RU2575481C1 - Digital evaluation and correlation compensation detector - Google Patents

Digital evaluation and correlation compensation detector Download PDF

Info

Publication number
RU2575481C1
RU2575481C1 RU2014147275/07A RU2014147275A RU2575481C1 RU 2575481 C1 RU2575481 C1 RU 2575481C1 RU 2014147275/07 A RU2014147275/07 A RU 2014147275/07A RU 2014147275 A RU2014147275 A RU 2014147275A RU 2575481 C1 RU2575481 C1 RU 2575481C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
multiplier
input
output
signal
circuit
Prior art date
Application number
RU2014147275/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Бубеньщиков
Владимир Ильич Владимиров
Илья Владимирович Владимиров
Алексей Анатольевич Болдырев
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2575481C1 publication Critical patent/RU2575481C1/en

Links

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: digital evaluation and correlation compensation detector implements the digital method of measurement of average noise dispersion in the signal detection channel and its compensation by algorithmic subtraction at the input of the threshold unit. The compensation detector contains FFT processor (1); cosine transform circuit (2); sine transform circuit (3); the digital delay line (4); the first multiplier (5); the first squarer (6); the second squarer (7); the storage (8); the adder (9); the second multiplier (10); 1/H averaging coefficient storage register (11); the first subtraction circuit (12); the second subtraction circuit (13); the maximum finding circuit (14); the storage with M inputs (15); the electronic key (16); the comparison circuit (17); the third subtraction circuit (18); the third multiplier (19); the fourth multiplier (20); 1/M averaging coefficient storage register (21); the register of storage of value of the function defining the detection threshold level (22).
EFFECT: increase of sensitivity of the digital detector of the panoramic receiver of signals with random amplitude and initial phase in conditions of noise with unknown intensity with the constant level of false alarms on the basis of decrease of the threshold ratio signal - noise at the input defining its sensitivity at the preset values of probability of detection and false alarm, increase of range of detection of radio emission sources in presence of signal of radio emission sources and reduction of time of analysis of radio-electronic situation in the preset analyzed band of frequencies for a priori unknown load of the band of frequencies of radio emission sources, providing constant level of false alarms according to the preset probabilities of detection and false alarm in case of absence of the signal of radio emission sources.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в панорамных радиоприемных устройствах систем радиомониторинга, станций радиопомех, радиолокационных систем, радиопеленгаторах, средствах радио и радиорелейной связи, а также других устройствах, в которых осуществляется обнаружение сигналов источников радиоизлучения, принимаемых на фоне шума с неизвестной интенсивностью.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in panoramic radio receivers of radio monitoring systems, radio interference stations, radar systems, direction finders, radio and radio relay communication devices, as well as other devices in which the detection of signals from radio sources received against a background of noise with unknown intensity .

Известен оптимальный обнаружитель, содержащий последовательно соединенные приемную антенну, линейный тракт приемника, согласованный фильтр, пороговое устройство, [см. Мартынов В.А., Селихов Ю.И. Панорамные приемники и анализаторы спектра / Под ред. Г.Д. Заварина. - 2-e изд., перераб. и доп. - М.: Советское радио, 1980. - 352 с, ил., рис. 2.6., с. 46].Known optimal detector containing a series-connected receiving antenna, a linear path of the receiver, a matched filter, a threshold device, [see Martynov V.A., Selikhov Yu.I. Panoramic receivers and spectrum analyzers / Ed. G.D. Zavarina. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Soviet Radio, 1980. - 352 s, ill., Fig. 2.6., P. 46].

Недостатком обнаружителя является высокий уровень вероятности ложной тревоги в случае отсутствия полезного сигнала и низкая вероятность обнаружения при наличии сигнала, обусловленная низким отношением сигнал/шум, вследствие отсутствия процедуры компенсации шумовой составляющей на входе порогового устройства.The disadvantage of the detector is a high probability of false alarm in the absence of a useful signal and a low probability of detection in the presence of a signal due to the low signal to noise ratio due to the lack of a procedure for compensating the noise component at the input of a threshold device.

Известен радиоприемник с компенсацией помех (патент RU 2363014, G01S 7/36, 15.04.08 г.), в котором осуществляется компенсация взаимно коррелированных помех на основе использования различий в значениях взаимно корреляционных функций внутренних шумов приемника и преднамеренных помех в основном и дополнительном компенсационном каналах приема.Known radio receiver with interference compensation (patent RU 2363014, G01S 7/36, 04/15/08), which compensates for mutually correlated interference based on the use of differences in the values of the cross-correlation functions of the internal noise of the receiver and intentional interference in the primary and secondary compensation channels reception.

Недостатком радиоприемника является низкий уровень вероятности обнаружения сигнала, обусловленный низким отношением сигнал/шум, а при отсутствии сигнала высокий уровень ложных тревог вследствие того, что компенсация помех осуществляется только для случая наличия в канале приема взаимно коррелированных помех и при этом компенсационное напряжение пропорционально уровню помехи в дополнительном канале приема, а не в основном.The disadvantage of the radio receiver is the low probability of signal detection due to the low signal to noise ratio, and in the absence of a signal, a high level of false alarms due to the fact that interference cancellation is carried out only if there is mutually correlated interference in the receive channel and the compensation voltage is proportional to the interference level in additional receive channel, and not mainly.

Известен радиоприемник с адаптивной компенсацией помех (Радиоприемные устройства: Учебник для вузов / Н.Н. Фомин, Н.Н. Буга, О.В. Головин и др.; под редакцией Н.Н. Фомина. - 3-е издание, стереотип. - М.: Горячая линия - Телеком, 2007. с. 410-411), в котором осуществляется компенсация помехового сигнала на основе использования дополнительного канала приема, сдвинутого по частоте относительно основного и включающего последовательно соединенные перестраиваемый фильтр и вычитающее устройство.Known radio receiver with adaptive interference compensation (Radio receivers: Textbook for universities / NN Fomin, NN Bug, OV Golovin and others; edited by NN Fomin. - 3rd edition, stereotype . - M .: Hot line - Telecom, 2007. S. 410-411), in which the interference signal is compensated based on the use of an additional receive channel shifted in frequency relative to the main channel and including a tunable filter and a subtracting device connected in series.

Недостатком данного радиоприемника является то, что уровень шума (помехи) в основном канале приема не учитывается, а это, в свою очередь, приводит к несоответствию уровня компенсационного напряжения истинному значению уровня шума (помехи) в основном канале приема, что приводит к снижению вероятности обнаружения сигнала из-за низкого отношения сигнал/шум, а при отсутствии сигнала к увеличению вероятности ложной тревоги.The disadvantage of this radio is that the noise level (interference) in the main reception channel is not taken into account, and this, in turn, leads to a mismatch between the level of the compensation voltage and the true value of the noise level (interference) in the main reception channel, which reduces the probability of detection signal due to the low signal to noise ratio, and in the absence of a signal to increase the likelihood of a false alarm.

Известен обнаружитель [Борисов В.И. и др. Пространственные и вероятностно-временные характеристики эффективности станций ответных помех при подавлении систем радиосвязи. / Под ред. В.И. Борисова. - М.: РадиоСофт, 2008. - рис. 2.9.3, с. 131.] сигналов со случайной амплитудой и начальной фазой в шумах неизвестной интенсивности с поддержанием постоянного уровня ложных тревог (ПУЛТ) и принятием решения по критерию Неймана-Пирсона.Known detector [Borisov V.I. et al. Spatial and probabilistic-temporal characteristics of the effectiveness of response interference stations when suppressing radio communication systems. / Ed. IN AND. Borisov. - M .: RadioSoft, 2008 .-- pic. 2.9.3, p. 131.] signals with a random amplitude and initial phase in noise of unknown intensity, maintaining a constant level of false alarms (PULT) and making decisions according to the Neumann-Pearson criterion.

Недостатком обнаружителя сигналов со случайной амплитудой и начальной фазой в шумах неизвестной интенсивности является не соответствие уровня порога обнаружения реально сложившейся помехово-сигнальной обстановке, а, следовательно, требуемые значения вероятностей обнаружения и ложной тревоги не обеспечиваются. Это обусловлено тем, что измерение дисперсии шума в обнаружителе осуществляется при условии отсутствия сигнала в канале обнаружения и при изменении интенсивности шума (помех) на входе приемника результат измерения будет не верен.A disadvantage of a detector of signals with a random amplitude and initial phase in noise of unknown intensity is that the detection threshold level does not correspond to a real jamming-signal situation, and, therefore, the required values of detection probabilities and false alarms are not provided. This is due to the fact that the measurement of noise dispersion in the detector is carried out under the condition that there is no signal in the detection channel and if the noise intensity (interference) at the input of the receiver changes, the measurement result will be incorrect.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является обнаружитель [Борисов В.И. и др. Пространственные и вероятностно-временные характеристики эффективности станций ответных помех при подавлении систем радиосвязи. / Под ред. В.И.Борисова. - М.: РадиоСофт, 2008. - рис. 2.6.1, с. 87] сигналов в шумах неизвестной интенсивности с поддержанием постоянного уровня ложных тревог (ПУЛТ) и принятием решения по критерию Неймана-Пирсона, содержащий процессор быстрого преобразования Фурье (БПФ), М параллельных каналов некогерентной обработки, каждый из которых включает параллельно соединенные схемы косинусного и синусного преобразования (квадратурного преобразования сигнала), первый и второй квадратор и сумматор, при этом, входы схем косинусного и синусного преобразования объединены и являются входом канала некогерентной обработки, при этом выход схемы косинусного преобразования соединен с входом первого квадратора, а выход схемы синусного преобразования соединен с входом второго квадратора, при этом выходы первого и второго квадратора соединены с первым и вторым входами сумматора соответственно, выход которого является выходом канала обработки, при этом выход каждого из М каналов является соответствующим входом М-канальной схемы выбора максимума (СВМ) и М-канального накопителя, выход которого соединен с первым входом второго перемножителя, второй вход которого соединен с выходом регистра хранения коэффициента усреднения 1/М, а выход второго перемножителя соединен с первым входом первого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом регистра хранения значения функции, определяющей уровень порога обнаружения в соответствии с требуемым значением вероятности ложной тревоги и измеренным значением средней дисперсии шума, при этом выход первого перемножителя соединен со вторым входом схемы сравнения, первый вход которой соединен со вторым выходом СВМ, первый выход которой соединен с первым входом электронного ключа, второй вход которого соединен с первым выходом схемы сравнения, который является выходом обнаружителя.The closest in technical essence to the claimed solution is the detector [Borisov V.I. et al. Spatial and probabilistic-temporal characteristics of the effectiveness of response interference stations when suppressing radio communication systems. / Ed. V.I. Borisov. - M .: RadioSoft, 2008 .-- pic. 2.6.1, p. 87] signals in noise of unknown intensity, maintaining a constant level of false alarms (PULT) and deciding on the Neumann-Pearson criterion, containing a fast Fourier transform processor (FFT), M parallel channels of incoherent processing, each of which includes parallel-connected cosine and sine circuits transformations (quadrature signal transformations), the first and second quadrator and adder, while the inputs of the cosine and sine transform circuits are combined and are the channel input incoherently processing, while the output of the cosine transform circuit is connected to the input of the first quadrator, and the output of the sine transform circuit is connected to the input of the second quadrator, while the outputs of the first and second quadrator are connected to the first and second inputs of the adder, respectively, the output of which is the output of the processing channel, while the output of each of the M channels is the corresponding input of the M-channel maximum selection circuit (CBM) and M-channel drive, the output of which is connected to the first input of the second multiplier, the second input which is connected to the output of the register of storage of the averaging coefficient 1 / M, and the output of the second multiplier is connected to the first input of the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the storage register of the value of the function that determines the level of the detection threshold in accordance with the required value of the probability of false alarm and the measured value average dispersion of noise, while the output of the first multiplier is connected to the second input of the comparison circuit, the first input of which is connected to the second output of the CBM, the first output of which is Inonii the first input of the electronic key, the second input of which is connected to the first output of the comparison circuit, which is the output of the detector.

Недостатком такого обнаружителя является то, что ПУЛТ обеспечивается только за счет измерения дисперсии внутреннего шума приемника и обнаружителя. Это означает что, в случае изменения интенсивности шума (помех) на входе приемника, заданный уровень порога обнаружения не будет соответствовать реально сложившейся помехово-сигнальной обстановке и не будет обеспечивать требуемые значения вероятностей обнаружения и ложной тревоги.The disadvantage of such a detector is that the remote control is provided only by measuring the variance of the internal noise of the receiver and detector. This means that, in the event of a change in the intensity of noise (interference) at the input of the receiver, the specified level of the detection threshold will not correspond to the actual jamming and signaling situation and will not provide the required values of the detection probabilities and false alarm.

Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности цифрового обнаружителя панорамного приемника сигналов со случайной амплитудой и начальной фазой в условиях шума с неизвестной интенсивностью с ПУЛТ на основе уменьшения порогового отношения сигнал/шум на входе, определяющего его чувствительность при заданных значениях вероятности обнаружения и ложной тревоги, за счет реализации цифрового метода измерения средней дисперсии шума в канале обнаружения сигнала и ее компенсации путем алгоритмического вычитания на входе порогового блока. Это соответствует увеличению дальности обнаружения источника радиоизлучения (ИРИ) при наличии сигнала ИРИ, и обеспечивает сокращение времени анализа радиоэлектронной обстановки в заданной анализируемой полосе частот для априори неизвестной загруженности полосы частот ИРИ, а также обеспечение ПУЛТ в соответствии с заданными вероятностями обнаружения и ложной тревоги в случае отсутствия сигнала ИРИ.The technical result of the invention is to increase the sensitivity of a digital detector of a panoramic signal receiver with a random amplitude and initial phase in noise conditions of unknown intensity with a remote control based on a decrease in the threshold signal-to-noise ratio at the input, which determines its sensitivity for given values of detection probability and false alarm, due to the implementation of the digital method for measuring the average noise variance in the signal detection channel and its compensation by algorithmic subtraction on input threshold block. This corresponds to an increase in the detection range of a radio emission source (IRI) in the presence of an IRI signal, and provides a reduction in the time of analysis of the electronic situation in a given analyzed frequency band for an a priori unknown load of the IRI frequency band, as well as providing a REMP in accordance with the given probabilities of detection and false alarm in the case of lack of an IRI signal.

Технический результат достигается тем, что в известном цифровом оценочно-корреляционном компенсационном обнаружителе, содержащем процессор БПФ, имеющий М выходов, М каналов квадратурной обработки, каждый из которых состоит из схем косинусного и синусного преобразования, первого и второго квадратора, сумматора, при этом, входы схем косинусного и синусного преобразования объединены и соединены с соответствующими выходами процессора БПФ, схему выбора максимума (СВМ), имеющую М входов, при этом вход и выход m-го канала квадратурной обработки, где m = 1 M ¯

Figure 00000001
, соединены соответственно с соответствующими выходами процессора БПФ и входами СВМ, последовательно соединенные регистр хранения коэффициента усреднения 1/М, четвертый перемножитель, третий перемножитель, схема сравнения и электронный ключ, а также накопитель, имеющий М входов, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножителя, регистр хранения значения функции, определяющей уровень порога обнаружения, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, вторые входы электронного ключа и схемы сравнения соединены соответственно с первым и вторым выходом СВМ, а выходы электронного ключа и схемы сравнения являются выходами устройства, дополнительно введены М каналов когерентной обработки сигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные цифровую линию задержки (ЦЛЗ), первый перемножитель, накопитель, второй перемножитель, первую и вторую схемы вычитания, а также регистр хранения коэффициента усреднения 1/Н, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя, объединенные вторые входы первой и второй схем вычитания m-го канала когерентной обработки соединены с выходом сумматора соответствующего канала квадратурной обработки, при этом выход первой схемы вычитания соединен - с соответствующим входом накопителя, имеющего М входов, а выход второй схемы вычитания - с соответствующим входом СВМ, при этом вход ЦЛЗ m-го канала когерентной обработки объединен со вторым входом первого перемножителя и соединен с выходом схемы косинусного преобразования соответствующего канала квадратурной обработки, третья схема вычитания первый вход которой соединен с выходом третьего перемножителя, второй вход с выходом четвертого перемножителя, а выход с первым входом схемы сравнения.The technical result is achieved by the fact that in the known digital evaluation and correlation compensation detector containing an FFT processor having M outputs, M quadrature processing channels, each of which consists of cosine and sine transform circuits, the first and second quadrator, adder, while the inputs cosine and sine transform circuits are combined and connected to the corresponding outputs of the FFT processor, a maximum selection circuit (CBM) having M inputs, while the input and output of the m-th quadrature processing channel and where m = one ... M ¯
Figure 00000001
are connected respectively to the corresponding outputs of the FFT processor and the inputs of the CBM, serially connected averaging coefficient storage register 1 / M, a fourth multiplier, a third multiplier, a comparison circuit and an electronic key, as well as a drive having M inputs, the output of which is connected to the second input of the fourth multiplier , a register for storing the value of a function that determines the level of the detection threshold, the output of which is connected to the second input of the third multiplier, the second inputs of the electronic key and soy comparison circuit respectively, with the first and second outputs of the CBM, and the outputs of the electronic key and the comparison circuit are the outputs of the device, M channels of coherent signal processing are additionally introduced, each of which contains a digital delay line (DLC) connected in series, the first multiplier, the drive, the second multiplier, the first and a second subtraction circuit, as well as an averaging coefficient storage register 1 / N, the output of which is connected to the second input of the second multiplier, the combined second inputs of the first and second subtraction circuits of the mth channel of coherent processing are connected to the output of the adder of the corresponding channel of quadrature processing, while the output of the first subtraction circuit is connected to the corresponding input of the drive having M inputs, and the output of the second subtraction circuit is connected to the corresponding input of the CBM, while the input of the CLM of the mth the coherent processing channel is combined with the second input of the first multiplier and connected to the output of the cosine transform circuit of the corresponding quadrature processing channel, the third subtraction circuit of which the first input is connected to the output House third multiplier, a second input from the output of the fourth multiplier and the output of the first input of the comparator circuit.

Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введенный в каждый частотный канал обнаружителя канал когерентной обработки сигналов и третья схема вычитания, позволяют производить в масштабе времени близком к реальному одновременное раздельное измерение средней дисперсии совокупных помех в канале обнаружения независимо от наличия в нем сигнала, и средней мощности сигнала. Это позволяет: во-первых, алгоритмически путем вычитания осуществлять компенсацию измеренного значения средней дисперсии совокупных помех и, тем самым, при отсутствии сигнала уменьшить уровень ложных тревог, а при его наличии уменьшить пороговое отношение сигнал/шум на входе цифрового обнаружителя панорамного приемника, определяющего его чувствительность при заданных значениях вероятности обнаружения и ложной тревоги; во-вторых осуществлять адаптивное изменение уровня порога обнаружения, в соответствии с реально сложившейся помехово-сигнальной обстановкой и заданными по критерию Неймана-Пирсона значениями вероятностей ложной тревоги и обнаружения и, тем самым, обеспечить постоянный уровень ложных тревог на выходе обнаружителя с учетом компенсации уровня помехи.The essence of the invention lies in the fact that the coherent signal processing channel and the third subtraction circuit, additionally introduced into each frequency channel of the detector, allow simultaneous separate measurement of the average dispersion of the total noise in the detection channel, regardless of the presence of the signal, and the average signal power. This allows: firstly, algorithmically by subtraction, to compensate for the measured value of the average dispersion of the total noise and, thus, in the absence of a signal, reduce the level of false alarms, and if it is present, reduce the threshold signal-to-noise ratio at the input of a digital detector of a panoramic receiver that determines it sensitivity at given values of the probability of detection and false alarm; secondly, to adaptively change the level of the detection threshold, in accordance with the actual jamming and signaling conditions and the false alarm and detection probabilities specified by the Neumann-Pearson criterion, and thereby ensure a constant level of false alarms at the detector output, taking into account compensation for the noise level .

На фиг. 1 представлена функциональная схема цифрового оценочно-корреляционного компенсационного обнаружителя, где введены следующие обозначения:In FIG. 1 is a functional diagram of a digital estimation-correlation compensation detector, where the following notation is introduced:

1 - процессор БПФ;1 - FFT processor;

2 - схема косинусного преобразования;2 is a diagram of a cosine transform;

3 - схема синусного преобразования;3 is a sine conversion circuit;

4 - ЦЛЗ;4 - CLP;

5 - первый перемножитель;5 - the first multiplier;

6 - первый квадратор;6 - the first quadrator;

7 - второй квадратор;7 - the second quadrator;

8 - накопитель;8 - drive;

9 - сумматор;9 - adder;

10 - второй перемножитель;10 - second multiplier;

11 - регистр хранения коэффициента усреднения 1/Н;11 - register storage averaging coefficient 1 / N;

12 - первая схема вычитания;12 is a first subtraction scheme;

13 - вторая схема вычитания;13 is a second subtraction scheme;

14-СВМ;14-CBM;

15 - накопитель, имеющий М входов;15 - drive having M inputs;

16 - электронный ключ;16 - electronic key;

17 - схема сравнения;17 is a comparison diagram;

18 - третья схема вычитания;18 is a third subtraction scheme;

19 - третий перемножитель;19 - the third multiplier;

20 - четвертый перемножитель;20 - the fourth multiplier;

21 - регистр хранения коэффициента усреднения 1/М;21 - register storage averaging coefficient 1 / M;

22 - регистр хранения значения функции, определяющей уровень порога обнаружения.22 is a register storing the value of a function that determines the level of the detection threshold.

Заявляемое устройство содержит процессор БПФ 1, имеющий М выходов, М каналов квадратурной обработки, каждый из которых состоит из схем косинусного 2 и синусного 3 преобразования, первого 6 и второго 7 квадратора, сумматора 9, при этом, входы схем косинусного 2 и синусного 3 преобразования объединены и соединены с соответствующими выходами процессора БПФ 1, СВМ 14, имеющую М входов, при этом вход и выход m-го канала квадратурной обработки, где m = 1 M ¯

Figure 00000002
, соединены соответственно с соответствующими выходами процессора БПФ 1 и входами СВМ 14, последовательно соединенные регистр хранения коэффициента усреднения 1/М 21, четвертый перемножитель 20, третий перемножитель 19, схема сравнения 17 и электронный ключ 16, а также накопитель 15, имеющий М входов, выход которого соединен со вторым входом четвертого перемножителя 20, регистр хранения значения функции, определяющей уровень порога обнаружения 22, выход которого соединен со вторым входом третьего перемножителя 19, вторые входы электронного ключа 16 и схемы сравнения 17 соединены соответственно с первым и вторым выходом СВМ 14, а выходы электронного ключа 16 и схемы сравнения 17 являются выходами устройства, М каналов когерентной обработки сигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные ЦЛЗ 4, первый перемножитель 5, накопитель 8, накапливающий Н отсчетов за время накопления Tнак=H·Δtдискр., где Δtдискр. - интервал дискретизации, второй перемножитель 10, первую 12 и вторую 13 схемы вычитания, а также регистр хранения коэффициента усреднения 1/Н 11, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя 10, объединенные вторые входы схем вычитания 12, 13 m-го канала когерентной обработки соединены с выходом сумматора 9 соответствующего канала квадратурной обработки, при этом выход первой схемы вычитания 12 соединен - с соответствующим входом накопителя 15, имеющего М входов, а выход второй схемы вычитания 13 - с соответствующим входом СВМ 14, при этом вход ЦЛЗ 4 m-го канала когерентной обработки объединен со вторым входом первого перемножителя 5 и соединен с выходом схемы косинусного преобразования 2 соответствующего канала квадратурной обработки, третья схема вычитания 18 первый вход которой соединен с выходом третьего перемножителя 19, второй вход с выходом четвертого перемножителя 20, а выход с первым входом схемы сравнения 17.The inventive device comprises an FFT processor 1 having M outputs, M quadrature processing channels, each of which consists of cosine 2 and sine 3 conversion circuits, the first 6 and second 7 quadrator, adder 9, while the inputs of the cosine 2 and sine 3 conversion circuits combined and connected to the corresponding outputs of the processor FFT 1, CBM 14 having M inputs, the input and output of the m-th channel of quadrature processing, where m = one ... M ¯
Figure 00000002
are connected respectively to the corresponding outputs of the FFT processor 1 and the inputs of the CBM 14, sequentially connected to the averaging coefficient storage register 1 / M 21, the fourth multiplier 20, the third multiplier 19, the comparison circuit 17 and the electronic key 16, as well as the drive 15 having M inputs, the output of which is connected to the second input of the fourth multiplier 20, a register for storing the value of the function that determines the level of the detection threshold 22, the output of which is connected to the second input of the third multiplier 19, the second inputs of the electronic key 16 and comparison circuits 17 are connected respectively to the first and second outputs of CBM 14, and the outputs of the electronic key 16 and comparison circuits 17 are outputs of the device, M channels of coherent signal processing, each of which contains series-connected DLC 4, the first multiplier 5, storage 8, accumulating H counts the accumulation time T for nak = H · Δt Tr. where Δt disc. - the sampling interval, the second multiplier 10, the first 12 and second 13 of the subtraction circuit, as well as the register of storage of the averaging coefficient 1 / H 11, the output of which is connected to the second input of the second multiplier 10, the combined second inputs of the subtraction circuits 12, 13 of the mth coherent channel processing are connected to the output of the adder 9 of the corresponding quadrature processing channel, while the output of the first subtraction circuit 12 is connected to the corresponding input of the drive 15 having M inputs, and the output of the second subtraction circuit 13 is connected to the corresponding input of the CBM 14, when the input of the DLC 4 of the mth coherent processing channel is combined with the second input of the first multiplier 5 and connected to the output of the cosine transform circuit 2 of the corresponding quadrature processing channel, the third subtraction circuit 18, the first input of which is connected to the output of the third multiplier 19, the second input with the output of the fourth multiplier 20, and the output with the first input of the comparison circuit 17.

ЦЛЗ 4 предназначена для временной задержки в каждом из М каналов действительной части X1(k)=ReX(k), где k - аргумент БПФ в спектральной области, совокупности отсчетов аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) с выхода схемы косинусного преобразования 2 на длительность большую времени корреляции шумовой составляющей.DLC 4 is designed for a time delay in each of the M channels of the real part X 1 (k) = ReX (k), where k is the FFT argument in the spectral region, the set of samples of the additive mixture of signal s (t) and noise (noise) n (t ) from the output of the cosine transform scheme 2 for a duration longer than the correlation time of the noise component.

Первый перемножитель 5 предназначен для перемножения действительной части X1(k)r=ReX(k)r совокупности спектральных отсчетов, взятой в r-й момент времени, со своей копией X1(k)r+i=ReX(k)r+i сдвинутой во времени, где r - аргумент БПФ во временной области, i временной сдвиг отсчетов соответственно.The first multiplier 5 is designed to multiply the real part X 1 (k) r = ReX (k) r of the set of spectral samples taken at the rth moment of time, with its copy X 1 (k) r + i = ReX (k) r + i shifted in time, where r is the FFT argument in the time domain, i is the time shift of the samples, respectively.

Накопитель 8 предназначен для накопления значений произведения X3(k)=X1(k)rX1(k)r+I. The drive 8 is designed to accumulate the values of the product X 3 (k) = X 1 (k) r X 1 (k) r + I.

Второй перемножитель 10 предназначен для умножения накопленной в накопителе 8 суммы произведений X3(k)=X1(k)rX1(k)r+i с коэффициентом усреднения K = 1 H

Figure 00000003
.The second multiplier 10 is designed to multiply the sum of the products X 3 (k) = X 1 (k) r X 1 (k) r + i with the averaging coefficient accumulated in drive 8 K = one H
Figure 00000003
.

Регистр хранения 11 предназначен для хранения коэффициента усреднения K = 1 H

Figure 00000004
.Storage register 11 is designed to store the averaging coefficient K = one H
Figure 00000004
.

Первая схема вычитания 12 предназначена для вычитания из оценки мощности P k с + ш ( ω k )

Figure 00000005
аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) оценки автокорреляционной функции P k с ( ω k ) *         
Figure 00000006
одной сигнальной составляющей s(t) на частоте ωk и подачи результата вычитания в виде значения оценки мощности P k ш ( ω k )
Figure 00000007
шума (помех) n(t) на вход накопителя 15, имеющего М входов и вход второй схемы вычитания 13.The first subtraction scheme 12 is designed to subtract from the power estimate P k from + w ( ω k )
Figure 00000005
additive mixture of signal s (t) and noise (interference) n (t) estimates of the autocorrelation function P k from ( ω k ) *
Figure 00000006
one signal component s (t) at a frequency ω k and supplying the subtraction result in the form of a power estimation value P k w ( ω k )
Figure 00000007
noise (interference) n (t) to the input of the drive 15 having M inputs and the input of the second subtraction circuit 13.

Вторая схема вычитания 13 предназначена для вычитания из оценки мощности P k с + ш ( ω k )

Figure 00000005
аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) оценки мощности P k ш ( ω k )
Figure 00000008
одной шумовой (помеховой) n(t) составляющей, полученной на выходе первой схемы вычитания и подачи результата вычитания в виде значения оценки мощности P k с ( ω k )
Figure 00000009
сигнала s(t) на частоте ωk на вход СВМ 14.The second subtraction scheme 13 is designed to subtract from the power estimate P k from + w ( ω k )
Figure 00000005
additive mixture of signal s (t) and noise (interference) n (t) power estimates P k w ( ω k )
Figure 00000008
one noise (interference) n (t) component obtained at the output of the first subtraction and supply of the subtraction result in the form of a power estimation value P k from ( ω k )
Figure 00000009
signal s (t) at a frequency ω k to the input of CBM 14.

Третья схема вычитания 18 предназначена для вычитания из вычисленного значения уровня порога обнаружения на выходе третьего перемножителя 19 оценки мощности P k ш ( ω k )

Figure 00000010
одной шумовой (помеховой) n(t) составляющей.The third subtraction circuit 18 is designed to subtract from the calculated value of the detection threshold level at the output of the third multiplier 19 power estimates P k w ( ω k )
Figure 00000010
one noise (interference) n (t) component.

Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.

На вход процессора БПФ 1 поступает совокупность L временных отсчетов Хi(t) аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помехи) n(t). В процессоре БПФ 1 осуществляется преобразование совокупности L временных отсчетов Xi(t) аддитивной смеси сигнала и шума по алгоритму БПФ. Таким образом, на выходе каждого из М частотных каналов процессора БПФ 1 формируется совокупность отсчетов X ( k ) = m = 0 L 1 x ( r ) e j 2 π k r L

Figure 00000011
, где аргументы в спектральной 2πkΔƒ и временной rΔt областях обозначаются через k и r. После этого с каждого из М выходов процессора БПФ 1 совокупность отсчетов X ( k ) = m = 0 L 1 x ( r ) e j 2 π k r L
Figure 00000011
поступает на входы М параллельных каналов некогерентной обработки, где осуществляется их косинусное X 1 ( k ) = Re X ( k ) = n = 0 N 1 x ( n ) cos n ω k
Figure 00000012
и синусное X 2 ( k ) = Im X ( k ) = n = 0 N 1 x ( n ) sin n ω k
Figure 00000013
преобразование в соответствующих схемах 2 и 3. Результаты косинусного и синусного преобразования, представляющие собой действительную X1(k)=ReX(k) и мнимую Х2(k)=ImХ(k) части совокупности отсчетов аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t), с выходов соответствующих схем косинусного 2 и синусного 3 преобразования поступают на первый 6 и второй 7 квадраторы. С выходов первого 6 и второго 7 квадраторов квадраты действительной X 1 2 ( k ) = ( Re X ( k ) ) 2
Figure 00000014
и мнимой части X 2 2 ( k ) = ( Im X ( k ) ) 2
Figure 00000015
совокупности отсчетов аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) поступают на сумматор 9, на выходе которого формируется отсчет Y k с + ш = X 1 2 ( k ) + X 2 2 ( k )
Figure 00000016
с уровнем равным оценке мощности P k с + ш ( ω k )
Figure 00000005
аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) на частоте ωk.The input of the FFT processor 1 receives a combination of L time samples X i (t) of the additive mixture of the signal s (t) and noise (interference) n (t). In the FFT processor 1, the set L of time samples X i (t) of the additive mixture of the signal and noise is converted using the FFT algorithm. Thus, at the output of each of the M frequency channels of the FFT processor 1, a set of samples is formed X ( k ) = m = 0 L - one x ( r ) e - j 2 π k r L
Figure 00000011
, where the arguments in the spectral 2πkΔƒ and temporal rΔt regions are denoted by k and r. After that, from each of the M outputs of the FFT processor 1, a set of samples X ( k ) = m = 0 L - one x ( r ) e - j 2 π k r L
Figure 00000011
arrives at the inputs of M parallel channels of incoherent processing, where their cosine X one ( k ) = Re X ( k ) = n = 0 N - one x ( n ) cos n ω k
Figure 00000012
and sinus X 2 ( k ) = Im X ( k ) = n = 0 N - one x ( n ) sin n ω k
Figure 00000013
transformation in the corresponding schemes 2 and 3. The results of the cosine and sine transforms, which are the real X 1 (k) = ReX (k) and the imaginary X 2 (k) = ImX (k) parts of the set of samples of the additive signal mixture s (t) and noise (interference) n (t), from the outputs of the corresponding cosine 2 and sine 3 conversion circuits, they go to the first 6 and second 7 quadrators. From the outputs of the first 6 and second 7 quadrators, the squares of the real X one 2 ( k ) = ( Re X ( k ) ) 2
Figure 00000014
and imaginary part X 2 2 ( k ) = ( Im X ( k ) ) 2
Figure 00000015
the set of samples of the additive mixture of the signal s (t) and noise (interference) n (t) are fed to the adder 9, at the output of which a sample is formed Y k from + w = X one 2 ( k ) + X 2 2 ( k )
Figure 00000016
with a level equal to the power rating P k from + w ( ω k )
Figure 00000005
additive mixture of signal s (t) and noise (interference) n (t) at a frequency ω k .

С выхода схемы косинусного преобразования 2 в каждом из М каналов некогерентной обработки действительная часть Х1(k)=ReX(k) совокупности отсчетов аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) поступает на вход каждого из М дополнительных каналов когерентной обработки на первый и второй входы первого перемножителя 5, причем на его второй вход через ЦЛЗ 4 с временем задержки большим времени корреляции шумовой составляющей, определяемым следующей формулой:From the output of the cosine transform scheme 2 in each of the M channels of incoherent processing, the real part X 1 (k) = ReX (k) of the set of samples of the additive mixture of signal s (t) and noise (interference) n (t) is input to each of M additional coherent processing channels to the first and second inputs of the first multiplier 5, and to its second input through the CLL 4 with a delay time greater than the correlation time of the noise component, determined by the following formula:

Figure 00000017
Figure 00000017

где ƒдискр=2Δƒс - частота дискретизации входного сигнала, определяемая в соответствии с теоремой Котельникова шириной спектра сигнала 2Δƒс.where ƒ discre = 2Δƒ s is the sampling frequency of the input signal, determined in accordance with the Kotelnikov theorem, the width of the signal spectrum is 2Δƒ s .

Таким образом, в первом перемножителе 5 осуществляется перемножение действительной части X1(k)r=ReX(k)r совокупности спектральных отсчетов, взятой в r-й момент времени, со своей копией X1(k)r+i=ReX(k)r+i сдвинутой во времени X3(k)=X1(k)rX1(k)r+i. С выхода перемножителя 5 произведение X3(k)=X1(k)rX1(k)r+i поступает на вход накопителя 8, где осуществляется накопление j = 1 H X 3 ( k )

Figure 00000018
значений произведения Х3(k)=Х1(k)rХ1(k)r+1 в течение времени накопления Тнак. С выхода накопителя 8 значение суммы j = 1 H X 3 ( k )
Figure 00000019
поступает на вход перемножителя 10, где осуществляется ее перемножение с коэффициентом усреднения K = 1 H
Figure 00000004
, поступающего с выхода регистра хранения коэффициента усреднения 1/Н 11.Thus, in the first multiplier 5, the real part X 1 (k) r = ReX (k) r of the set of spectral samples taken at the rth moment of time is multiplied with its copy X 1 (k) r + i = ReX (k ) r + i time-shifted X 3 (k) = X 1 (k) r X 1 (k) r + i . From the output of the multiplier 5, the product X 3 (k) = X 1 (k) r X 1 (k) r + i goes to the input of the drive 8, where the accumulation j = one H X 3 ( k )
Figure 00000018
values of the product X 3 (k) = X 1 (k) r X 1 (k) r + 1 during the accumulation time T nak . From the output of the drive 8 value of the sum j = one H X 3 ( k )
Figure 00000019
enters the input of the multiplier 10, where it is multiplied with an averaging coefficient K = one H
Figure 00000004
coming from the output of the register of storage of the averaging coefficient 1 / H 11.

Таким образом, на выходе каждого дополнительного канала когерентной обработки (выход перемножителя 10) формируется оценка автокорреляционной функции P k с ( ω k ) *         

Figure 00000020
сигнальной составляющей, пропорциональной мощности сигнальной составляющей аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) на частоте ωk:Thus, at the output of each additional coherent processing channel (output of multiplier 10), an estimate of the autocorrelation function is formed P k from ( ω k ) *
Figure 00000020
the signal component proportional to the power of the signal component of the additive mixture of the signal s (t) and noise (interference) n (t) at a frequency ω k :

Figure 00000021
Figure 00000021

С выхода каждого из М каналов некогерентной (выход сумматора 9) и когерентной обработки (выход перемножителя 10) значения оценок мощности P k с + ш ( ω k )

Figure 00000005
аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) и автокорреляционной функции K k c = P k с ( ω k ) *         
Figure 00000022
одной сигнальной составляющей аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) на частоте ωk поступаю на первый и второй входы первой схемы вычитания 12, где осуществляете оценка средней мощности P k ш ( ω k )
Figure 00000023
шумовой (помеховой) n(t) составляющее аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) независимо от наличие сигнала на данной частоте:From the output of each of the M channels of incoherent (output of adder 9) and coherent processing (output of multiplier 10) values of power estimates P k from + w ( ω k )
Figure 00000005
additive mixture of signal s (t) and noise (interference) n (t) and autocorrelation function K k c = P k from ( ω k ) *
Figure 00000022
one signal component of the additive mixture of the signal s (t) and noise (interference) n (t) at a frequency ω k I arrive at the first and second inputs of the first subtraction circuit 12, where you evaluate the average power P k w ( ω k )
Figure 00000023
noise (interference) n (t) component of the additive mixture of signal s (t) and noise (interference) n (t) regardless of the presence of a signal at a given frequency:

Figure 00000024
Figure 00000024

С выхода каждого из М каналов некогерентной обработки сигнала (выход сумматора 9) и выхода первой схемы вычитания 12 значения оценок мощности P k с + ш ( ω k )

Figure 00000005
аддитивной смеси сигнала s(t) и шума (помех) n(t) на частоте ωk и мощности P k ш ( ω k )
Figure 00000025
шумовой (помеховой) n(t) составляющей поступают на входы второй схемы вычитания 13, где осуществляется оценка средней мощности P k с ( ω k )
Figure 00000026
полезного сигнала s(t) на данной частоте:From the output of each of the M channels of incoherent signal processing (the output of the adder 9) and the output of the first subtraction circuit 12, the values of the power estimates P k from + w ( ω k )
Figure 00000005
additive mixture of signal s (t) and noise (interference) n (t) at frequency ω k and power P k w ( ω k )
Figure 00000025
the noise (interference) n (t) component is fed to the inputs of the second subtraction circuit 13, where the average power is estimated P k from ( ω k )
Figure 00000026
useful signal s (t) at a given frequency:

Figure 00000027
Figure 00000027

С выхода каждой из М вторых схем вычитания 13 в каждом канале обработки значение оценки средней мощности P k с ( ω k )

Figure 00000028
полезного сигнала s(t) поступает на соответствующий вход СВМ 14, где осуществляется выбор максимального значения средней мощности P k с ( ω k )
Figure 00000029
полезного сигнала s(t) и номера соответствующего канала обработки, определяющего частоту сигнала. С выхода каждой из М схем вычитания 12 значения оценок средней мощности шумовой (помеховой) составляющей Y k ш = P k ш ( ω k )
Figure 00000030
поступают на соответствующие входы накопителя 15, имеющего М входов, где осуществляется их суммирование по всем анализируемым частотным каналам i = 1 M Y k ш ( ω k )
Figure 00000031
. С выхода М-канального накопителя 15 значение суммы i = 1 M Y k ш ( ω k )
Figure 00000032
поступает на вход четвертого перемножителя 20, где осуществляется перемножение с коэффициентом усреднения K = 1 M
Figure 00000033
, поступающего с выхода регистра хранения коэффициента усреднения 1/М 21:From the output of each of the M second subtraction schemes 13 in each processing channel, the value of the average power estimate P k from ( ω k )
Figure 00000028
the useful signal s (t) is supplied to the corresponding input of the CBM 14, where the maximum value of the average power is selected P k from ( ω k )
Figure 00000029
useful signal s (t) and the number of the corresponding processing channel that determines the frequency of the signal. From the output of each of the M subtraction schemes, 12 values of estimates of the average power of the noise (interference) component Y k w = P k w ( ω k )
Figure 00000030
arrive at the corresponding inputs of the drive 15, having M inputs, where they are summed over all the analyzed frequency channels i = one M Y k w ( ω k )
Figure 00000031
. From the output of the M-channel drive 15 value of the sum i = one M Y k w ( ω k )
Figure 00000032
arrives at the input of the fourth multiplier 20, where the multiplication is carried out with an averaging coefficient K = one M
Figure 00000033
coming from the output of the register of storage of the averaging coefficient 1 / M 21:

< P k ш > = 1 M i = 1 M Y k ш ( ω k )

Figure 00000034
. < P k w > = one M i = one M Y k w ( ω k )
Figure 00000034
.

С выхода четвертого перемножителя 20 значение средней по анализируемой полосе частот мощности шумовой (помеховой) составляющей < P k ш > = 1 M i = 1 M Y k ш ( ω k )

Figure 00000035
поступает на вход третьего перемножителя 19, где осуществляется ее перемножение со значением функции, определяющей уровень порога обнаружения в соответствии с заданной по критерию Неймана-Пирсона вероятностью ложной тревоги РЛТ с выхода регистра хранения 22 и на второй вход третьей схемы вычитания 18.From the output of the fourth multiplier 20, the average value of the power of the noise (interference) component over the analyzed frequency band < P k w > = one M i = one M Y k w ( ω k )
Figure 00000035
is input to the third multiplier 19 where it is carried out the multiplication with the value function, which determines the detection threshold level according to the predetermined false alarm on the Neyman-Pearson criterion probability P LT output from storage register 22 and to a second input of the third subtractor circuit 18.

Таким образом, с выхода третьего перемножителя 19 значение уровня порога обнаружения, определяемого заданной по критерию Неймана-Пирсона вероятностью ложной тревоги РЛТ и измеренным значением средней по анализируемой полосе частот мощности шумовой (помеховой) составляющей < P k ш > = 1 M i = 1 M Y k ш ( ω k )

Figure 00000035
поступает на первый вход третьей схемы вычитания 18, где осуществляется адаптивное изменение уровня порога обнаружения в соответствии с реальной помехово-сигнальной обстановкой и уровнем компенсации средней мощности шума < P k ш > = 1 M i = 1 M Y k ш ( ω k )
Figure 00000035
на входе СВМ 14, а с ее выхода значение уровня порога поступает на второй вход схемы сравнения 17 в качестве порогового напряжения. При этом в схеме сравнения 17 осуществляется сравнение максимального значения мощности сигнала P k с ( ω k )
Figure 00000036
, поступающего со второго выхода СВМ 14 на первый вход схемы сравнения 17 с пороговым напряжением на ее втором входе. При превышении порогового напряжения в схеме сравнения 17 значением мощности сигнала P k с ( ω k )
Figure 00000037
принимается решение о наличии сигнала, а в противном случае о его отсутствии. При этом на выходе схемы сравнения 17 формируется сигнальный отсчет единичного или нулевого уровня соответственно, а сам сигнальный отсчет поступает в качестве управляющего сигнала на электронный ключ 16 для считывания номера соответствующего канала обработки, где установлен факт наличия сигнала. При этом выход схемы сравнения 17 и электронного ключа 16 являются первым и вторым выходами заявляемого устройства.Thus, the output of the third multiplier 19, the value of the detection threshold level determined by a predetermined Neyman-Pearson criterion probability of false alarm P LT and the measured power value average for the frequency band of the analyzed noise (interference) component < P k w > = one M i = one M Y k w ( ω k )
Figure 00000035
arrives at the first input of the third subtraction circuit 18, where the adaptive change in the level of the detection threshold is carried out in accordance with the actual noise-signal situation and the level of compensation of the average noise power < P k w > = one M i = one M Y k w ( ω k )
Figure 00000035
at the input of the CBM 14, and from its output, the threshold level value is supplied to the second input of the comparison circuit 17 as a threshold voltage. Moreover, in the comparison circuit 17, the maximum value of the signal power is compared P k from ( ω k )
Figure 00000036
coming from the second output of the CBM 14 to the first input of the comparison circuit 17 with a threshold voltage at its second input. If the threshold voltage is exceeded in the comparison circuit 17, the signal power value P k from ( ω k )
Figure 00000037
a decision is made on the presence of a signal, and otherwise on its absence. At the same time, at the output of the comparison circuit 17, a signal sample of a single or zero level is formed, respectively, and the signal sample is supplied as a control signal to an electronic key 16 for reading the number of the corresponding processing channel, where the fact of the signal is established. The output of the comparison circuit 17 and the electronic key 16 are the first and second outputs of the inventive device.

Регистр 11 хранения коэффициента усреднения 1/Н, регистр 19 хранения коэффициента усреднения 1/М, регистр 20 хранения значения функции, определяющей уровень порога обнаружения, могут быть реализованы на базе микроконтроллера типа ATMEGA 8515 компании ATMEL.Register 11 storage averaging coefficient 1 / N, register 19 storing averaging coefficient 1 / M, register 20 storing the value of the function that determines the level of the detection threshold, can be implemented on the basis of a microcontroller type ATMEGA 8515 company ATMEL.

Электронный ключ 15 может быть выполнен на основе известных практических схем электронных ключей (приведенных, например, в кн. Применение прецизионных аналоговых микросхем / А.Г. Алексеенко, Е.А. Коломбет, Г.И. Стародуб. - Второе изд., перераб. И доп. - М.: Радио и связь, 1985, с. 205-208).The electronic key 15 can be made on the basis of well-known practical electronic key circuits (given, for example, in the book. The use of precision analog microcircuits / A.G. Alekseenko, E.A. Colombet, G.I. Starodub. - Second ed., Revised And add. - M.: Radio and communications, 1985, p. 205-208).

Заявляемое устройство позволяет:The inventive device allows you to:

во-первых, обеспечить за счет реализации в каждом канале обработки, в процессе обнаружения сигнала обнаружителем, измерения средней мощности совокупных помех (шума) с последующей ее компенсацией на входе схемы сравнения, что приводит к уменьшению вероятности ложной тревоги на его выходе и, как следствие, к сокращению времени анализа радиоэлектронной обстановки;firstly, to ensure due to the implementation in each channel of the processing, in the process of detecting the signal by the detector, measuring the average power of the total interference (noise) with its subsequent compensation at the input of the comparison circuit, which reduces the likelihood of a false alarm at its output and, as a result , to reduce the time of analysis of the electronic environment;

во-вторых, при заданных одинаковых требованиях к значениям вероятности ложной тревоги и обнаружения сигнала, в отличие от прототипа, позволяет за счет компенсации измеренного значения средней мощности совокупных помех (шума) на входе схемы сравнения снизить уровень порога обнаружения (порогового напряжения), а, следовательно, позволяет уменьшить пороговое отношение сигнал/шум, определяющее чувствительность приемника по обнаружению, и, как следствие, к увеличению дальности обнаружения сигналов радиоэлектронных средств;secondly, given the same requirements for the values of the probability of false alarm and signal detection, unlike the prototype, it allows, by compensating for the measured value of the average power of the total noise (noise) at the input of the comparison circuit, to lower the level of the detection threshold (threshold voltage), and, therefore, it allows to reduce the threshold signal-to-noise ratio, which determines the sensitivity of the receiver to detection, and, as a consequence, to increase the detection range of signals of electronic devices;

в-третьих, обеспечить постоянство заданного значения вероятности ложной тревоги РЛТ независимо от изменения спектральной плотности шума на входе обнаружителя за счет введения в каждом канале дополнительного канала когерентной обработки, позволяющего реализовать измерение средней мощности шумовой составляющей в каждом канале независимо от наличия в нем сигнала.thirdly, to ensure the constancy of the set value of the false alarm probability Р ЛТ regardless of changes in the spectral density of noise at the detector input by introducing an additional coherent processing channel in each channel, which makes it possible to measure the average power of the noise component in each channel regardless of the presence of a signal in it.

Таким образом, совокупность введенных блоков и связей между ними позволяет обеспечить увеличение дальности обнаружения сигналов на основе уменьшения порогового отношения сигнал/шум, определяющего чувствительность приемника; сократить время анализа радиоэлектронной обстановки за счет уменьшения вероятности ложной тревоги при компенсации измеренного значения средней мощности совокупных помех (шума) на входе схемы сравнения и обеспечить постоянство заданного значения вероятности ложной тревоги РЛТ и вероятности обнаружения сигнала, разведываемого источника радиоизлучения, за счет адаптивного изменения уровня порога обнаружения на основе измерения и компенсации средней мощности шума и/или помехи в каждом частотном канале обработки, что отсутствовало в прототипе.Thus, the totality of the introduced blocks and the relationships between them allows for an increase in the detection range of signals based on a decrease in the threshold signal-to-noise ratio, which determines the sensitivity of the receiver; reduce the assay time electronic situation by reducing the probability of false alarm when the compensation of the measured values of the average power aggregate interference (noise) at the input of the comparison circuit and to ensure constancy of the set values of the false alarm probability P LT and the probability of signal detection scout radio source, due to the adaptive change level detection threshold based on the measurement and compensation of the average noise power and / or interference in each frequency processing channel, which was absent in rototype.

Claims (1)

Цифровой оценочно-корреляционный компенсационный обнаружитель, содержащий процессор БПФ, имеющий М выходов, М каналов квадратурной обработки, каждый из которых состоит из схем косинусного и синусного преобразования, первого и второго квадратора, сумматора, при этом входы схем косинусного и синусного преобразования объединены и соединены с соответствующими выходами процессора БПФ, схему выбора максимума (СВМ), имеющую М входов, при этом вход и выход m-го канала квадратурной обработки, где
Figure 00000038
, соединены соответственно с соответствующими выходами процессора БПФ и входами СВМ, последовательно соединенные регистр хранения коэффициента усреднения 1/М, четвертый перемножитель, третий перемножитель, схема сравнения и электронный ключ, а также накопитель, имеющий М входов, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножителя, регистр хранения значения функции, определяющей уровень порога обнаружения, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, вторые входы электронного ключа и схемы сравнения соединены соответственно с первым и вторым выходом СВМ, а выходы электронного ключа и схемы сравнения являются выходами устройства, отличающийся тем, что дополнительно введены М каналов когерентной обработки сигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные цифровую линию задержки (ЦЛЗ), первый перемножитель, накопитель, второй перемножитель, первую и вторую схемы вычитания, а также регистр хранения коэффициента усреднения 1/Н, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя, объединенные вторые входы первой и второй схем вычитания m-го канала когерентной обработки соединены с выходом сумматора соответствующего канала квадратурной обработки, при этом выход первой схемы вычитания соединен - с соответствующим входом накопителя, имеющего М входов, а выход второй схемы вычитания - с соответствующим входом СВМ, при этом вход ЦЛЗ m-го канала когерентной обработки объединен со вторым входом первого перемножителя и соединен с выходом схемы косинусного преобразования соответствующего канала квадратурной обработки, третья схема вычитания, первый вход которой соединен с выходом третьего перемножителя, второй вход - с выходом четвертого перемножителя, а выход - с первым входом схемы сравнения.
A digital correlation compensation detector containing an FFT processor having M outputs, M quadrature channels, each of which consists of cosine and sine transform circuits, a first and second quadrator, an adder, while the inputs of the cosine and sine transform circuits are combined and connected to the corresponding outputs of the FFT processor, a maximum selection circuit (CBM) having M inputs, the input and output of the m-th quadrature processing channel, where
Figure 00000038
are connected respectively to the corresponding outputs of the FFT processor and the inputs of the CBM, serially connected averaging coefficient storage register 1 / M, a fourth multiplier, a third multiplier, a comparison circuit and an electronic key, as well as a drive having M inputs, the output of which is connected to the second input of the fourth multiplier , a register for storing the value of a function that determines the level of the detection threshold, the output of which is connected to the second input of the third multiplier, the second inputs of the electronic key and soy comparison circuit respectively, with the first and second outputs of the CBM, and the outputs of the electronic key and the comparison circuit are the outputs of the device, characterized in that M channels of coherent signal processing are additionally introduced, each of which contains a digital delay line (DLC) connected in series, a first multiplier, a drive, the second multiplier, the first and second subtraction schemes, as well as the storage register of the averaging coefficient 1 / N, the output of which is connected to the second input of the second multiplier, the combined second inputs of the first and two subtraction schemes of the mth coherent processing channel are connected to the output of the adder of the corresponding quadrature processing channel, while the output of the first subtraction circuit is connected to the corresponding input of the drive having M inputs, and the output of the second subtraction circuit is connected to the corresponding input of the CBM, while the input of the m-th coherent processing channel is combined with the second input of the first multiplier and connected to the output of the cosine transform circuit of the corresponding quadrature processing channel, the third subtraction circuit, the first input otorrhea connected to the output of the third multiplier, the second input - to the output of the fourth multiplier, and an output - to the first input of the comparison circuit.
RU2014147275/07A 2014-11-24 Digital evaluation and correlation compensation detector RU2575481C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2575481C1 true RU2575481C1 (en) 2016-02-20

Family

ID=

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732194C1 (en) * 2020-03-16 2020-09-14 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Method for compensation in frequency-detuning receiver occurring in transmitter and receiver during transmission-reception of phase-code manipulated signals
RU2732504C1 (en) * 2020-01-24 2020-09-18 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio-frequency sources
RU2741066C1 (en) * 2020-05-12 2021-01-22 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Compensation device in frequency detuning receiver, which occurs in transmitter and receiver during transmission-reception of phase-code manipulated signals

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2331083C2 (en) * 2006-07-04 2008-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) Dual-threshold signal detector of panoramic receiver for sequential analysis
RU2352063C1 (en) * 2007-12-25 2009-04-10 Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина" Method of noises inhibition and device for its realisation
US8270536B2 (en) * 2004-02-06 2012-09-18 Robert Bosch Gmbh Method and device for adapting a threshold value of a detection device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8270536B2 (en) * 2004-02-06 2012-09-18 Robert Bosch Gmbh Method and device for adapting a threshold value of a detection device
RU2331083C2 (en) * 2006-07-04 2008-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище (военный институт) Dual-threshold signal detector of panoramic receiver for sequential analysis
RU2352063C1 (en) * 2007-12-25 2009-04-10 Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина" Method of noises inhibition and device for its realisation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОРИСОВ В.И. и др. Пространственные и вероятностно-временные характеристики эффективности станций ответных помех при подавлении систем радиосвязи. / Под ред. В.И. БОРИСОВА., Москва.: РадиоСофт, 2008., с. 87, рис. 2.6.1. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732504C1 (en) * 2020-01-24 2020-09-18 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method for adaptive spatial-multichannel detection and direction finding of two frequency-inseparable radio-frequency sources
RU2732194C1 (en) * 2020-03-16 2020-09-14 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Method for compensation in frequency-detuning receiver occurring in transmitter and receiver during transmission-reception of phase-code manipulated signals
RU2741066C1 (en) * 2020-05-12 2021-01-22 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Compensation device in frequency detuning receiver, which occurs in transmitter and receiver during transmission-reception of phase-code manipulated signals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11923889B2 (en) Leakage signal cancellation
Tian et al. Multiband radar signal coherent fusion processing with IAA and apFFT
RU2546851C1 (en) Method of classification of hydroacoustic signals of sea object noise emission
US20130127655A1 (en) Radar device
US9065686B2 (en) Spur detection, cancellation and tracking in a wireless signal receiver
Geroleo et al. Detection and estimation of multi-pulse LFMCW radar signals
US20190339379A1 (en) Estimation device, living body count estimation device, estimation method, and recording medium
JP5823062B2 (en) Radar equipment
RU2513028C2 (en) Device for suppressing narrow-band interference in satellite navigation receiver
Moussa et al. Enhanced GPS narrowband jamming detection using high-resolution spectral estimation
US11125857B2 (en) Moving object detection system and moving object detection method
RU2563889C1 (en) Digital radio signal detector in noise conditions with unknown intensity
RU2575481C1 (en) Digital evaluation and correlation compensation detector
Kolchev et al. Use of hazard function for signal detection on ionograms
US6999526B2 (en) Method for simple signal, tone and phase change detection
RU2472167C1 (en) Digital metre of signal capacity and noise capacity in radio receiver channel pass band in real time
JP2015049074A (en) Radar and object detection method
Karimi et al. Intelligent target spectrum estimation based on OFDM signals for cognitive radar applications
RU2643708C2 (en) Device for estimation of frequency of harmonic noisy signal
Byrley et al. An incoherent receiver for logarithmic warped frequency domain ruler waveforms
RU2537849C1 (en) Evaluating correlation compensation signal detector
RU2555194C1 (en) Processing of hydroacoustic signal from noise-emitting object
RU2642846C2 (en) Method for determining coordinates of radio emission source
Abraham et al. Effect of pulse duration on echo matched-filter statistics in a shallow-water channel
Stroev Effect of Doppler shift on accuracy of the two-band method of TEC estimation in wideband radars