RU2534222C1 - Nearly invisible moving objects detection method - Google Patents
Nearly invisible moving objects detection method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534222C1 RU2534222C1 RU2013121983/07A RU2013121983A RU2534222C1 RU 2534222 C1 RU2534222 C1 RU 2534222C1 RU 2013121983/07 A RU2013121983/07 A RU 2013121983/07A RU 2013121983 A RU2013121983 A RU 2013121983A RU 2534222 C1 RU2534222 C1 RU 2534222C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- signal
- corrected
- matrix
- digital signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля наземного, морского и воздушного пространства с использованием прямых и рассеянных объектами радиосигналов, излучаемых множеством неконтролируемых и контролируемых передатчиков радиоэлектронных систем различного назначения.The invention relates to radio engineering and can be used in monitoring systems of land, sea and air space using direct and scattered objects of radio signals emitted by many uncontrolled and monitored transmitters of electronic systems for various purposes.
Достижение высокой эффективности обнаружения, локализации и идентификации наземных, морских и воздушных объектов ограничивается существенной априорной неопределенностью размеров, отражающих свойств и состояний (пространственных координат, направления и скорости движения) объекта, а также несовершенством известных способов обнаружения и слежения за подвижными объектами.Achieving high efficiency in the detection, localization and identification of land, sea and air objects is limited by significant a priori uncertainty in the size, reflecting properties and states (spatial coordinates, direction and speed of movement) of the object, as well as the imperfection of the known methods for detecting and tracking moving objects.
Технология скрытного обнаружения и слежения за подвижными объектами, использующая естественный радиоподсвет целей, создаваемый на множестве частот радиоизлучениями передатчиков различного назначения в диапазонах коротких, метровых, дециметровых и сантиметровых волн: широковещательные (УКВ FM-радиовещание, цифровое телевидение DVB-Т2), информационные (связь) и измерительные (управление, навигация), пока еще не получила достаточного распространения, несмотря на то, что может существенно повысить скрытность и эффективность поиска и пространственной локализации широкого класса подвижных объектов.The technology of covert detection and tracking of moving objects using natural radio illumination of targets created at a variety of frequencies by radio emissions from transmitters for various purposes in the short, meter, decimeter and centimeter wavelengths: broadcast (VHF FM broadcasting, DVB-T2 digital television), information (communication ) and measuring (control, navigation), has not yet received sufficient distribution, despite the fact that it can significantly increase stealth and search efficiency and space nstvennoy localization of a broad class of mobile objects.
Известен способ обнаружения малозаметных подвижных объектов [1], заключающийся в том, что выбирают передатчик, излучающий радиосигнал с расширенным спектром, синхронно принимают решеткой антенн многолучевые радиосигналы, включающие прямой радиосигнал передатчика и рассеянные от объектов радиосигналы этого передатчика, синхронно преобразуют ансамбль принятых антеннами радиосигналов в цифровые сигналы, из цифровых сигналов формируют прямые и сжатые рассеянные сигналы, сравнивают выделенные прямые и рассеянные сигналы и определяют временные задержки, доплеровские сдвиги и направления прихода рассеянных сигналов, по временным задержкам, доплеровским сдвигам и направлениям прихода выполняют обнаружение и пространственную локализацию подвижных объектов.A known method for detecting subtle moving objects [1], which consists in selecting a transmitter emitting a spread spectrum radio signal, synchronously receiving an array of multipath radio signals including a direct transmitter radio signal and scattered radio signals from this transmitter from the objects, synchronously converting the ensemble of radio signals received by the antennas into digital signals, direct and compressed scattered signals are formed from digital signals, the selected direct and scattered signals are compared and time Variable delays, Doppler shifts, and directions of arrival of scattered signals, in terms of time delays, Doppler shifts, and directions of arrival, perform detection and spatial localization of moving objects.
Данный способ не содержит операций подавления когерентной помехи в виде прямого радиосигнала передатчика и, как следствие, обеспечивает эффективное обнаружение только очень крупных близко расположенных подвижных объектов.This method does not contain operations to suppress coherent interference in the form of a direct radio signal from the transmitter and, as a result, provides effective detection of only very large closely spaced moving objects.
Более эффективным является способ обнаружения малозаметных подвижных объектов [2], свободный от этого недостатка и выбранный в качестве прототипа.More effective is the method for detecting subtle moving objects [2], free from this drawback and selected as a prototype.
Согласно этому способу используют прямые и рассеянные подвижными объектами широкополосные радиосигналы, излучаемые передатчиками радиоэлектронных систем различного назначения, когерентно принимают решеткой антенн многолучевые радиосигналы, включающие прямые и рассеянные радиосигналы, синхронно преобразуют ансамбль принятых антеннами радиосигналов в цифровые сигналы, цифровые сигналы объединяют в матричный цифровой сигнал и запоминают, из матричного цифрового сигнала формируют сигнал пространственной корреляционной матрицы, который совместно с сигналом вектора наведения, определяемым азимутально-угломестным направлением приема прямого радиосигнала, длиной волны и геометрией решетки, преобразуют в сигнал оптимального весового вектора, преобразуют матричный цифровой сигнал в прямой цифровой сигнал, который запоминают, формируют и запоминают зависящие от временного сдвига комплексные взаимно-корреляционные функции (ВКФ) между цифровым сигналом отдельной антенны и прямым цифровым сигналом, определяют максимальное значение модуля каждой комплексной ВКФ и фиксируют соответствующие этим максимумам значения комплексной ВКФ, вычисляют разностные цифровые сигналы, формируют зависящие от временного и частотного сдвигов комплексные двумерные взаимно-корреляционные функции (ДВКФ) между каждым разностным цифровым сигналом и прямым цифровым сигналом, усредняют модули комплексных ДКФВ, определяют по максимумам усредненной ДКФВ число сжатых сигналов и фиксируют значения задержки по времени и абсолютного доплеровского сдвига каждого p-го сжатого сигнала, идентифицируют соответствующие отдельному максимуму усредненной ДКФВ составляющие комплексных ДКФВ как сжатый по времени и частоте р-й сигнал, выделяют и запоминают значения составляющих комплексных ДКФВ, задержки по времени и абсолютного доплеровского сдвига каждого р-го сжатого сигнала, по выделенным значениям р-ых идентифицированных составляющих комплексных ДКФВ синтезируют комплексный двумерный угловой спектр, по максимумам модуля которого определяют азимутально-угломестное направление прихода р-го сжатого сигнала, по значениям задержки и абсолютного доплеровского сдвига и азимутально-угломестного направления прихода обнаруживают и определяют пространственные координаты подвижных объектов.According to this method, direct and scattered by mobile objects broadband radio signals emitted by transmitters of various electronic systems are coherently received by the antenna array multi-beam radio signals including direct and scattered radio signals, synchronously transform the ensemble of radio signals received by the antennas into digital signals, digital signals are combined into a matrix digital signal and remember, from the matrix digital signal form the signal of the spatial correlation matrix, to which, together with the guidance vector signal, determined by the azimuthal elevation direction of direct radio signal reception, wavelength, and lattice geometry, is converted into an optimal weight vector signal, the matrix digital signal is converted into a direct digital signal, which is stored in a complex and mutually dependent time shift correlation functions (VKF) between the digital signal of an individual antenna and a direct digital signal, determine the maximum value of the module of each complex VKF and phi they compute the values of the complex VKF corresponding to these maxima, calculate the difference digital signals, form complex two-dimensional cross-correlation functions (DKKF) depending on the time and frequency shifts between each difference digital signal and the direct digital signal, average the modules of the complex DKFV, average the number from the maxima of the averaged DKFV compressed signals and fix the values of time delay and absolute Doppler shift of each p-th compressed signal, identify the corresponding individual at the maximum of the averaged DKFV, the components of the complex DKFV as the pth signal compressed in time and frequency, isolate and store the values of the components of the complex DKFV, the time delay and the absolute Doppler shift of each rth compressed signal, according to the extracted values of the rth identified components of the complex DKFV synthesize a complex two-dimensional angular spectrum, the maximum modulus of which determines the azimuthal elevation direction of arrival of the p-th compressed signal from the values of delay and absolute Doppler with Whig approach elevation and azimuthal direction of arrival detect and determine the spatial coordinates of the movable object.
Способ-прототип благодаря наличию операций адаптивной пространственной фильтрации и операций радиоэлектронной компенсации когерентной помехи в виде мощного прямого радиосигнала передатчика подсвета обеспечивает обнаружение более широкого класса подвижных объектов. Однако способ-прототип содержит операции формирования классической двумерной взаимной корреляционной функции, которая содержит высокие боковые лепестки, маскирующие сигналы далеких и слабо рассеивающих объектов.The prototype method due to the presence of adaptive spatial filtering operations and operations of electronic compensation of coherent interference in the form of a powerful direct radio signal of the backlight transmitter provides detection of a wider class of moving objects. However, the prototype method contains the operation of forming a classic two-dimensional cross-correlation function, which contains high side lobes masking the signals of distant and weakly scattering objects.
Таким образом, недостатком способа-прототипа является ограниченная дальность обнаружения малозаметных подвижных объектов.Thus, the disadvantage of the prototype method is the limited detection range of subtle moving objects.
Техническим результатом изобретения является повышение дальности обнаружения малозаметных подвижных объектов.The technical result of the invention is to increase the detection range of subtle moving objects.
Повышение дальности обнаружения малозаметных подвижных объектов достигается за счет применения новых операций, обеспечивающих максимизацию выходного отношения сигнал/шум и основанных на нахождении наибольших собственных значений корреляционных матриц, используемых при формировании и компенсации являющегося когерентной помехой прямого сигнала передатчика подсвета, а также при выделении и оптимальном когерентном обнаружении полезных сигналов, полученных после компенсации помехи и откорректированных на заданном множестве гипотетических состояний (пространственные координаты, направление и скорость движения) объектов.An increase in the detection range of subtle moving objects is achieved through the use of new operations that maximize the output signal-to-noise ratio and are based on finding the largest eigenvalues of the correlation matrices used in the formation and compensation of the direct signal of the backlight transmitter, which is coherent interference, as well as in the selection and optimal coherent detection of useful signals received after interference compensation and corrected for a given set of hypotheses physical states (spatial coordinates, direction and speed of movement) of objects.
Технический результат достигается тем, что в способе обнаружения малозаметных подвижных объектов, заключающемся в том, что используют прямые и рассеянные подвижными объектами широкополосные радиосигналы, излучаемые передатчиками радиоэлектронных систем различного назначения, когерентно принимают решеткой антенн многолучевые радиосигналы, включающие прямые и рассеянные радиосигналы, синхронно преобразуют принятые антеннами радиосигналы в цифровые сигналы, согласно изобретению, преобразуют цифровой сигнал каждой антенны в откорректированный по временной задержке и доплеровскому сдвигу частоты для известного состояния передатчика цифровой сигнал sn, где - номер антенны, объединяют откорректированные цифровые сигналы sn в матрицу откорректированных сигналов Ф, которую преобразуют в пространственную корреляционную матрицу откорректированных сигналов G=ФНФ и в сигнальную матрицу F=ФФН, находят наибольшее собственное значение корреляционной матрицы откорректированных сигналов G и соответствующий найденному собственному значению главный собственный вектор сигнальной матрицы F, идентифицируют найденное значение главного собственного вектора как прямой цифровой сигнал u, который запоминают, формируют нормированный коэффициент взаимной корреляции βn=uН s n/║u║2 между прямым цифровым сигналом u и откорректированным цифровым сигналом sn каждой антенны, получают разностный цифровой сигнал каждой антенны , преобразуют разностный цифровой сигнал каждой антенны в откорректированный по временной задержке и доплеровскому сдвигу частоты на заданном множестве гипотетических состояний объектов разностный цифровой сигнал , откорректированные разностные цифровые сигналы всех антенн объединяют в матрицу разностных сигналов , матрицу разностных сигналов преобразуют в пространственную корреляционную матрицу разностных сигналов , находят наибольшее собственное значение корреляционной матрицы разностных сигналов , после сравнения которого с порогом принимают решение об обнаружении подвижного объекта с текущим гипотетическим состоянием объекта.The technical result is achieved by the fact that in the method for detecting subtle moving objects, which consists in the use of direct and scattered by moving objects broadband radio signals emitted by transmitters of electronic systems for various purposes, coherent array antenna reception of multi-beam radio signals, including direct and scattered radio signals, synchronously converts received antennas, radio signals into digital signals, according to the invention, convert the digital signal of each antenna into ktirovanny of time delay and Doppler frequency shift for the known state of the transmitter digital signal snwhere - antenna number, combine the corrected digital signals sn into the matrix of corrected signals Ф, which is converted into the spatial correlation matrix of corrected signals G = ФNФ and to the signal matrix F = ФФNfind the largest eigenvalue of the correlation matrix of the corrected signals G and the main eigenvector of the signal matrix F corresponding to the found eigenvalue, identify the found value of the main eigenvector as a direct digital signal u, which is stored, form a normalized cross-correlation coefficient βn= uN s n/ ║u║2 between the direct digital signal u and the corrected digital signal sn each antenna, receive a differential digital signal of each antennaconvert the differential digital signal of each antenna in the time difference and Doppler frequency shift corrected for a given set of hypothetical states of objects, a difference digital signal, corrected differential digital signals all antennas are combined into a matrix of difference signalsmatrix of difference signals transform into a spatial correlation matrix of difference signalsfind the largest eigenvalue of the correlation matrix of difference signals, after comparing it with a threshold, they decide to detect a moving object with the current hypothetical state of the object.
Операции способа поясняются чертежом.The operation of the method is illustrated in the drawing.
Устройство, в котором реализуется предложенный способ, включает последовательно соединенные антенную систему 1, N-канальный преобразователь частоты (ПРЧ) 2, N-канальное устройство квадратурной дискретизации 3, вычислитель 4 и устройство отображения 5.A device in which the proposed method is implemented includes a series-connected antenna system 1, an N-channel frequency converter (RF) 2, an N-channel quadrature sampling device 3, a computer 4, and a display device 5.
В свою очередь вычислитель 4 включает устройство сдвига 4-1, формирователь разностных сигналов 4-2, устройство сдвига 4-3, устройство обнаружения 4-4.In turn, the calculator 4 includes a shift device 4-1, a differential signal driver 4-2, a shift device 4-3, a detection device 4-4.
Устройство сдвига 4-1 и ПРЧ 2 имеют связь с внешними системами для получения информации о параметрах излучения выбранного передатчика подсвета. Кроме этого устройство сдвига 4-1 получает от внешних систем информацию о векторе состояния передатчика подсвета в виде: пространственных координат, направления и скорости движения при выборе подвижного передатчика или только пространственных координат при выборе стационарного передатчика. Связь с внешними системами с целью упрощения не показана.The shear device 4-1 and the frequency converter 2 are connected to external systems to obtain information about the radiation parameters of the selected backlight transmitter. In addition, the shift device 4-1 receives information from external systems about the state vector of the backlight transmitter in the form of: spatial coordinates, direction and speed of movement when choosing a mobile transmitter or only spatial coordinates when choosing a stationary transmitter. Communication with external systems for the purpose of simplification is not shown.
Антенная система 1 содержит N антенн с номерами n=1…N, объединенных в решетку. Антенная решетка может быть произвольной пространственной конфигурации: плоской прямоугольной, плоской кольцевой или объемной, в частности конформной.Antenna system 1 contains N antennas with numbers n = 1 ... N, combined in an array. The antenna array can be of any spatial configuration: flat rectangular, flat annular or three-dimensional, in particular conformal.
Полоса пропускания каждого канала многоканального ПРЧ 2 обеспечивает прием широкополосного сигнала. Кроме того, многоканальные ПРЧ 2 и устройство 3 выполнены с общим гетеродином, который обеспечивает когерентный прием радиосигналов. Для периодической калибровки каналов по внешнему источнику сигнала с целью устранения их амплитудно-фазовой неидентичности ПРЧ 2 обеспечивает подключение одной из антенн вместо всех антенн решетки. Возможна калибровка по внутреннему источнику сигнала. При этом может быть использован генератор шума, выход которого также может подключаться вместо всех антенн для периодической калибровки каналов. Если разрядность и быстродействие АЦП, входящих в состав устройства 3, достаточны для непосредственного аналого-цифрового преобразования входных сигналов, то вместо ПРЧ 2 могут использоваться частотно избирательный полосовой фильтр и усилитель. Другими словами, аналоговая часть устройства, реализующего предлагаемый способ, может быть построена по принципу прямого усиления.The bandwidth of each channel of the multi-channel RFI 2 provides reception of a broadband signal. In addition, multi-channel RFR 2 and device 3 are made with a common local oscillator, which provides coherent reception of radio signals. For periodic calibration of channels using an external signal source in order to eliminate their amplitude-phase non-identity, the RFI 2 provides the connection of one of the antennas instead of all the antennas of the array. Calibration by internal signal source is possible. In this case, a noise generator can be used, the output of which can also be connected instead of all antennas for periodic calibration of channels. If the resolution and speed of the ADCs that are part of device 3 are sufficient for direct analog-to-digital conversion of the input signals, then instead of the RFI 2, a frequency-selective band-pass filter and amplifier can be used. In other words, the analog part of the device that implements the proposed method can be built on the principle of direct amplification.
Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.A device that implements the proposed method works as follows.
После получения информации о параметрах излучения выбранного передатчика подсвета ПРЧ 2 настраивается на частоту радиосигнала подсвета.After receiving information about the radiation parameters of the selected backlight transmitter, the RFI 2 tunes to the frequency of the backlight radio signal.
Многолучевые радиосигналы, включающие излучаемый передатчиком подсвета прямой радиосигнал с расширенным спектром и рассеянные объектами радиосигналы этого передатчика, когерентно принимаются пространственно разнесенными приемными антеннами решетки 1.Multipath radio signals, including a spread spectrum direct signal emitted by the illumination transmitter and radio signals of this transmitter scattered by objects, are coherently received by spatially separated receiving antennas of the array 1.
Принятый каждой антенной решетки 1 зависящий от времени t суммарный радиосигнал xn(t) в ПРЧ 2 когерентно переносится на более низкую частоту.The time-dependent total radio signal x n (t) received by each antenna array 1 in RFI 2 is coherently transferred to a lower frequency.
Сформированный в ПРЧ 2 ансамбль принятых радиосигналов xn(t) синхронно преобразуется в устройстве 3 в ансамбль комплексных цифровых сигналов xn(z), где z=1, …, Z - номер временного отсчета сигнала. Цифровые сигналы xn=[xn(1), …, xn(z), …,xn(Z)] поступают в устройство 4-1, где синхронно регистрируются на заданном временном интервале.The ensemble of received radio signals x n (t) formed in RFH 2 is synchronously converted in device 3 into an ensemble of complex digital signals x n (z), where z = 1, ..., Z is the number of the time reference of the signal. Digital signals x n = [x n (1), ..., x n (z), ..., x n (Z)] are sent to device 4-1, where they are synchronously recorded at a given time interval.
Кроме этого в устройстве 4-1 выполняются следующие действия:In addition, in the device 4-1, the following actions are performed:
преобразуется цифровой сигнал каждой антенны xn в откорректированный по временной задержке и доплеровскому сдвигу частоты для известного состояния передатчика цифровой сигнал sn.converted digital signal x n in each antenna corrected by the time delay and Doppler frequency shift for the known state of the transmitter digital signal s n.
При этом учитывается поступающая от внешних систем информация о состоянии передатчика в виде текущих пространственных координат, направлении и скорости его движения, если выбран подвижный передатчик, и в виде только пространственных координат, если выбран стационарный передатчик. Преобразование осуществляется известным способом [3].In this case, information on the state of the transmitter in the form of current spatial coordinates, the direction and speed of its movement, if a mobile transmitter is selected, and in the form of only spatial coordinates, if a stationary transmitter is selected, is received from external systems. The conversion is carried out in a known manner [3].
Так, по пространственным координатам передатчика рассчитывается ожидаемое значение временной задержки τn, а по направлению и скорости движения передатчика вычисляется ожидаемое значение доплеровского сдвига частоты ℓn сигнала, принятого каждой n-ой антенной. После этого каждый отсчет , где µn - значение комплексного коэффициента рассеяния цели, u(z) - копия сигнала передатчика, принятого каждой n-ой антенной сигнала, корректируется по следующей формуле . Отметим, если передатчик является стационарным, то значение доплеровского сдвига частоты ℓn его сигнала равно нулю и принятый каждой n-ой антенной сигнал корректируется только по задержке;So, the expected value of the time delay τ n is calculated from the spatial coordinates of the transmitter, and the expected value of the Doppler frequency shift ℓ n of the signal received by each nth antenna is calculated from the direction and speed of the transmitter. After that, each countdown , where μ n is the value of the complex scattering coefficient of the target, u (z) is a copy of the transmitter signal received by each n-th antenna signal, is adjusted according to the following formula . Note that if the transmitter is stationary, then the value of the Doppler frequency shift ℓ n of its signal is zero and the signal received by each nth antenna is corrected only for the delay;
объединяются откорректированные цифровые сигналы sn в матрицу откорректированных сигналов Ф=(s1, …, sN) размером Z×N;the corrected digital signals s n are combined into the matrix of corrected signals Ф = (s 1 , ..., s N ) of size Z × N;
матрица откорректированных сигналов Ф преобразуется в N×N пространственную корреляционную матрицу откорректированных сигналов G=ФНФ и в Z×Z сигнальную матрицу F=ФФН;the matrix of corrected signals Ф is transformed into the N × N spatial correlation matrix of corrected signals G = Ф Н Ф and into Z × Z the signal matrix F = ФФ Н ;
находится наибольшее собственное значение корреляционной матрицы откорректированных сигналов G и соответствующий найденному собственному значению главный собственный вектор сигнальной матрицы F.the largest eigenvalue of the correlation matrix of the corrected signals G is found and the main eigenvector of the signal matrix F corresponding to the found eigenvalue
Наибольшее собственное значение и главный собственный вектор находятся известными способами [4, 5]. Данная операция вносит существенный вклад в повышение чувствительности и, следовательно, дальности обнаружения малозаметных объектов, так как обеспечивает максимизацию выходного отношения сигнал/шум при последующей компенсации когерентной помехи в виде прямого сигнала передатчика подсвета;The greatest eigenvalue and the main eigenvector are found by known methods [4, 5]. This operation makes a significant contribution to increasing the sensitivity and, therefore, the detection range of subtle objects, as it maximizes the output signal-to-noise ratio during subsequent compensation of coherent noise in the form of a direct signal from the backlight transmitter;
идентифицируется найденное значение главного собственного вектора как прямой цифровой сигнал u.the found value of the main eigenvector is identified as a direct digital signal u.
Прямой цифровой сигнал u поступает в формирователь 4-2, где запоминается.The direct digital signal u enters the shaper 4-2, where it is stored.
В формирователе 4-2 выполняются следующие действия:In the shaper 4-2, the following actions are performed:
формируется нормированный коэффициент взаимной корреляции βn=uН s n/║u║2 между прямым цифровым сигналом u и откорректированным цифровым сигналом sn каждой антенны;a normalized cross-correlation coefficient β is formedn= uN s n/ ║u║2 between the direct digital signal u and the corrected digital signal sn each antenna;
получается разностный цифровой сигнал каждой антенны .the difference digital signal of each antenna is obtained .
Разностные цифровые сигналы антенн поступают в устройство 4-3.Differential digital signals antennas enter the device 4-3.
В устройстве 4-3 выполняются следующие действия:The device 4-3 performs the following actions:
преобразуется разностный цифровой сигнал каждой антенны в откорректированный по временной задержке и доплеровскому сдвигу частоты на заданном множестве гипотетических состояний объектов разностный цифровой сигнал . Преобразование разностного цифрового сигнала каждой антенны в откорректированный разностный цифровой сигнал также осуществляется известным способом [3]. При этом гипотетическое состояние объекта описывается несколькими гипотетическими (ожидаемыми) величинами: пространственными координатами, направлением и скоростью движения подвижного объекта;the differential digital signal of each antenna is converted in the time difference and Doppler frequency shift corrected for a given set of hypothetical states of objects, a difference digital signal . Converting a difference digital signal of each antenna into the corrected difference digital signal also carried out in a known manner [3]. In this case, the hypothetical state of the object is described by several hypothetical (expected) values: spatial coordinates, direction and speed of the moving object;
откорректированные разностные цифровые сигналы всех антенн объединяются в Z×N матрицу разностных сигналов ;corrected differential digital signals all antennas are combined into a Z × N matrix of difference signals ;
матрица разностных сигналов преобразуется в N×N пространственную корреляционную матрицу разностных сигналов .differential signal matrix the spatial correlation matrix of difference signals is converted to N × N .
Пространственная корреляционная матрица разностных сигналов поступает в устройство 4-4.Spatial correlation matrix of difference signals enters the device 4-4.
В устройстве 4-4 находится наибольшее собственное значение корреляционной матрицы разностных сигналов .The device 4-4 is the largest eigenvalue of the correlation matrix of difference signals .
Данная операция также вносит существенный вклад в повышение чувствительности и, следовательно, дальности обнаружения малозаметных объектов, так как обеспечивает максимизацию выходного отношения сигнал/шум при выделении полезных сигналов, полученных после компенсации помехи и откорректированных на заданном множестве гипотетических состояний объектов;This operation also makes a significant contribution to increasing the sensitivity and, therefore, the detection range of subtle objects, as it maximizes the output signal-to-noise ratio when extracting useful signals received after interference compensation and corrected for a given set of hypothetical states of objects;
После сравнения собственного значения корреляционной матрицы разностных сигналов
В устройстве 5 отображаются результаты обнаружения и пространственной локализации объектов.The device 5 displays the results of the detection and spatial localization of objects.
Таким образом, за счет применения новых операций, обеспечивающих максимизацию выходного отношения сигнал/шум и основанных на нахождении наибольших собственных значений корреляционных матриц, используемых при формировании и компенсации являющегося когерентной помехой прямого сигнала передатчика подсвета, а также при выделении и оптимальном когерентном обнаружении полезных сигналов, полученных после компенсации помехи и откорректированных на множестве гипотетических состояний объектов, удается решить поставленную задачу с достижением указанного технического результата.Thus, through the use of new operations that maximize the output signal-to-noise ratio and are based on finding the largest eigenvalues of the correlation matrices used in the formation and compensation of the direct signal of the backlight transmitter, which is coherent interference, as well as in the selection and optimal coherent detection of useful signals, obtained after the compensation of interference and corrected on a variety of hypothetical states of objects, it is possible to solve the problem with achieving the specified technical result.
Источники информацииInformation sources
1. US, патент, 6703968 В2, кл. G01S 13/87, 2004 г.1. US patent 6703968 B2, cl. G01S 13/87, 2004
2. RU, патент, 2444754, кл. G01S 13/02, 2012 г.2. RU, patent, 2444754, cl. G01S 13/02, 2012
3. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Нью-Йорк, 1970. Пер. с англ. (в четырех томах) под общей ред. К.Н. Трофимова. Том 1. Основы радиолокации. Под ред. Я.С. Ицхоки. М., «Сов. Радио», 1976, 456 с.3. Reference radar. Ed. M. Skolnik. New York, 1970. Transl. from English (in four volumes) under the general ed. K.N. Trofimova. Volume 1. Basics of radar. Ed. Ya.S. Yitzhoki. M., "Owls. Radio ”, 1976, 456 p.
4. Уилкисон Дж. X. Алгебраическая проблема собственных значений. - М.: Наука, 1970. 564 с.4. Wilkison J. X. Algebraic eigenvalue problem. - M.: Nauka, 1970.564 s.
5. Марпл С.Л. (мл.). Цифровой спектральный анализ и его приложения. М.: «Мир», 1990. 584 с.5. Marple S.L. (ml.). Digital spectral analysis and its applications. M .: "World", 1990.584 s.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121983/07A RU2534222C1 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Nearly invisible moving objects detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121983/07A RU2534222C1 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Nearly invisible moving objects detection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013121983A RU2013121983A (en) | 2014-11-20 |
RU2534222C1 true RU2534222C1 (en) | 2014-11-27 |
Family
ID=53381020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013121983/07A RU2534222C1 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Nearly invisible moving objects detection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2534222C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652791C1 (en) * | 2017-06-20 | 2018-05-03 | Дмитрий Сергеевич Войнов | Method of the low-visible radar stations probing radio signals recognition |
RU2711115C1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-01-15 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Radar method of detecting low-visibility targets in pulse-doppler radar station with paa |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5923285A (en) * | 1998-03-30 | 1999-07-13 | Lockheed Martin Corporation | Low bandwidth digital radar video distribution system |
WO2003079041A3 (en) * | 2002-03-15 | 2004-04-01 | Lockheed Corp | System and method for target signature calculation and recognition |
EP1471364A2 (en) * | 2003-04-21 | 2004-10-27 | Northrop Grumman Corporation | A method of passively estimating an emitter's position and velocity using bearings-only without requiring observer acceleration |
RU2371734C2 (en) * | 2007-08-30 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт радиоэлектронных систем" | Marker of radio frequency identification of object and system and method for detection of coordinates and control of objects |
RU2408895C2 (en) * | 2009-03-18 | 2011-01-10 | Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН | Method of localisation of electromagnetic radiation sources of decametre range |
RU112446U1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" | PASSIVE RADIOELECTRONIC COMPLEX FOR ONE-POINT DETERMINATION OF HORIZONTAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY THE LINE-FILTRATION CALMAN-BUSSI METHOD |
RU2440588C1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-01-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи (ОАО "КБ "Связь") | Passive radio monitoring method of air objects |
RU2444754C1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь") | Method for detection and spatial localisation of air objects |
RU2444755C1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь") | Method for detection and spatial localisation of air objects |
-
2013
- 2013-05-13 RU RU2013121983/07A patent/RU2534222C1/en active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5923285A (en) * | 1998-03-30 | 1999-07-13 | Lockheed Martin Corporation | Low bandwidth digital radar video distribution system |
WO2003079041A3 (en) * | 2002-03-15 | 2004-04-01 | Lockheed Corp | System and method for target signature calculation and recognition |
EP1471364A2 (en) * | 2003-04-21 | 2004-10-27 | Northrop Grumman Corporation | A method of passively estimating an emitter's position and velocity using bearings-only without requiring observer acceleration |
RU2371734C2 (en) * | 2007-08-30 | 2009-10-27 | Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт радиоэлектронных систем" | Marker of radio frequency identification of object and system and method for detection of coordinates and control of objects |
RU2408895C2 (en) * | 2009-03-18 | 2011-01-10 | Институт космофизических исследований и распространения радиоволн ДВО РАН | Method of localisation of electromagnetic radiation sources of decametre range |
RU2440588C1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-01-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи (ОАО "КБ "Связь") | Passive radio monitoring method of air objects |
RU2444754C1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь") | Method for detection and spatial localisation of air objects |
RU2444755C1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро по радиоконтролю систем управления, навигации и связи" (ОАО "КБ "Связь") | Method for detection and spatial localisation of air objects |
RU112446U1 (en) * | 2011-05-16 | 2012-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" | PASSIVE RADIOELECTRONIC COMPLEX FOR ONE-POINT DETERMINATION OF HORIZONTAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY THE LINE-FILTRATION CALMAN-BUSSI METHOD |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652791C1 (en) * | 2017-06-20 | 2018-05-03 | Дмитрий Сергеевич Войнов | Method of the low-visible radar stations probing radio signals recognition |
RU2711115C1 (en) * | 2019-02-14 | 2020-01-15 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Radar method of detecting low-visibility targets in pulse-doppler radar station with paa |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013121983A (en) | 2014-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9562968B2 (en) | Sensor system and method for determining target location using sparsity-based processing | |
RU2440588C1 (en) | Passive radio monitoring method of air objects | |
KR100589302B1 (en) | System and method for adaptive broadcast radar system | |
RU2444755C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of air objects | |
RU2444754C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of air objects | |
WO2018194477A1 (en) | Method and device for radar determination of the coordinates and speed of objects | |
RU2546330C1 (en) | Method for polarisation-sensitive radio monitoring of mobile objects | |
RU2524401C1 (en) | Method for detection and spatial localisation of mobile objects | |
RU2571950C1 (en) | Method for radio monitoring of radio-silent objects | |
RU2410712C1 (en) | Method of detecting aerial objects | |
Filippini et al. | Target DoA estimation in passive radar using non-uniform linear arrays and multiple frequency channels | |
RU2546329C1 (en) | Method for polarisation-sensitive detection of mobile objects | |
Lesturgie | Some relevant applications of MIMO to radar | |
RU2528391C1 (en) | Method of searching for low-signature mobile objects | |
RU2524399C1 (en) | Method of detecting small-size mobile objects | |
RU2529483C1 (en) | Method for stealth radar location of mobile objects | |
RU2534222C1 (en) | Nearly invisible moving objects detection method | |
RU2444753C1 (en) | Radio monitoring method of air objects | |
RU2444756C1 (en) | Detection and localisation method of air objects | |
Barott et al. | Experimental time-modulated beamformer for interference mitigation in a radio spectrometer | |
CN112136057A (en) | Arrival wave number estimation device and arrival wave number arrival direction estimation device | |
Dubrovinskaya et al. | Underwater direction of arrival estimation using wideband arrays of opportunity | |
RU2557250C1 (en) | Method for stealth radar detection of mobile objects | |
RU2572584C1 (en) | Method for radio monitoring radio-silent objects | |
RU2655664C1 (en) | Method for detecting objects in active location |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190924 |