RU2477922C2 - Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров - Google Patents
Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2477922C2 RU2477922C2 RU2010152105/08A RU2010152105A RU2477922C2 RU 2477922 C2 RU2477922 C2 RU 2477922C2 RU 2010152105/08 A RU2010152105/08 A RU 2010152105/08A RU 2010152105 A RU2010152105 A RU 2010152105A RU 2477922 C2 RU2477922 C2 RU 2477922C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- filtering
- group
- intermediate frequency
- parameters
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке систем мониторинга источников излучения в диапазоне декаметровых волн (ДКМВ) при отсутствии априорной информации о сигналах. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности при обнаружении сигналов и существенное уменьшение флуктуаций уровней сигналов. Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров включает прием, фильтрацию, детектирование, интеграцию и сравнение с пороговым уровнем, при этом перед интеграцией производят преобразование группового сигнала при помощи первого смесителя, смешивая его с сигналом гетеродина, производят фильтрацию и усиление группового сигнала промежуточной частоты, преобразуют групповой сигнал промежуточной частоты, смешивая его с групповым усиленным сигналом после предварительной фильтрации и усиления, при помощи второго смесителя результирующий групповой сигнал подвергают узкополосной фильтрации, детектируют по амплитуде и подают на вход интегратора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке систем мониторинга источников излучения в диапазоне декаметровых волн (ДКМВ) при отсутствии априорной информации о сигналах.
Одной из важных проблем современной радиоэлектроники является обеспечение мониторинга источников излучения декаметрового диапазона. Большая длительность трассы распространения (более 1000 км) приводит к существенному ослаблению принятых сигналов [1,2]. Мониторинг источников излучения диапазона ДКМВ существенно усложняется в условиях априори неизвестных параметров принимаемого сигнала и большой скрытности его, так как предполагается, что источник излучения для обеспечения требуемой энергетики радиолинии применяет шумоподобные сигналы с большой базой. В случае известной кодовой последовательности последующая корреляционная обработка может существенно поднять уровень сигнала над шумом [2,4]. Однако, как уже отмечалось, исходная информация о кодовой последовательности отсутствует, что не позволяет применять корреляционную обработку сигнала.
Задача особенно усложняется, если потенциальный противник осуществляет в процессе работы источника своего излучения динамическое перепрограммирование кодовой последовательности, что характерно для условий радиопротиводействия (РПД) и радиоэлектронной борьбы (РЭБ).
Существует способ обнаружения сигнала известного точно, включающий узкополосную оптимальную фильтрацию входного сигнала, представляющего собой узкополосный шум и смесь полезного сигнала и узкополосного шума, в котором после узкополосной оптимальной фильтрации осуществляют преобразование структуры узкополосного шума из структуры биений в структуру амплитудно-модулированного сигнала с несущей, путем изменения фазы высокочастотной составляющей сигнала [3].
Недостатком известного способа является необходимость получения априорной информации о параметрах принимаемого сигнала.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ обнаружения радиосигналов [4], в котором после вторичной обработки сигнала получаются радиоимпульсы, ширина спектральной плотности которых меньше ширины спектральной плотности элемента последовательности в число элементов всей последовательности N. Это достигается деманипуляцией фазы сигнала за счет применения квадратичного детектора. Соответственно увеличивается длительность радиоимпульса на выходе оконечного фильтра.
Недостатком способа-прототипа являются большие флуктуационные уровни сигналов (феддиговый эффект), обусловленные интерференцией радиоволн, отраженных от разных непредсказуемых областей ионосферы.
Задача изобретения - повышение чувствительности способа обнаружения сигналов и существенное уменьшение флуктуаций уровней сигналов.
Поставленная задача достигается тем, что в способе обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров, включающем прием, фильтрацию, детектирование, интеграцию и сравнение с пороговым уровнем, согласно изобретению перед интеграцией производят преобразование группового сигнала при помощи первого смесителя, смешивая его с сигналом гетеродина, производят фильтрацию и усиление группового сигнала промежуточной частоты, преобразуют групповой сигнал промежуточной частоты, смешивая его с групповым усиленным сигналом после предварительной фильтрации и усиления, при помощи второго смесителя результирующий групповой сигнал подвергают узкополосной фильтрации, детектируют по амплитуде и подают на вход интегратора.
На фиг 1 представлена схема устройства для осуществления способа обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров, содержащая антенный вход 1, входной полосовой фильтр 2, первый преобразователь частоты 3, полосовой фильтр (ПФ) промежуточной частоты (ПЧ) 4, второй преобразователь частоты 5, узкополосный фильтр 6, амплитудный детектор (АД) 7, пороговое устройство 8, АРУ 9, гетеродин 10, управляемый усилитель 11, развязывающий усилитель 12, выход устройства 13.
Предлагаемый способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров работает следующим образом. Сигнал с антенного входа 1 поступает на входной полосовой фильтр 2, полоса пропускания которого рассчитана на весь диапазон декаметровых волн (3-30 МГц). Далее сигнал с выхода первого преобразователя частоты снимается на полосовой фильтр 4, который настроен на суммарную или разностную частоту в зависимости от условий работы схемы.
Уровень сигнала с гетеродина 10 для обеспечения нормировки выходного сигнала и снижения величины флуктуации, характерные диапазону ДКМВ, регулируется схемой АРУ 9. Таким образом, управляемый усилитель 11 регулирует уровень напряжения гетеродина, подаваемого на первый преобразователь частоты 3. На второй преобразователь частоты 5 подаются два сигнала с ПФ 4 и с развязывающего усилителя 12. На выходе второго преобразователя 5 имеем сигнал частоты гетеродина, длительность которого равна длительности всей деманипулированной последовательности. Это позволяет существенно обузить полосу пропускания, требуемую для прохождения деманипулированного сигнала относительно ширины полосы пропускания, которая обеспечивает прохождение отдельных элементов последовательности. Сигнал частоты гетеродина подается на вход узкополосного фильтра 6. Это позволяет существенно улучшить отношение сигнал/шум. Сигнал с фильтра 6 поступает на амплитудный детектор АД 7. После АД 7 сигнал подается на пороговое устройство 8, выход которого обеспечивает мониторинг слабого сигнала на входе 1. Решение о приеме или отсутствии входного сигнала принимается в выходном устройстве 13.
Схема устройства для реализации предлагаемого способа представлена на фиг.1 и отличается тем, что с целью существенного уменьшения флуктуаций сигналов происходит управление уровнем сигнала гетеродина 10. Для этого схема АРУ 9 имеет большую постоянную времени τф>10 с, так как флуктуации носят относительно медленный характер (примерный период флуктуаций 5-10 с). Схема АРУ 9 для управления уровнем сигнала гетеродина 15 практически осуществляет нормирование сигнала на выходе устройства.
Предлагаемый способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров состоит в нетрадиционном построении радиоприемного тракта, который позволяет обеспечить функционирование системы обнаружения независимо от вида используемого кода излучаемой последовательности с результатом, аналогичным корреляционной обработке сигнала. Отличие предлагаемого способа от прототипа [4] состоит в том, что используется схема деманипуляции ФМн или ЧМн последовательности. Это обеспечивается применением схемы подстановки частоты гетеродина 10. Применение высокостабильных кварцевых генераторов способствует существенному улучшению качества работы гетеродина.
Рассмотрим доказательство предлагаемого способа. Пусть на антенный вход приемного тракта системы поступает ФМн сигнал в виде
где для каждого µ значение qµ может принимать величины 0 или 1 в зависимости от конкретного вида псевдослучайной последовательности (ПСП), функция 1(t) - единичный скачок, N - число элементов последовательности, Um - амплитуда сигнала, принятого на антенный вход, ωH - частота ВЧ-заполнения радиоимпульсов последовательности, ψ - начальная фаза ВЧ-заполнения при qµ=0, τ - длительность элемента последовательности, длительность всей последовательности равна NГ.
Запишем сигнал гетеродина
где ФГ=ωГt+ψГ, ωГ и ψГ - частота и начальная фаза гетеродина соответственно.
В качестве преобразователей частоты рассмотрим безынерционные перемножители сигналов. Тогда на первый преобразователь частоты поступают сигналы с антенного входа и гетеродина:
Фильтр промежуточной частоты выделяет верхнюю или нижнюю составляющую частоты в зависимости от условий работы схемы на выходе первого преобразователя, т.е.
Для второго преобразования частоты используются сигналы после первого преобразования частоты и снимаемый с антенного входа. Тогда сигнал на выходе второго ПЧ запишем в форме:
т.е. описывает прямоугольный радиоимпульс длительностью Nτ.
Тогда учитывая, что узкополосный фильтр выделяет частоту гетеродина, из (5) имеем
Увеличение длительности последовательности относительно длительности каждого элемента последовательности в N раз позволяет уменьшить во столько же раз полосу пропускания выходных фильтров и тем самым во столько же раз улучшить отношение сигнал/шум. Имеем эффект, подобный по улучшению отношения сигнал/шум как и при работе корреляционного устройства, но в отличие от последнего не требующий априорной информации о коде последовательности.
Источники информации
1. Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиовзаимодействия и радиотехнической разведки. М.: Сов. Радио, 1968, 448 с.
2. Мищенко Ю.А. Загоризонтная радиолокация- М.: Воениздат, 1972, 96 с.
3. Патент №2366091, Н 04 В 15/00, опубл. 20.04.2009 г.
4. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами.- М.: Радио и связь, 1985 г., 384 с.
Claims (1)
- Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров, включающий прием, фильтрацию, детектирование, интеграцию и сравнение с пороговым уровнем, отличающийся тем, что перед интеграцией производят преобразование группового сигнала при помощи первого смесителя, смешивая его с сигналом гетеродина, производят фильтрацию и усиление группового сигнала промежуточной частоты, преобразуют групповой сигнал промежуточной частоты, смешивая его с групповым усиленным сигналом после предварительной фильтрации и усиления, при помощи второго смесителя результирующий групповой сигнал подвергают узкополосной фильтрации, детектируют по амплитуде и подают на вход интегратора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152105/08A RU2477922C2 (ru) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010152105/08A RU2477922C2 (ru) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010152105A RU2010152105A (ru) | 2012-06-27 |
RU2477922C2 true RU2477922C2 (ru) | 2013-03-20 |
Family
ID=46681536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010152105/08A RU2477922C2 (ru) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2477922C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1528738A2 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ASK demodulation device and wireless device using the same |
RU2268479C1 (ru) * | 2004-05-28 | 2006-01-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" | Способ обнаружения радиоконтрастных объектов и измерения скорости и ускорения сближения летательного аппарата с ними |
RU2333598C2 (ru) * | 2000-05-09 | 2008-09-10 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Способ и устройство для компенсации погрешности частоты гетеродина посредством контроля внешних условий |
RU2366091C2 (ru) * | 2007-08-21 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Способ обнаружения сигнала известного точно и устройство для его реализации |
-
2010
- 2010-12-20 RU RU2010152105/08A patent/RU2477922C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2333598C2 (ru) * | 2000-05-09 | 2008-09-10 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Способ и устройство для компенсации погрешности частоты гетеродина посредством контроля внешних условий |
EP1528738A2 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ASK demodulation device and wireless device using the same |
RU2268479C1 (ru) * | 2004-05-28 | 2006-01-20 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" | Способ обнаружения радиоконтрастных объектов и измерения скорости и ускорения сближения летательного аппарата с ними |
RU2366091C2 (ru) * | 2007-08-21 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Способ обнаружения сигнала известного точно и устройство для его реализации |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010152105A (ru) | 2012-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI358913B (en) | Active receiver detection and ranging | |
RU2494412C2 (ru) | Способ защиты радиолокационной станции от импульсных помех и устройство для его реализации | |
RU2412450C2 (ru) | Способ снижения нижней границы измерения малых высот до нуля и устройство когерентного импульсно-доплеровского радиовысотомера, реализующего способ | |
US8135054B2 (en) | Processing of interference on a radiofrequency signal by power inversion | |
US20190020417A1 (en) | Rf-photonic pulse doppler radar | |
US20090104883A1 (en) | Automatic gain control locked on to the received power probability density | |
RU2549207C2 (ru) | Устройство обнаружения шумовых гидроакустических сигналов на основе квадратурного приемника | |
RU2477922C2 (ru) | Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров | |
RU2364885C2 (ru) | Способ обнаружения и идентификации радиопередатчика по его излучению в ближайшей зоне и устройство для его осуществления | |
US8780955B2 (en) | Signal processing apparatus, radar apparatus, and signal processing method | |
RU2589036C1 (ru) | Радиолокатор с непрерывным шумовым сигналом и способ расширения диапазона измеряемых дальностей в радиолокаторе с непрерывным сигналом | |
RU131926U1 (ru) | Устройство обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров | |
RU2621319C1 (ru) | Способ и устройство измерения дальности в двухчастотном нелинейном радиолокаторе | |
US3162814A (en) | Frequency base agc | |
GB1605245A (en) | Phase-lock loop systems | |
RU2519952C2 (ru) | Радиовысотомер с частотно-модулированным зондирующим сигналом | |
CN116507934A (zh) | 信号处理装置、雷达装置、雷达运用方法以及雷达运用程序 | |
KR101052034B1 (ko) | 전자전 체계의 다기능 수신기 | |
CN112068105A (zh) | 一种调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统及方法 | |
RU2528081C2 (ru) | Приемник импульсного сигнала | |
RU2599946C1 (ru) | Приемопередающее устройство | |
RU2547444C1 (ru) | Приемопередающее устройство | |
RU2112249C1 (ru) | Способ обнаружения импульсных радиосигналов на фоне узкополосных помех | |
RU2332681C2 (ru) | Двухчастотный когерентно-корреляционный радиолокатор | |
RU2533198C1 (ru) | Способ управления величиной разрешающей способности радиолокационной станции |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191221 |