RU2535302C1 - Short-range location system for detection of objects - Google Patents
Short-range location system for detection of objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535302C1 RU2535302C1 RU2013123626/07A RU2013123626A RU2535302C1 RU 2535302 C1 RU2535302 C1 RU 2535302C1 RU 2013123626/07 A RU2013123626/07 A RU 2013123626/07A RU 2013123626 A RU2013123626 A RU 2013123626A RU 2535302 C1 RU2535302 C1 RU 2535302C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- adder
- amplifier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области ближней локации и может быть использовано в информационно-измерительных средствах и системах, работающих в режимах активного распознавания целей с блестящими точками на фоне широкополосных и распределенных в пространстве помех, а также в условиях работы ретрансляторов, имитирующих сигнал, отраженный от цели.The invention relates to the field of near location and can be used in information-measuring tools and systems operating in the modes of active target recognition with shiny dots against broadband and distributed in space interference, as well as in the conditions of operation of repeaters that simulate a signal reflected from the target.
Уровень техникиState of the art
Существующие в настоящее время автономные информационные системы (АИС) ближней локации (БЛ) с модуляцией по периодическому закону обладают существенным недостатком, выражающимся в пространственной периодичности функции чувствительности по дальности. Периодичность функции чувствительности приводит к тому, что постановка активных или пассивных помех с расстояний, превышающих рабочую дальность АИС, снижает отношение сигнал/шум на входе тракта принятия решения и может вызывать ложные срабатывания АИС. Также существует проблема неинвариантности работы существующих АИС БЛ по отношению к амплитуде принятого сигнала (см. В.К.Хохлов. Обнаружение, распознавание и пеленгация объектов в ближней локации. М., МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005 г., стр.291).The currently existing autonomous information systems (AIS) of near location (BL) with modulation according to the periodic law have a significant drawback, expressed in the spatial periodicity of the range sensitivity function. The frequency of the sensitivity function leads to the fact that the formulation of active or passive interference from distances exceeding the operating range of the AIS reduces the signal-to-noise ratio at the input of the decision path and can cause false alarms of the AIS. There is also a problem of the non-invariance of the existing AIS BL with respect to the amplitude of the received signal (see V.K. Khokhlov. Detection, recognition and direction finding of objects in the near location. M., MSTU named after N.E.Bauman, 2005, pp. .291).
Наиболее близким по технической сущности к разрабатываемому устройству является система ближней радиолокации (СБРЛ) с частотной модуляцией (ЧМ) и спектральной обработкой (Коган И.М. Ближняя радиолокация (теоретические основы). - М., Советское радио, 1973. - 272 с., с.60), выбранная за прототип. АИС БЛ содержит передающую часть, состоящую из частотного модулятора, генератора, передающей антенны, и приемную часть АИС БЛ, состоящую из приемной антенны, малошумящего усилителя, смесителя, N каналов спектральной обработки и анализатора сигналов (АС), реализующего совместную обработку сигналов. Каждый канал спектральной обработки состоит из умножителя частоты, усилителя-фильтра гармоник, детектора-усилителя допплеровской частоты; частотный модулятор осуществляет модуляцию периодическим сигналом. АС определяет дальность до объекта, вычисляя соотношения амплитуд сигналов на выходах доплеровских каналов.The closest in technical essence to the device under development is a short-range radar system (SBRL) with frequency modulation (FM) and spectral processing (Kogan I.M. Near-radar (theoretical basis) .- M., Sovetskoe Radio, 1973. - 272 p. , p.60), selected for the prototype. AIS BL contains a transmitting part, consisting of a frequency modulator, a generator, a transmitting antenna, and a receiving part of AIS BL, consisting of a receiving antenna, a low-noise amplifier, a mixer, N spectral processing channels and a signal analyzer (AC) that implements joint signal processing. Each spectral processing channel consists of a frequency multiplier, a harmonic filter amplifier, a Doppler frequency detector-amplifier; a frequency modulator modulates with a periodic signal. The speaker determines the distance to the object by calculating the ratio of the amplitudes of the signals at the outputs of the Doppler channels.
Недостатком данного устройства является периодичность функции чувствительности по дальности и, как следствие, низкая помехоустойчивость. Наиболее опасными являются активные помехи от мощных ретрансляционных станций, которые переизлучают принятый сигнал в направлении АИС, имитируя сигнал от цели. Также опасны пассивные помехи, находящиеся за пределами рабочей дальности при работе по слабоконтрастным целям с блестящими точками. Поэтому для обеспечения требуемой помехоустойчивости при работе по целям с блестящими точками необходимо формирование функции чувствительности, равной нулю за пределами рабочей дальности АИС.The disadvantage of this device is the periodicity of the range sensitivity function and, as a consequence, low noise immunity. The most dangerous are the active interference from powerful relay stations that re-emit the received signal in the direction of the AIS, simulating the signal from the target. Passive interference outside the operating range when working on low-contrast targets with shiny points is also dangerous. Therefore, to ensure the required noise immunity when working on targets with shiny points, it is necessary to form a sensitivity function equal to zero outside the working range of the AIS.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Сущностью изобретения является система ближней локации для обнаружения и распознавания объектов ближней локации с непрерывным излучением радиосигнала с ЧМ по периодическому и шумовому процессам и обработкой доплеровского сигнала по относительной ширине полосы энергетического спектра.The essence of the invention is a near-location system for detecting and recognizing near-location objects with continuous emission of a radio signal from the FM via periodic and noise processes and processing the Doppler signal according to the relative bandwidth of the energy spectrum.
Техническим задачей, решаемой в предлагаемом изобретении, является повышение помехоустойчивости при работе по целям с блестящими точками за пределами рабочей дальности при наличии фона широкополосных и распределенных в пространстве помех, а также в условиях работы ретрансляторов, имитирующих сигнал, отраженный от цели. Также достигается инвариантность работы АИС по отношению к уровню сигнала.The technical problem solved in the present invention is to increase the noise immunity when working on targets with brilliant points outside the working range in the presence of a background of broadband and distributed in space interference, as well as in the conditions of operation of repeaters that simulate a signal reflected from the target. The invariance of AIS operation with respect to the signal level is also achieved.
Поставленная задача решается за счет активного распознавания целей с блестящими точками по относительной ширине полосы доплеровского сигнала.The problem is solved due to the active recognition of targets with shiny points in the relative bandwidth of the Doppler signal.
Для ее реализации система ближней локации для обнаружения объектов, содержащая передающую часть, включающую частотный модулятор, генератор несущей частоты, передающую антенну, приемную часть, состоящую из соединенных последовательно приемной антенны, малошумящего усилителя и смесителя, многоканальную систему спектральной обработки, каждый из каналов которой содержит соединенные последовательно умножитель частоты, полосовой фильтр, фильтр-усилитель доплеровской частоты, блок обработки сигнала, соединенный с выходным устройством, дополнена в передающей части системы генератором шума, сумматором, усилителем и ответвителем, при этом выходы генератора шума и частотного модулятора соединяют с входом сумматора, выход которого связан с выход которого связан с входом генератора несущей частоты, выход последнего соединен через ответвитель со смесителем приемной части системы, второй выход ответвителя соединен с входом усилителя передающей части системы, каналы спектральной обработки приемной части дополнены в каждом канале смесителями и инерционными детекторами, причем полосовой фильтр, смеситель, фильтр-усилитель сигнала доплеровской частоты соединены последовательно, при этом выход умножителя частоты соединен со вторым входом смесителя, а выход фильтра-усилителя сигнала доплеровской частоты соединен с входом инерционного детектора и с входом блока обработки сигнала, выполненным в виде блока обработки по относительной ширине полосы энергетического спектра доплеровского сигнала, также в систему введены сумматор, пороговые устройства, схема ИЛИ и схема И, выход которой выведен к выходному устройству, причем выходы инерционных детекторов соединены с входами сумматора, выход которого через пороговое устройство соединен с одним из входов схемы И, выходы блоков обработки каждого канала многоканальной системы спектральной обработки соединены через пороговые устройства со схемой ИЛИ, выход которой соединен с другим входом системы И.For its implementation, a near-location system for detecting objects, containing a transmitting part, including a frequency modulator, a carrier frequency generator, a transmitting antenna, a receiving part, consisting of a receiving antenna connected in series, a low-noise amplifier and a mixer, a multi-channel spectral processing system, each of which channels contains a frequency multiplier, a bandpass filter, a Doppler frequency filter amplifier, a signal processing unit connected to an output device, connected up to it is filled in the transmitting part of the system by a noise generator, adder, amplifier and coupler, while the outputs of the noise generator and frequency modulator are connected to the input of the adder, the output of which is connected to the output of which is connected to the input of the carrier frequency generator, the output of the latter is connected through a coupler to a mixer of the receiving part , the second output of the coupler is connected to the input of the amplifier of the transmitting part of the system, the channels of spectral processing of the receiving part are supplemented in each channel by mixers and inertial detectors, m bandpass filter, mixer, filter-amplifier of the Doppler frequency signal are connected in series, while the output of the frequency multiplier is connected to the second input of the mixer, and the output of the filter-amplifier of the Doppler frequency signal is connected to the input of the inertial detector and to the input of the signal processing unit, made in the form of a block processing the relative bandwidth of the energy spectrum of the Doppler signal, an adder, threshold devices, an OR circuit, and an I circuit whose output is output to the output device are also introduced into the system wu, and the outputs of the inertial detectors are connected to the inputs of the adder, the output of which through a threshold device is connected to one of the inputs of the And circuit, the outputs of the processing units of each channel of the multi-channel spectral processing system are connected through threshold devices to the OR circuit, the output of which is connected to the other input of the And system.
Блок обработки сигналов по относительной ширине полосы энергетического сигнала доплеровского сигнала может быть выполнен в виде двух идентичных каналов для обработки положительных и отрицательных полупериодов, подключенных параллельно, каждый из которых содержит компаратор, первый и второй блоки управления, формирователь импульсов, реверсивный накопитель, общий генератор, выходы которого соединены со входами реверсивных накопителей каждого канала, нуль-орган, сумматор ошибки, сумматор, вычитающее устройство, накопитель, выход которого соединен со входом каждого порогового устройства многоканальной системы спектральной обработки, при этом выход компаратора соединен с первыми входами блоков управления, и формирователя импульсов, второй вход первого блока управления соединен с выходом нуль-органа, первый выход первого блока управления связан со вторым входом второго блока управления, выход последнего связан с положительным входом реверсивного накопителя, выход которого через нуль-орган соединен с первым входом сумматора ошибки, второй выход первого блока управления связан со вторым входом формирования импульсов, и с отрицательным входом реверсивного накопителя, а выход формирователя импульсов соединен со вторым входом сумматора ошибки, при этом выходы компараторов обоих каналов соединены со вторым входом сумматора, выходы общего генератора соединены с третьим входом реверсивного накопителя, выходы сумматора ошибки и сумматора соединены со входами вычитающего устройства, выход которого соединен со входом накопителя. Изобретение поясняется чертежами, где наThe signal processing unit according to the relative bandwidth of the energy signal of the Doppler signal can be made in the form of two identical channels for processing positive and negative half-periods connected in parallel, each of which contains a comparator, first and second control units, a pulse shaper, a reversible drive, a common generator, the outputs of which are connected to the inputs of the reversible drives of each channel, zero-organ, error totalizer, adder, subtractor, drive, the output of which the second is connected to the input of each threshold device of the multi-channel spectral processing system, while the comparator output is connected to the first inputs of the control units and the pulse shaper, the second input of the first control unit is connected to the output of the zero-organ, the first output of the first control unit is connected to the second input of the second block control, the output of the latter is connected to the positive input of the reversible drive, the output of which is connected via a zero-organ to the first input of the error adder, the second output of the first control unit connected with the second input of the pulse shaping, and with the negative input of the reversing accumulator, and the output of the pulse shaper is connected to the second input of the error adder, while the outputs of the comparators of both channels are connected to the second input of the adder, the outputs of the common generator are connected to the third input of the reversing accumulator, the outputs of the adder errors and the adder are connected to the inputs of the subtracting device, the output of which is connected to the input of the drive. The invention is illustrated by drawings, where
фиг.1 - структурная схема системы ближней локации для обнаружения объектов;figure 1 is a structural diagram of a near location system for detecting objects;
фиг.2 - график зависимости относительной ширины полосы энергетического спектра доплеровского сигнала от задержки прихода зондирующего сигнала при комбинированной ЧМ;figure 2 is a graph of the relative bandwidth of the energy spectrum of the Doppler signal from the arrival delay of the probe signal with combined FM;
фиг.3 - график зависимости коэффициента начальной регрессии интервалов между нулями доплеровского сигнала от относительной ширины его полосы; для сигнала с гауссовым спектром и для сигнала с прямоугольным спектром;figure 3 is a graph of the coefficient of the initial regression of the intervals between the zeros of the Doppler signal from the relative width of its strip; for a signal with a Gaussian spectrum and for a signal with a rectangular spectrum;
фиг.4 - выполнение схемы обработки сигнала по относительной ширине полосы энергетического спектра;figure 4 - implementation of the signal processing circuit for the relative bandwidth of the energy spectrum;
фиг.5 - эпюры, поясняющие работу схемы обработки сигнала по относительной ширине полосы энергетического спектра.5 is a diagram illustrating the operation of the signal processing circuit according to the relative bandwidth of the energy spectrum.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Система ближней локации обнаружения объектов содержит частотный модулятор в виде генератора 1 периодического закона частотной модуляции (ЧМ), генератор 2 шума, генератор 3 частоты повторения модуляции, сумматор 4, управляемый генератор несущей частоты 5; направленный ответвитель 6, усилитель 7 мощности, передающую антенну 8, приемную антенну 9, малошумящий усилитель 10, смеситель 11, многоканальную систему спектральной обработки, каждый канал которой содержит умножитель частоты 12 (позиции 12.1…12.N), полосовой фильтр 13 (позиции 13.1…13.М), смеситель 14 (позиции 14.1…14.N) и фильтр-усилитель 15 сигнала доплеровской частоты (позиции 15.1…15.N), инерционный детектор 16 (позиции 16.1…16.N), схему обработки 17 по относительной ширине полосы энергетического спектра доплеровского сигнала (позиции 17.1…17.N), пороговое устройство 18 (позиции 18.1…18.N), схему ИЛИ 19, сумматор 20, пороговое устройство 21 и схему И 22.The near-location system for detecting objects contains a frequency modulator in the form of a generator 1 of the periodic law of frequency modulation (FM), a noise generator 2, a modulation repetition frequency generator 3, an adder 4, a controlled carrier frequency generator 5; directional coupler 6, power amplifier 7, transmitting
Количество каналов в устройстве определяется диапазоном фиксируемых дальностей и разрешающей способностью устройства по дальности. Как известно, разрешающая способность по дальности устройств с пилообразной ЧМ зависит от девиации частоты:The number of channels in the device is determined by the range of fixed ranges and the resolution of the device in range. As you know, the range resolution of sawtooth FM devices depends on the frequency deviation:
где R - разрешающая способность по дальности; с - скорость света; Δf - девиация частоты.where R is the resolution in range; c is the speed of light; Δf is the frequency deviation.
Например, для того чтобы производить фиксацию дальностей 3, 6 и 9 метров с точностью в 1 м требуется трехканальная система с девиацией частоты пилообразной ЧМ в 150 МГц, с каналами, настроенными соответственно на 3, 6 и 9 гармоники сигнала разностной частоты, получаемого со смесителя 11.For example, in order to fix the ranges of 3, 6 and 9 meters with an accuracy of 1 m, a three-channel system with a frequency deviation of a sawtooth FM at 150 MHz, with channels tuned to 3, 6 and 9 harmonics of the difference frequency signal received from the mixer, respectively, is required eleven.
Сигнал на выходе смесителя 11 представляет собой набор гармоник с частотами, кратными частоте повторения пилообразной ЧМ и сдвинутыми за счет доплеровской добавки. В каждом канале частоты Доплера из этого сигнала при помощи фильтра 13 выделяется соответствующая номеру канала гармоника, и полученный сигнал претерпевает второе преобразование частоты на смесителе 14, а фильтрами-усилителями 15 частоты Доплера из него выделяется сигнал доплеровской частоты.The signal at the output of the mixer 11 is a set of harmonics with frequencies that are multiples of the repetition frequency of the sawtooth FM and shifted due to the Doppler additive. In each Doppler frequency channel, a harmonic corresponding to the channel number is extracted from this signal using a filter 13, and the received signal undergoes a second frequency conversion on mixer 14, and a Doppler frequency signal is extracted from it by Doppler
Результаты экспериментальных исследований показали, что в ближней локации при наличии у цели блестящих точек и использовании узких диаграмм направленности относительная полоса энергетического спектра доплеровского сигнала αц<0,3; для помехи: αп>1.The results of experimental studies have shown that in the near location, when the target has brilliant points and the use of narrow radiation patterns, the relative band of the energy spectrum of the Doppler signal α c <0.3; for interference: α p > 1.
Рассмотрим вопрос влияния девиации частоты шумовой ЧМ на относительную ширину полосы энергетического спектра доплеровского сигнала. Пусть шумовая доля модуляции описывается случайным процессом ξ(t). Тогда, при условииConsider the effect of the frequency deviation of the noise FM on the relative bandwidth of the energy spectrum of the Doppler signal. Let the noise fraction of modulation be described by a random process ξ (t). Then, provided
где ωmax - максимальная частота спектра модулирующей функции ξ(t); Δωξ - девиация частоты шумового процесса; шумовая ЧМ является широкополосной, и спектр Sξ(ω) модулированного колебания описывается функцией Гаусса:where ω max is the maximum frequency of the spectrum of the modulating function ξ (t); Δω ξ is the frequency deviation of the noise process; the noise FM is broadband, and the spectrum S ξ (ω) of the modulated oscillation is described by the Gauss function:
где ω0 - несущая частота.where ω 0 is the carrier frequency.
Рассмотрим ложный сигнал, принятый от ретранслятора, работающего за пределами рабочей дальности. Частота Доплера ωд в таком сигнале определяется выражением:Consider a false signal received from a repeater operating outside of its operating range. The Doppler frequency ω d in such a signal is determined by the expression:
где - время задержки принимаемого сигнала; R0 - расстояние до ретранслятора; ΔR - изменение расстояния до ретранслятора за время τ.Where - delay time of the received signal; R 0 is the distance to the repeater; ΔR is the change in the distance to the repeater during time τ.
Относительная ширина полосы энергетического спектра доплеровского сигнала, определяемая как (где Δωд - эффективная ширина полосы спектра доплеровского сигнала), определяется выражением:The relative bandwidth of the energy spectrum of the Doppler signal, defined as (where Δω d is the effective bandwidth of the spectrum of the Doppler signal), is determined by the expression:
Bд(0) - значение корреляционной функции сигнала Доплера при нулевом аргументе, максимальное значение спектра сигнала Доплера, Sд - спектр сигнала Доплера, ωmin, ωmax - соответственно минимальная и максимальная частоты спектра сигнала Доплера.B d (0) is the value of the correlation function of the Doppler signal with zero argument, the maximum value of the spectrum of the Doppler signal, S d is the spectrum of the Doppler signal, ω min , ω max are the minimum and maximum frequencies of the spectrum of the Doppler signal.
Зависимость относительной ширины полосы энергетического спектра α доплеровского сигнала от девиации частоты шумовой ЧМ и времени задержки τ0 приведена на фиг.2. Расчеты проводились для диапазона доплеровских частот Δfд=5…100 кГц. Анализ графиков показывает резкое увеличение значений относительной ширины полосы α при постоянной девиации шумовой ЧМ Δfξ и изменении дальности до ретранслятора R0, начиная со значенийDependence of the relative bandwidth of the energy spectrum α of the Doppler signal on the frequency deviation of the noise FM and the delay time τ 0 is shown in figure 2. The calculations were carried out for the range of Doppler frequencies Δf d = 5 ... 100 kHz. The analysis of the graphs shows a sharp increase in the values of the relative bandwidth α with constant deviation of the noise FM Δf ξ and a change in the range to the repeater R 0 , starting with the values
Следовательно, при выборе полосы шумового процесса в соответствии с (6) существует возможность формирования функции чувствительности, обеспечивающей селекцию помехи по относительной ширине полосы энергетического спектра. Выполнение схемы обработки сигнала энергетического спектра в виде регрессионного или нейросетевого трактов распознавания сигналов доплеровского сигнала по относительной ширине полосы энергетического спектра входной реализации позволяет обнаруживать узкополосный (αц<0,3) доплеровский сигнал на фоне широкополосной помехи до отношений сигнал/помеха в полосе Доплера, равных единице. Регрессионные системы обеспечивают инвариантность рабочих характеристик к средней частоте энергетического спектра и дисперсии процессов на входе, не требуют времени на адаптацию (на слежение за задержкой сигнала), позволяют сократить время на обработку и обрабатывать нестационарные случайные процессы. Помеха на частоте Доплера произвольной мощности при относительной ширине полосы α≥1 не вызывает ложных срабатываний в системе при обработке не менее 20 интервалов между нулями входной реализации.Therefore, when choosing the band of the noise process in accordance with (6), it is possible to form a sensitivity function that provides noise selection by the relative bandwidth of the energy spectrum. The implementation of the processing circuit of the energy spectrum signal in the form of regression or neural network paths for recognizing Doppler signal signals by the relative bandwidth of the energy spectrum of the input implementation makes it possible to detect a narrowband (α c <0.3) Doppler signal against a background of broadband interference to signal-to-noise ratios in the Doppler band equal to one. Regression systems ensure the invariance of the performance characteristics to the average frequency of the energy spectrum and the dispersion of the input processes, do not require adaptation time (to monitor the signal delay), reduce processing time and process non-stationary random processes. Interference at a Doppler frequency of arbitrary power with a relative bandwidth α≥1 does not cause false positives in the system when processing at least 20 intervals between the zeros of the input implementation.
Задаваясь пороговым значением по относительной полосе αn=0,3, на основании требований обеспечения помехоустойчивости АИС в пределах рабочих дальностей, при работе на фоне распределенных пространственных и ретрансляционных помех, из (6) и фиг.2 может быть определено значение девиации частоты шумовой ЧМ. Преимуществом предлагаемого способа формирования функции селекции (ФС) является малая девиация шумовой ЧМ (для рабочих дальностей от 0 до 15 метров Δfξ=5 мГц), что не вызывает дополнительного возрастания сигналов паразитной амплитудной модуляции.Given a threshold value in the relative band α n = 0.3, based on the requirements for ensuring noise immunity of the AIS within the operating ranges, when working against a background of distributed spatial and relay interference, the value of the frequency deviation of the noise FM can be determined from (6) and Fig. 2 . The advantage of the proposed method for the formation of the selection function (FS) is the small deviation of the noise FM (for working ranges from 0 to 15 meters Δf ξ = 5 MHz), which does not cause an additional increase in the signals of spurious amplitude modulation.
Дальнейшая обработка в каналах сигнала Доплера происходит следующим образом. Доплеровский сигнал поступает на вход схемы 17 обработки по относительной ширине полосы, производящей оценку коэффициента начальной регрессии интервалов между нулями входного сигнала; пороговое устройство 18 сравнивает величину коэффициента начальной регрессии интервалов между нулями с заданным порогом; при превышении порогового уровня пороговое устройство 18 выдает положительный уровень на вход схемы ИЛИ 19, с выхода которой положительный сигнал пройдет на выходное устройство только в случае превышения сигналом порогового уровня на входе устройства 21. Принятие решения о достаточности энергии сигнала производится при помощи инерционных детекторов 16, вычисляющих величину сигнала в каждом канале сигнала Доплера и передающих ее на входы сумматора 20. Выход последнего сравнивается с порогом в устройстве 21, выход которого запрещает или разрешает прохождения сигнала обнаружения с выхода схемы И 22 на выходное устройство.Further processing in the channels of the Doppler signal occurs as follows. The Doppler signal is input to the processing circuit 17 according to the relative bandwidth that estimates the coefficient of the initial regression of the intervals between the zeros of the input signal;
Таким образом, как только на входе какого-либо (n-го) канала анализатора появится доплеровский сигнал, относительная ширина полосы которого такова, что коэффициент регрессии интервалов между нулями будет достаточно велик, то пороговое устройство n-го канала даст на своем выходе единичный логический уровень. Полученный логический уровень может поступить на выходное устройство только в случае срабатывания энергетического канала (16, 20, 21).Thus, as soon as a Doppler signal appears at the input of any (n-th) channel of the analyzer, the relative bandwidth of which is such that the regression coefficient of the intervals between zeros is sufficiently large, the threshold device of the nth channel will give a single logical output level. The obtained logic level can be supplied to the output device only if the energy channel is triggered (16, 20, 21).
В качестве информации об относительной ширине полосы энергетического спектра можно использовать величину коэффициента начальной регрессии интервалов между нулями сигнала Доплера [1]. На фиг.3 изображены графики зависимости величины коэффициента начальной регрессии интервалов между нулями и относительной шириной полосы энергетического спектра для гауссова и прямоугольного спектров. Видно, что с ростом относительной ширины полосы коэффициент начальной регрессии уменьшается по закону, близкому к линейному.As information on the relative bandwidth of the energy spectrum, you can use the value of the coefficient of the initial regression of the intervals between the zeros of the Doppler signal [1]. Figure 3 shows graphs of the dependence of the value of the coefficient of initial regression of the intervals between zeros and the relative bandwidth of the energy spectrum for the Gaussian and rectangular spectra. It is seen that with an increase in the relative bandwidth, the initial regression coefficient decreases according to a law close to linear.
В качестве варианта реализации схемы 17 обработки по относительной ширине полосы энергетического спектра доплеровского сигнала предлагается схема, в функциональном виде изображенная на фиг.4. Эпюры, поясняющие ее работу, изображены на фиг.5.As an embodiment of the processing circuit 17 according to the relative bandwidth of the energy spectrum of the Doppler signal, a circuit is proposed in the functional form shown in FIG. 4. Diagrams explaining her work are depicted in figure 5.
Схема 17 обработки сигнала по относительной ширине полосы энергетического спектра доплеровского сигнала состоит из двух одинаковых каналов, работающих поочередно для обработки положительных и отрицательных полупериодов. Каждый канал содержит компаратор 23, (позиции 23.1 и 23.2) блоки управления 24 (позиции 24.1 и 24.2) 25 (позиции 25.1 и 25.2), формирователь импульсов 26 (позиции 26.1 и 26.2), общий генератор 27, выходы которого соединены с входами реверсивных накопителей 28 (позиции 28.1 и 28.2) каждого канала, нуль-орган 29 (позиции 29.1 и 29.2), сумматор ошибки 30, сумматор 31, вычитающее устройство 32, накопитель 33, выход которого соединен со входом порогового устройства 18.The signal processing circuit 17 according to the relative bandwidth of the energy spectrum of the Doppler signal consists of two identical channels operating in turn to process positive and negative half-cycles. Each channel contains a comparator 23, (positions 23.1 and 23.2) control units 24 (positions 24.1 and 24.2) 25 (positions 25.1 and 25.2), a pulse shaper 26 (positions 26.1 and 26.2), a
На выходе компаратора 23 происходит функциональное преобразование вида:The output of the comparator 23 is a functional transformation of the form:
где x(t) - входной сигнал компаратора; U0 - амплитуда сигнала на выходе компаратора; UП0 - порог срабатывания компаратора (фиг.5, б).where x (t) is the input signal of the comparator; U 0 - the amplitude of the signal at the output of the comparator; U P0 - the threshold of the comparator (figure 5, b).
При
Второй канал схемы работает аналогично, но по отрицательным полупериодам входного сигнала.The second channel of the circuit works similarly, but with negative half-cycles of the input signal.
С выходов компараторов 23.1, и 23.2 через сумматор 31 на вход вычитающего устройства 32 поступает единичный сигнал 1(t).From the outputs of the comparators 23.1, and 23.2 through the
Сигналы последовательно поступают на накопитель 33, который соединен со входом порогового устройства 18, выдает результирующий положительный уровень на вход схемы ИЛИ 19.The signals are sequentially fed to the
Таким образом повышена защита АИС от ложных срабатываний по искусственным и естественным широкополосным и распределенным в пространстве помехам.Thus, the protection of AIS from false alarms by artificial and natural broadband and spatially distributed interference is enhanced.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013123626/07A RU2535302C1 (en) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | Short-range location system for detection of objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013123626/07A RU2535302C1 (en) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | Short-range location system for detection of objects |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013123626A RU2013123626A (en) | 2014-11-27 |
RU2535302C1 true RU2535302C1 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013123626/07A RU2535302C1 (en) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | Short-range location system for detection of objects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2535302C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580830C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Radar direction finder of localised objects |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2133047C1 (en) * | 1996-07-05 | 1999-07-10 | Таганрогский государственный радиотехнический университет | Parametric echo-pulse sonar |
US5999119A (en) * | 1996-12-18 | 1999-12-07 | Raytheon Company | CW radar range measuring system with improved range resolution |
US6587074B1 (en) * | 1999-07-27 | 2003-07-01 | Robert Bosch Gmbh | System for measuring the distance and the relative velocity between objects |
EP2084555A2 (en) * | 2006-10-31 | 2009-08-05 | Valeo Raytheon Systems, Inc. | System and method for generating an alert signal in a detection system |
US7786927B2 (en) * | 2006-10-31 | 2010-08-31 | Hitachi, Ltd. | Radar, radio frequency sensor, and radar detection method |
RU2429545C2 (en) * | 2009-08-31 | 2011-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Apparatus for scaled-down simulation of operation of short-range radar system |
RU2436117C1 (en) * | 2010-06-24 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Method of measuring distance from radiator to controlled medium |
RU2474839C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Method and apparatus for nonlinear radar |
-
2013
- 2013-05-23 RU RU2013123626/07A patent/RU2535302C1/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2133047C1 (en) * | 1996-07-05 | 1999-07-10 | Таганрогский государственный радиотехнический университет | Parametric echo-pulse sonar |
US5999119A (en) * | 1996-12-18 | 1999-12-07 | Raytheon Company | CW radar range measuring system with improved range resolution |
US6587074B1 (en) * | 1999-07-27 | 2003-07-01 | Robert Bosch Gmbh | System for measuring the distance and the relative velocity between objects |
EP2084555A2 (en) * | 2006-10-31 | 2009-08-05 | Valeo Raytheon Systems, Inc. | System and method for generating an alert signal in a detection system |
US7786927B2 (en) * | 2006-10-31 | 2010-08-31 | Hitachi, Ltd. | Radar, radio frequency sensor, and radar detection method |
RU2429545C2 (en) * | 2009-08-31 | 2011-09-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Apparatus for scaled-down simulation of operation of short-range radar system |
RU2436117C1 (en) * | 2010-06-24 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Method of measuring distance from radiator to controlled medium |
RU2474839C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | Method and apparatus for nonlinear radar |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОГАН И.М.Ближняя радиолокация (теоретические основы). Москва, Советское радио, 1973,с.60. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580830C1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Radar direction finder of localised objects |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013123626A (en) | 2014-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100533171C (en) | Radar apparatus | |
EP2226639B1 (en) | Spectral analysis and FMCW automotive radar utilizing the same | |
RU2449307C2 (en) | Method of surveillance pulse doppler radar of targets on background of reflections from earth surface | |
EP0984299A1 (en) | Method for discovering the location of a living object and microwave location device for realising the same | |
WO2018163677A1 (en) | Radar device | |
CN101089653A (en) | Short-range frequency-modulation continuous wave FMCW radar anti-interference method | |
CN102866398A (en) | Method and system for performing moving-target identification by using frequency-modulated continuous-wave radar | |
CN109541636B (en) | Non-blind area high-distance resolution laser radar wind measurement system and method | |
CN101788671B (en) | Multicycle modulation method applied to laser ranging device using chirp amplitude modulation based on heterodyne detection | |
KR101184622B1 (en) | Apparatus and method for avoiding interference among car radars based on fmcw waveform | |
CN105425219A (en) | Radar detection device | |
RU2549207C2 (en) | Device for detecting hydroacoustic noise signals based on quadrature receiver | |
RU2559869C1 (en) | Method and system for radio-frequency identification and location of railway transport | |
RU2535302C1 (en) | Short-range location system for detection of objects | |
CN108594216A (en) | A kind of Constructing Chaotic Code phase modulation linear frequency modulation compound detection system and signal processing method | |
KR101233745B1 (en) | Apparatus and method for measuring distance | |
KR20150066311A (en) | Sonar system and method for precisly performing target detection under circumstance without being known of target speed | |
RU2621319C1 (en) | Method and device for measuring distance in double-frequency nonlinear radar | |
RU2550757C1 (en) | Device for detecting hydroacoustic noise signals based on quadrature receiver | |
RU2535243C2 (en) | Signal/noise ratio assessment method based on results of ionosphere sounding with chirped signals | |
RU2230338C2 (en) | Coherent-pulse radar | |
RU2508557C1 (en) | Radar range-finder with combined frequency modulation and limiting regressive processing | |
RU2492503C1 (en) | Target class recognition method and device for realising said method | |
KR102316479B1 (en) | Device and method for Signal Analysis of radar System | |
RU2797027C1 (en) | Device for measuring arrival time and duration of non-coherent sequence of ultra-wideband quasi radio signals of arbitrary form |