП 5. Следует отметить, что БОПП 5 в состоянии измерять и угол места β прихода радиосигналов. Однако в предлагаемом устройстве для селекции сигналов различных ИРИ с ППРЧ используется лишь значение θ_j как наиболее информативный параметр. Угол места β в большинстве практических случаев близок к нулю и поэтому малоинформативен. Кроме того, точность измерения угла места β, как правило, ниже точности измерения пеленга в θ_j в силу реализационных особенностей используемых антенных решеток.As a result, a data array H _θ (f _i ) is formed in the third memory 38, based on which the desired parameter θ _{j is found} . This operation is carried out in block 39 by searching for the minimum sum H _θ (f _i ) in the data array H _θ (f _i ). The measurement results θ _j are output BOPP 5. It should be noted that BOPP 5 is able to measure the elevation angle β of the arrival of radio signals. However, in the proposed device for the selection of signals of various IRI with frequency hopping, only the value θ _{j is used} as the most informative parameter. The elevation angle β in most practical cases is close to zero and therefore uninformative. In addition, the accuracy of measuring the elevation angle β is, as a rule, lower than the accuracy of measuring the bearing in θ _j due to the implementation features of the antenna arrays used.

В качестве критерия для принятия решения по селекции сигналов ИРИ с ППРЧ в предлагаемом устройстве выступает свойство примерного равенства параметра θ_j для всех используемых частот и всех составляющих спектра сигнала одного источника (см. фиг.3). При этом допускается разброс значений пеленга θ_j для различных рабочих частот в небольших пределах Δθ=2°-4°, обусловленных погрешностями измерений в силу ряда известных причин (см. фиг.3). Имеющие место шумовые и прочие выбросы носят нерегулярный характер и на работоспособность заявляемого устройства влияния не оказывают.As a criterion for making a decision on the selection of IRI signals with frequency hopping in the proposed device is the property of the approximate equality of the parameter θ _j for all frequencies used and all components of the spectrum of the signal from one source (see figure 3). In this case, the spread of bearing values θ _j for various operating frequencies within small limits Δθ = 2 ° -4 ° due to measurement errors due to a number of known reasons is allowed (see Fig. 3). The noise and other emissions taking place are irregular in nature and do not affect the performance of the claimed device.

В случае недостаточного быстродействия БОПП 5 может быть выполнен N-канальным (по числу АЭ), например восьми или шестнадцати канальным. В этом случае необходимость в антенном коммутаторе 29 отпадает, а элементы 30, 31, 32, 33, 35, 36 и 39 выполняют N-канальными.In the case of insufficient performance BOPP 5 can be performed N-channel (by the number of AE), for example, eight or sixteen channel. In this case, the need for an antenna switch 29 disappears, and the elements 30, 31, 32, 33, 35, 36 and 39 are N-channel.

Блок 3 (см. фиг.4) предназначен для формирования таких весовых коэффициентов, которые обеспечили бы формирование диаграммы направленности с максимумом в направлении заданного корреспондента и минимумами в направлениях, мешающих сигналов и помех. Блок 3 содержит N·K трактов формирования весовых коэффициентов 40.1-40.K и первый сумматор 49. Каждый тракт 40, в свою очередь, содержит цифроаналоговый преобразователь 41, первый и второй ключи 42 и 45 соответственно, второй сумматор 43, интегратор 46, умножитель 48, генератор пертурбационной последовательности 47 и аналого-цифровой преобразователь 44.Block 3 (see figure 4) is intended for the formation of such weighting factors that would ensure the formation of a radiation pattern with a maximum in the direction of a given correspondent and minima in the directions that interfere with signals and interference. Block 3 contains N · K paths for the formation of weight coefficients 40.1-40.K and the first adder 49. Each path 40, in turn, contains a digital-to-analog converter 41, the first and second keys 42 and 45, respectively, the second adder 43, integrator 46, multiplier 48, a perturbation sequence generator 47 and an analog-to-digital converter 44.

При обнаружении заданного m-го ИРИ с ППРЧ на i-й частоте f_i (см. фиг.4) с группы информационных выходов блока 4 на соответствующие группы информационных входов трактов формирования весовых коэффициентов 40.1-40.NK поступают весовые коэффициенты W₁, W₂, … W_NK. Эти значения были сформированы блоком 3 и зафиксированы в блоке 4 на предыдущем цикле выхода m-го ИРИ на i-й частоте f_i и отражающие СПО на тот момент времени. В каждом тракте 40 поступившие весовые коэффициенты преобразуют в аналоговый вид в блоках 41 и через ключ 42 подают на третий вход второго сумматора 43. Прохождение весовых коэффициентов через ключи 42 всех трактов 40 регулируется первым сигналом управления, поступившим на первый управляющий вход блока 3 с первого управляющего выхода блока 4.Upon detection of a given m-th IRI with frequency hopping at the i-th frequency f _i (see Fig. 4), from the group of information outputs of block 4 to the corresponding groups of information inputs of the paths for generating weight coefficients 40.1-40.NK, weight coefficients W ₁ , W ₂ , ... W _NK . These values were generated by block 3 and recorded in block 4 on the previous exit cycle of the mth IRI at the i-th frequency f _i and reflecting the STR at that time. In each path 40, the received weight coefficients are converted into analog form in blocks 41 and fed through the key 42 to the third input of the second adder 43. The passage of the weight coefficients through the keys 42 of all paths 40 is controlled by the first control signal received at the first control input of block 3 from the first control block 4 output.

Одновременно генератор 47 вырабатывает случайную последовательность, которая поступает на первый вход умножителя 48. На второй вход блока 48 поступают напряжения U_C и U_П, соответствующие уровням сигналов заданного ИРИ с ППРЧ и помех. Результаты перемножения названных величин поступают на вход интегратора 46. Кроме того, пертурбационная последовательность с выхода генератора 47 поступает на второй вход второго сумматора 43, на первый вход которого подается напряжение с выхода интегратора 46. В результате в блоке 43 трактов 40 осуществляют уточнение предшествующей информации о СПО с помощью текущих показателей качества U_C и U_П. Изменяющиеся сигналы генератора 47 и интегратора 46 предназначены для определения отклонения текущего значения веса относительно оптимума. В результате выполняется сканирование комплексных весовых коэффициентов относительно среднего значения 〈W〉 на величину ΔW_i,j, i=1, 2, …, N, j=1, 2,…, K. Такое сканирование необходимо для определения градиента ∇W. Таким образом, обеспечивают независимое приведение комплексных векторов весовых коэффициентов к оптимуму.At the same time, the generator 47 generates a random sequence, which is fed to the first input of the multiplier 48. The voltage U _C and U _P corresponding to the signal levels of a given IRI with frequency hopping and interference are supplied to the second input of block 48. The results of the multiplication of these values are fed to the input of the integrator 46. In addition, the perturbation sequence from the output of the generator 47 is supplied to the second input of the second adder 43, the first input of which is supplied with voltage from the output of the integrator 46. As a result, in the block 43 of the paths 40, the previous information on STR using current quality indicators U _C and U _P. The changing signals of the generator 47 and the integrator 46 are designed to determine the deviation of the current weight value relative to the optimum. As a result, scanning of complex weighting coefficients relative to the average value of 〈W〉 is performed by ΔW _{i, j} , i = 1, 2, ..., N, j = 1, 2, ..., K. Such a scan is necessary to determine the gradient of ∇W. Thus, they provide independent reduction of complex vectors of weighting coefficients to optimum.

Учет значения вектора весовых коэффициентов W(f_i, θ_j), характеризующего СПО при выходе ИРИ на i-й частоте в предшествующий цикл работы, используется лишь на первом этапе формирования его очередного значения. Далее ключ 42 закрывается и блок 3 функционирует в обычном режиме. Блок 42 запирается из-за прекращения действия (окончания импульса) первого управляющего сигнала блока 4.Accounting for the value of the vector of weighting coefficients W (f _i , θ _j ), which characterizes the STR when the IRI comes out at the i-th frequency in the previous work cycle, is used only at the first stage of the formation of its next value. Next, the key 42 is closed and the unit 3 operates in the normal mode. Block 42 is locked due to the termination (end of pulse) of the first control signal of block 4.

При очередном изменении m-м ИРИ рабочей частоты вторым управляющим сигналом блока 4 открывается ключ 45 каждого тракта 40, и напряжения с выходов интеграторов 46 (значения элементов вектора весовых коэффициентов) поступают на входы аналого-цифровых преобразователей 44. Блоки 44 преобразуют аналоговые напряжения в цифровую форму, которые далее поступают на группы информационных входов блока 4 и запоминаются по адресу {f_i}. После этого начинается очередной цикл работы блока 3.With the next change in the mth IRI of the operating frequency, the second control signal of block 4 opens the key 45 of each path 40, and the voltages from the outputs of the integrators 46 (values of the elements of the vector of weight coefficients) go to the inputs of the analog-to-digital converters 44. The blocks 44 convert the analog voltage to digital the form, which then goes to the group of information inputs of block 4 and is stored at {f _i }. After this, the next cycle of the block 3 begins.

Блок фиксации весовых коэффициентов 4 (см. фиг.5) предназначен для запоминания измеренных на предыдущих этапах работы устройства значений вектора весовых коэффициентов W(f_i, θ_j) для всех используемых частотных позиций f_i, i=1, 2, …, N. В заявляемом многоканальном адаптивном радиоприемном устройстве структурная схема блока 4 и его работа полностью совпадают с соответствующим блоком устройства-прототипа. Блок 4 содержит преобразователь кода 54, элемент ИЛИ 50, первый и второй формирователи импульсов 51 и 53 соответственно, первый и второй элементы задержки 52 и 56 соответственно и блок памяти 55.The unit for fixing the weight coefficients 4 (see Fig. 5) is intended for storing the values of the vector of weight coefficients W (f _i , θ _j ) measured at the previous stages of the device operation for all used frequency positions f _i , i = 1, 2, ..., N In the inventive multi-channel adaptive radio receiving device, the block diagram of block 4 and its operation fully coincide with the corresponding block of the prototype device. Block 4 contains a code converter 54, an OR element 50, first and second pulse shapers 51 and 53, respectively, first and second delay elements 52 and 56, respectively, and a memory unit 55.

При обнаружении излучения m-го ИРИ с ППРЧ на i-й частоте триггер 18 i-го приемного тракта 14.i блока 6 (см. фиг.1) переводится в единичное состояние. Передним фронтом этого сигнала, поступившего на i-й вход элемента ИЛИ 50 блока 4 (см. фиг.5), запускают первый формирователь импульсов 51. В задачу блока 51 входит формирование первого сигнала управления (импульса). По переднему фронту этого импульса происходит запись адреса (кода i-й частоты настройки m-го ИРИ) в блок памяти 55. Последний поступает с выхода преобразователя кода 54. В задачу блока 54 входит преобразование кодовой комбинации, снимаемой с выходов всех K триггеров 18 блока 6 (см. фиг.1), к виду, необходимому для нормальной работы блока 55. По заднему фронту этого же импульса считывается содержимое блока 55, находящееся по данному адресу. Эта информация поступает на цифроаналоговые преобразователи 41 соответствующих трактов 40.1-40.KN формирования весовых коэффициентов (см. фиг.4). Кроме того, первый управляющий сигнал с выхода блока 51 и задержанный в блоке 52 (см. фиг.5) поступает на управляющие входы первых ключей 42 трактов формирования весовых коэффициентов блока 3 (см. фиг.4), открывая их. Время задержки первого сигнала управления в блоке 52 соответствует интервалу времени, необходимому для выборки информации из блока памяти 55 и ее преобразования в блоке 41. Длительность импульса, сформированного блоком 51, определяется временем, необходимым для завершения первого этапа формирования очередного значения вектора W(f_i, θ_j), в блоке 3 (см. фиг.4).Upon detection of radiation of the mth IRI with frequency hopping at the i-th frequency, the trigger 18 of the i-th receiving path 14.i of block 6 (see Fig. 1) is transferred to a single state. The leading edge of this signal received at the i-th input of the OR element 50 of block 4 (see FIG. 5), the first pulse shaper 51 is launched. The task of block 51 includes generating the first control signal (pulse). On the leading edge of this pulse, the address (code of the i-th tuning frequency of the mth IRI) is recorded in the memory block 55. The latter is received from the output of the code converter 54. The task of block 54 is to convert the code combination that is removed from the outputs of all K triggers 18 of the block 6 (see FIG. 1), to the form necessary for the normal operation of block 55. The contents of block 55 located at this address are read on the trailing edge of the same pulse. This information is fed to digital-to-analog converters 41 of the corresponding paths 40.1-40.KN of the formation of weighting coefficients (see figure 4). In addition, the first control signal from the output of block 51 and delayed in block 52 (see Fig. 5) is supplied to the control inputs of the first keys 42 of the paths for generating the weighting coefficients of block 3 (see Fig. 4), opening them. The delay time of the first control signal in block 52 corresponds to the time interval necessary for sampling information from the memory block 55 and converting it in block 41. The duration of the pulse generated by block 51 is determined by the time required to complete the first stage of generating the next value of the vector W (f _i , θ _j ), in block 3 (see Fig. 4).

В задачу второго формирователя импульсов 53 входит формирование второго управляющего сигнала по заднему фронту импульса, снимаемого с выхода триггера 18 (см. фиг.1). Передним фронтом второго управляющего сигнала открывают второй ключ 45 (см. фиг.4) каждого тракта 40. По заднему фронту этого сигнала осуществляют запись нового значения вектора W(f_i, θ_j) по i-му (f_i-му) адресу. После этого этим же импульсом, задержанным в блоке 56 (см. фиг.5) на время, необходимое для преобразования W(f_i, θ_j) в цифровую форму и запись в блок 55, обнуляют регистр адреса в блоке 55. Далее начинается новый цикл работы блока 4.The task of the second pulse shaper 53 includes the formation of a second control signal at the trailing edge of the pulse taken from the output of the trigger 18 (see figure 1). The leading edge of the second control signal opens the second key 45 (see Fig. 4) of each path 40. On the trailing edge of this signal, a new value of the vector W (f _i , θ _j ) is recorded at the ith (f _i th) address. After that, the same pulse delayed in block 56 (see Fig. 5) for the time necessary to convert W (f _i , θ _j ) into digital form and write to block 55, reset the address register in block 55. Next, a new unit cycle 4.

Реализация предлагаемого устройства трудностей не вызывает. Многоканальное адаптивное радиоприемное устройство использует известные элементы и блоки, описанные в научно-технической литературе.The implementation of the proposed device does not cause difficulties. A multi-channel adaptive radio receiver device uses known elements and units described in the scientific and technical literature.

Варианты реализации блока взвешенного сложения 1 широко рассмотрены в литературе (см. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию. - М.: Радио и связь, 1986, с.448; Смирнов П.Л. Методы пространственной обработки радиосигналов (использование адаптивных антенных систем и сигналов с ППРЧ). В кн. Методы пространственной обработки радиосигналов. Учебное пособие под ред. Комаровича В.Ф. - Л.: ВАС, 1989, с.27-32). БВС1 содержит N×K комплексных весовых умножителей и общий сумматор. Последний может быть выполнен в виде высокочастотных трансформаторов на коаксиальных или микрополосковых линиях в зависимости от диапазона частот (см. Справочник по радиоэлектронным устройствам: в 2-х томах. Т.1 / Бурин Л.И., Васильев В.П., Коганов В.И. и др. - М.: Энергия, 1978).Implementation options for weighted addition 1 are widely considered in the literature (see Monzingo, R.A., Miller, T.U., Adaptive Antenna Arrays: Introduction to Theory. - M.: Radio and Communications, 1986, p. 488; P. Smirnov. Methods of spatial processing of radio signals (the use of adaptive antenna systems and signals with frequency hopping). In the book Methods of spatial processing of radio signals. Textbook edited by Komarovich VF - L .: VAS, 1989, pp. 27-32). BVS1 contains N × K complex weight multipliers and a common adder. The latter can be made in the form of high-frequency transformers on coaxial or microstrip lines depending on the frequency range (see the Handbook of electronic devices: in 2 volumes. T.1 / Burin LI, Vasiliev VP, Koganov V . I. and others. - M .: Energy, 1978).

Варианты реализации антенных элементов решетки 2 широко рассмотрены в литературе (см. Саидов А.С. и др. Проектирование фазовых автоматических радиопеленгаторов. - М.: Радио и связь, 1997; Torrieri D.J. Principles of military communications system. Dedham. Massachusetts. Artech House, inc., 1981. - 298 p.). В заявляемом устройстве решетка 2 выполняет двойную функцию:Implementation options for antenna elements of array 2 are widely considered in the literature (see Saidov A.S. et al. Design of phase automatic direction finders. - M.: Radio and Communications, 1997; Torrieri DJ Principles of military communications system. Dedham. Massachusetts. Artech House , inc., 1981. - 298 p.). In the inventive device, the lattice 2 performs a dual function:

является элементом адаптивной антенной системы (антенной решеткой собственно многоканального адаптивного радиоприемного устройства);is an element of an adaptive antenna system (antenna array of a multichannel adaptive radio receiving device itself);

антенной системой для блока определения пространственных параметров 5.antenna system for the block for determining spatial parameters 5.

В качестве антенных элементов решетки 2 целесообразно использовать один из широко известных типов: симметричные (несимметричные) вибраторы, объемные вибраторы, дискоконусные антенны, биконические антенные элементы и др. Тип антенных элементов и их габариты определяются заданным частотным диапазоном ΔF, коэффициентом перекрытия, конструктивными особенностями решетки. Количество используемых антенных элементов N и расстояние между ними зависит от максимально возможного количества одновременно работающих ИРИ с ППРЧ, помеховых ИРИ, диапазона рабочих частот ΔF, эффекта взаимного влияния антенных элементов друг на друга, заданной точности измерения пространственных параметров сигналов (точности селекции входного потока сигналов) и др.As antenna elements of array 2, it is advisable to use one of the well-known types: symmetric (asymmetric) vibrators, surround vibrators, discus antennas, biconical antenna elements, etc. The type of antenna elements and their dimensions are determined by the given frequency range ΔF, overlap coefficient, design features of the array . The number of antenna elements N used and the distance between them depends on the maximum possible number of simultaneously operating IRRs with frequency hopping, interference IRI, the range of operating frequencies ΔF, the effect of the mutual influence of the antenna elements on each other, the specified accuracy of measuring the spatial parameters of the signals (accuracy of selection of the input signal stream) and etc.

Для обеспечения устойчивого помехозащищенного приема сигналов в широком секторе с примерно равными характеристикам целесообразно использование антенной решетки 2 с кольцевым (эллиптическим) размещением антенных элементов (см. Кукес И.С, Старик М.Е. Основы радиопеленгации. - М.: Сов. радио, 1964. - 640 с.). Для устранения взаимного влияния между блоками 2 и 5 целесообразно поставить делители, например LVS 2Р фирмы LANS (см. http://www.lans.spb.ru).To ensure stable interference-free signal reception in a wide sector with approximately equal characteristics, it is advisable to use antenna array 2 with a ring (elliptic) arrangement of antenna elements (see Kukes I.S., Starik M.E. Fundamentals of radio direction finding. - M .: Sov. Radio, 1964 .-- 640 p.). To eliminate the mutual influence between blocks 2 and 5, it is advisable to put dividers, for example LVS 2Р of the company LANS (see http://www.lans.spb.ru).

Реализация блока формирования весовых коэффициентов 3 известна и широко освещена в литературе (см. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки: Введение в теорию. - М.: Радио и связь, 1986, с.448). Блок 3 может быть выполнен аналогично соответствующему блоку прототипа. Сумматоры 49 и 43, интеграторы 46, умножитель 48 могут быть исполнены с использованием дифференциальных усилителей, реализующих соответствующие операции над сигналами (см. Рэд Э. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике: Схемы, блоки, 50-омная техника: Пер. с нем. - М.: Мир, 1990, 256 с.). Блок 41 может быть реализован на микросхемах 572ПВ1, аналого-цифровой преобразователь 44 - на микросхемах 572ПА1 А.The implementation of the unit for the formation of weighting coefficients 3 is known and widely covered in the literature (see Monzingo, R.A., Miller, T.U., Adaptive Antenna Arrays: Introduction to Theory. - M.: Radio and Communication, 1986, p. 488). Block 3 can be performed similarly to the corresponding block of the prototype. Adders 49 and 43, integrators 46, the multiplier 48 can be performed using differential amplifiers that implement the corresponding operations on the signals (see Red E. Reference manual on high-frequency circuitry: Circuits, blocks, 50 ohm technology: Translated from it.- M.: Mir, 1990, 256 pp.). Block 41 can be implemented on 572PV1 microcircuits, analog-to-digital converter 44 - on 572PA1 A microcircuits.

Реализация блока определения пространственных параметров 5 известна и трудностей не вызывает. Блок 5 в совокупности с антенной решеткой 2 реализует фазовый интерферометр (см. Пат. РФ 2341811, МПК G01S 3/14, опубл. 20.12.2008 г.; Пат. РФ 2263327, МПК G01S 3/14, опубл. 27.10.2005 г.). Блоки с 26 по 39 реализуются аналогично соответствующим блокам названных пеленгаторов. Дополнительно из радиоприемного устройства 30 выводится значение частоты его настройки f_i. При реализации блока 30 на приемниках IC-R8500 фирмы ICOM с разъема "REMOTE" одного из них, расположенном на задней панели, в формате CI-V снимается кодовая комбинация о частоте его настройки (см. Связной широкодиапазонный сканирующий приемник ICOM IC-RS500. Инструкция по эксплуатации / Фирма "Сайком" - официальный авторизированный дилер ICOM Inc. - M.; тел./факс. (495)332-1115, 124-4194, с.15).The implementation of the block for determining spatial parameters 5 is known and does not cause difficulties. Block 5 in conjunction with antenna array 2 implements a phase interferometer (see Pat. RF 2341811, IPC G01S 3/14, publ. 12/20/2008; Pat. RF 2263327, IPC G01S 3/14, publ. 10/27/2005 .). Blocks 26 through 39 are implemented similarly to the corresponding blocks of the above direction finders. Additionally, the value of its tuning frequency f _i is derived from the radio receiver 30. When block 30 is implemented on ICOM IC-R8500 receivers, the REMOTE connector of one of them located on the rear panel removes the code combination in CI-V format about its tuning frequency (see ICOM IC-RS500 connected wide-range scanning receiver. Instruction Instruction / Firm "Sycom" - authorized authorized dealer of ICOM Inc. - M .; tel / fax. (495) 332-1115, 124-4194, p.15).

Блок частотно-временной обработки 6 содержит известные элементы, широко освещены в литературе. Блоки 10, 11, 12, 15-25 реализуют аналогично соответствующим блокам устройства-прототипа на элементарной элементной базе.The time-frequency processing unit 6 contains known elements that are widely covered in the literature. Blocks 10, 11, 12, 15-25 are implemented similarly to the corresponding blocks of the prototype device on an elementary base.

Преобразователь кода 13 (см. фиг.6) выполняет следующие функции:The code Converter 13 (see Fig.6) performs the following functions:

сравнение измеренных пространственных параметров сигналов θ_jизм с заданным на второй входной установочной шине 9 значением

;comparison of the measured spatial parameters of the signals θ _jizm with the _value set on the second input installation bus 9

;

преобразование измеренного значения частоты сигнала f_i (при совпадении θ_jизм и

) в код номера соответствующего тракта приема 14.i;conversion of the measured value of the signal frequency f _i (if θ _j

) into the code number of the corresponding reception path 14.i;

вычисление уточненного среднего значения заданного пространственного параметра

за интервал времени пребывания ИРИ ни i-й частоте.calculation of the adjusted average value of a given spatial parameter

for the time interval of the IRI or the i-th frequency.

Преобразователь кода 13 содержит блок сравнения 57, дешифратор 58 и вычислитель 59.Code converter 13 comprises a comparison unit 57, a decoder 58, and a calculator 59.

Преобразователь кода 13 может быть реализован на элементарной логике ТТЛ-серии микросхем (см. Справочник по интегральным микросхемам / Б.В.Тарабрин и др.; Под ред. Б.В.Тарабрина; 2-е изд. перераб. доп. - М.: Энергия, 1980. - 816 с).Code converter 13 can be implemented on the elementary logic of the TTL-series of microcircuits (see the Integrated Circuits Reference / BV Tarabrin et al .; Edited by BV Tarabrin; 2nd ed. Revised ext. - M .: Energy, 1980 .-- 816 s).

Реализация блока фиксации весовых коэффициентов 4 известна и широко освещена в литературе. Может быть реализован аналогично соответствующему блоку прототипа. Блок памяти 55 может быть выполнен на микросхемах 132 серии РУ10 или РУ20. Преобразователь кода 54 реализуется по известной схеме (см. Справочник по интегральным микросхемам / Б.В.Тарабрин, С.В.Якубовский и др. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергия, 1980, рис.5-158, с.683). Остальное элементы выполняются на элементарной логике микросхем ТТЛ-серии (см. там же).The implementation of the block fixation of weights 4 is known and widely covered in the literature. It can be implemented similarly to the corresponding block of the prototype. The memory unit 55 can be performed on chips 132 series RU10 or RU20. Code converter 54 is implemented according to a well-known scheme (see the Handbook of Integrated Circuits / B.V. Tarabrin, S.V. Yakubovsky and others - 2nd ed., Revised and enlarged. - M.: Energy, 1980, Fig. .5-158, p. 683). The rest of the elements are performed on the elementary logic of the TTL-series microcircuits (see ibid.).

Блоки 1, 3 и аналоговые элементы блока 6 могут быть реализованы в цифровом виде на основе специализированных модулей цифровой обработки сигналов (субмодуле цифрового приема ADMDDC8WBL, установленном на базовом модуле AMBPCI (см. "Инструментальные системы" www.insys.ru. Тел. (495)781-27-50, факс (495)781-27-51)).Blocks 1, 3 and analog elements of block 6 can be implemented in digital form based on specialized digital signal processing modules (ADMDDC8WBL digital reception submodule installed on the AMBPCI basic module (see "Instrumentation Systems" www.insys.ru. Tel. (495) ) 781-27-50, fax (495) 781-27-51)).

Claims

A multi-channel adaptive radio receiving device comprising a weighted addition unit, a time-frequency processing unit, the first information input of which is connected to the information output of the weighted addition unit, and the information output is the output bus of the device, an antenna array made of N> 2 identical non-directional antenna elements, outputs which are connected to the first group of information inputs of the weighted addition block, the unit for generating weight coefficients, the first group of information outputs which is connected to the second group of information inputs of the weighted addition block, and the inputs for evaluating the useful and noise components of the signal are connected to the corresponding outputs of the useful and noise components of the signal of the time-frequency processing unit, a weight fixing block, the group of information inputs of which is connected to the second group of information outputs of the block the formation of weighting coefficients, the group of information inputs of which is connected to the group of information outputs of the unit for fixing weight coefficients, and the first and second control inputs are connected respectively to the first and second control outputs of the weight fixing block, the group of address inputs of which is connected to the group of address outputs of the time-frequency processing unit, characterized in that the spatial parameter estimation unit is additionally introduced, the first group the information inputs of which are combined with the first group of information inputs of the weighted addition block, the group of address outputs is connected to the groups of address inputs of the block and time-frequency processing, the second group of information inputs of which is the second input installation bus of the device, and the second group of information inputs of the spatial parameter estimation unit is the first input installation bus of the device, while the time-frequency processing unit contains a first adder, the output of which is an information output unit, the second adder, the output of which is the output of the useful component of the signal of the unit, the third adder, the output of which is the output of interfering with a signal leaving block, a code converter, the first group of information inputs of which is a group of address inputs of the block, the second group of information inputs is the second group of information inputs of the block, and K receiving channels, the information inputs of which are combined and are the information input of the block, the information output of each of the receiving channels connected to the corresponding input of the first adder, the outputs of the useful component K of the receiving channels are connected to the corresponding inputs of the second adder, the output The interference component K of the receiving channels is connected to the corresponding inputs of the third adder, the address outputs of the K receiving channels are a group of address outputs of the block, the control inputs of the K receiving channels are connected to the corresponding outputs of the code converter, and each receiving channel contains a series-pass filter, a delay element, and the key, the output of which is the information output of the receive channel, and the input of the bandpass filter - the information input of the receive channel, switch, well-connected amplitude detector, threshold device, second pulse shaper, switch and RS-trigger, the output of which is connected to the control inputs of the key and switch and at the same time is the address output of the receive channel, the first output of the switch is the output of the useful component of the signal of the receive channel, the second output is interference component of the signal of the reception channel, the information input of the switch is connected to the output of the amplitude detector, the input of which is connected to the output of the bandpass filter, first pulse shaper and a monostable multivibrator, the input of which is combined with the second RS-flip-flop input and is input to the reception control channel, and an output connected to the input of the first pulse shaper whose output is connected to the second input of the switch.