RU2582874C1 - Adaptive computer for interference rejection - Google Patents
Adaptive computer for interference rejection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582874C1 RU2582874C1 RU2015123708/08A RU2015123708A RU2582874C1 RU 2582874 C1 RU2582874 C1 RU 2582874C1 RU 2015123708/08 A RU2015123708/08 A RU 2015123708/08A RU 2015123708 A RU2015123708 A RU 2015123708A RU 2582874 C1 RU2582874 C1 RU 2582874C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- inputs
- main
- additional
- correlation coefficient
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H2220/00—Indexing scheme relating to structures of digital filters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L2203/00—Characteristics of phase shift key signals
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных когерентно-импульсных системах для выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с априорно неизвестными спектрально-корреляционными свойствами при вобуляции периода повторения зондирующих импульсов.The invention relates to computer technology and can be used in automated coherent-pulse systems to isolate signals of moving targets against a background of passive interference with a priori unknown spectral-correlation properties during wobble of the repetition period of probe pulses.
Известно цифровое устройство для подавления пассивных помех [1], содержащее два канала, каждый из которых содержит три основных перемножителя, сумматор, первый и второй блоки памяти, первый и второй дополнительные перемножители, а также блок измерения фазы, функциональный преобразователь, вычислительный блок, блок измерения коэффициента корреляции и блок вычисления весового коэффициента. Однако это устройство имеет низкую эффективность выделения сигналов движущихся целей из-за сужения полосы задерживания помехи при вобуляции периода повторения, что является следствием отсутствия возможности адаптации весовых коэффициентов устройства к нестационарности временных интервалов в пределах периода вобуляции.A digital device for suppressing passive interference [1] is known, which contains two channels, each of which contains three main multipliers, an adder, the first and second memory blocks, the first and second additional multipliers, as well as a phase measurement unit, a functional converter, a computational unit, and a unit measuring the correlation coefficient and the unit for calculating the weight coefficient. However, this device has a low efficiency of signal extraction of moving targets due to the narrowing of the interference delay band during the wobble of the repetition period, which is a consequence of the inability to adapt the weight coefficients of the device to non-stationary time intervals within the wobble period.
Другим известным устройством является корреляционный автокомпенсатор [2], который содержит ряд блоков задержки, два перемножителя, сумматор и блок оценки параметров коррелированной помехи. Этому устройству также присущ ряд недостатков, среди которых наиболее существенными являются: низкая эффективность выделения сигналов движущихся целей из-за сужения полосы задерживания пассивной помехи при вобуляции периода повторения и плохое подавление кромок протяженной помехи, что является следствием большой постоянной времени цепи адаптивной обратной связи.Another known device is the correlation auto-compensator [2], which contains a number of delay units, two multipliers, an adder and a unit for estimating the parameters of the correlated noise. This device also has a number of drawbacks, among which the most significant are: low efficiency of signal extraction of moving targets due to narrowing of the passive jamming delay band during the wobble of the repetition period and poor suppression of extended interference edges, which is a consequence of the large time constant of the adaptive feedback circuit.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является выбранный в качестве прототипа цифровой адаптивный вычислитель для режектирования помех [3], который содержит автокомпенсатор доплеровской фазы пассивных помех, первый и второй блоки задержки на период повторения, основной блок измерения коэффициента корреляции, блок вычисления весовых коэффициентов, основной весовой блок, основной сумматор и синхрогенератор. Однако данное устройство не обеспечивает достаточной эффективности выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с априорно неизвестными спектрально-корреляционными свойствами из-за сужения полосы задерживания пассивной помехи при вобуляции периода повторения и отсутствия адаптации весовых коэффициентов фильтра к свойствам помехи при нестационарности временных интервалов.Closest to the proposed technical solution is the digital adaptive calculator for interference rejection selected as a prototype [3], which contains an autocompensator for the Doppler phase of passive interference, the first and second delay units for the repetition period, the main unit for measuring the correlation coefficient, the unit for calculating weight coefficients, the main weight block, main adder and sync generator. However, this device does not provide sufficient efficiency for distinguishing signals of moving targets against passive interference with a priori unknown spectral-correlation properties due to the narrowing of the passive interference delay band during the wobble of the repetition period and the lack of adaptation of the filter weight coefficients to the interference properties during non-stationary time intervals.
Задачей, решаемой в предлагаемом изобретении, является повышение эффективности режектирования пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей при вобуляции периода повторения на фоне пассивных помех с априорно неизвестными спектрально-корреляционными свойствами.The problem to be solved in the present invention is to increase the efficiency of rejecting passive interference and isolating signals of moving targets during a wobble of the repetition period against a background of passive interference with a priori unknown spectral correlation properties.
Для решения поставленной задачи в адаптивный вычислитель для режектирования помех, содержащий автокомпенсатор, первый и второй блоки задержки, основной блок измерения коэффициента корреляции, блок вычисления весовых коэффициентов, основной весовой блок, основной сумматор и синхрогенератор, при этом выходы автокомпенсатора соединены с одноименными входами первого блока задержки, первыми входами основного блока измерения коэффициента корреляции и первыми входами основного сумматора; выходы первого блока задержки соединены с одноименными входами второго блока задержки, вторыми входами основного блока измерения коэффициента корреляции и первыми входами основного весового блока, выходы которого соединены с одноименными вторыми входами основного сумматора; выход основного блока измерения коэффициента корреляции соединен с первым входом блока вычисления весовых коэффициентов, первый выход которого соединен со вторым входом основного весового блока; выход синхрогенератора соединен с синхровходами автокомпенсатора, первого и второго блоков задержки, основного блока измерения коэффициента корреляции, блока вычисления весовых коэффициентов, основного весового блока и основного сумматора; введены дополнительный блок измерения коэффициента корреляции, цифровая линия задержки и дополнительный весовой блок, при этом первые входы дополнительного блока измерения коэффициента корреляции соединены с одноименными первыми входами основного блока измерения коэффициента корреляции; вторые входы дополнительного блока измерения коэффициента корреляции соединены с одноименными выходами второго блока задержки и первыми входами дополнительного весового блока, выходы которого соединены с одноименными третьими входами основного сумматора; вход цифровой линии задержки соединен с выходом основного блока измерения коэффициента корреляции; выход цифровой линии задержки соединен со вторым входом блока вычисления весовых коэффициентов, третий вход которого соединен с выходом дополнительного блока измерения коэффициента корреляции, а второй выход - со вторым входом дополнительного весового блока; синхровходы дополнительного блока измерения коэффициента корреляции, цифровой линии задержки и дополнительного весового блока соединены с выходом синхрогенератора; причем входами адаптивного вычислителя для режектирования помех являются входы автокомпенсатора, а выходами - выходы основного сумматора.To solve the problem, an adaptive calculator for interference rejection, comprising an auto-compensator, first and second delay units, a main unit for measuring the correlation coefficient, a unit for calculating weight coefficients, a main weight unit, a main adder and a clock generator, while the outputs of the auto-compensator are connected to the inputs of the same unit delays, the first inputs of the main unit for measuring the correlation coefficient and the first inputs of the main adder; the outputs of the first delay unit are connected to the inputs of the second delay unit of the same name, the second inputs of the main unit for measuring the correlation coefficient and the first inputs of the main weight unit, the outputs of which are connected to the same inputs of the main adder; the output of the main unit for measuring the correlation coefficient is connected to the first input of the unit for calculating the weight coefficients, the first output of which is connected to the second input of the main weight unit; the output of the sync generator is connected to the sync inputs of the auto-compensator, the first and second delay units, the main unit for measuring the correlation coefficient, the unit for calculating the weight coefficients, the main weight unit and the main adder; introduced an additional unit for measuring the correlation coefficient, a digital delay line and an additional weight unit, while the first inputs of the additional unit for measuring the correlation coefficient are connected to the first inputs of the same name for the main unit for measuring the correlation coefficient; the second inputs of the additional unit for measuring the correlation coefficient are connected to the same outputs of the second delay unit and the first inputs of the additional weight unit, the outputs of which are connected to the same third inputs of the main adder; the input of the digital delay line is connected to the output of the main unit for measuring the correlation coefficient; the output of the digital delay line is connected to the second input of the weighting unit, the third input of which is connected to the output of the additional unit for measuring the correlation coefficient, and the second output is connected to the second input of the additional weighting unit; the sync inputs of an additional block for measuring the correlation coefficient, a digital delay line and an additional weight block are connected to the output of the sync generator; moreover, the inputs of the adaptive calculator for rejecting interference are the inputs of the auto-compensator, and the outputs are the outputs of the main adder.
Дополнительные блоки, введенные в предлагаемое устройство, и связи их с остальными блоками вычислителя позволяют осуществить адаптацию к спектрально-корреляционным свойствам помехи с учетом вобуляции периода повторения, что является необходимым и достаточным условием ее эффективного режектирования.Additional blocks introduced into the proposed device, and their connection with other blocks of the calculator allow adaptation to the spectral-correlation properties of the interference, taking into account the wobble of the repetition period, which is a necessary and sufficient condition for its effective rejection.
Сравнение с техническими решениями, известными из опубликованных источников информации, показывает, что заявляемое техническое решение содержит новую совокупность отличительных признаков и, следовательно, обладает новизной и имеет изобретательский уровень.Comparison with technical solutions known from published sources of information shows that the claimed technical solution contains a new set of distinctive features and, therefore, has novelty and an inventive step.
Заявляемое решение носит технический характер, осуществимо, воспроизводимо и, следовательно, является промышленно применимым.The claimed solution is technical in nature, feasible, reproducible and, therefore, is industrially applicable.
Сущность заявляемого технического решения поясняется соответствующими чертежами и графиками.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the relevant drawings and graphs.
На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема адаптивного вычислителя для режектирования помех (АВДРП); на фиг. 2 - частного варианта выполнения АВДРП; на фиг. 3 - автокомпенсатора; на фиг. 4 - блока задержки; на фиг. 5 - основного и дополнительных блоков измерения коэффициента корреляции; на фиг. 6 - весового блока; на фиг. 7 - основного сумматора; на фиг. 8 - дополнительного сумматора; на фиг. 9 - блока задерживания; на фиг. 10 - блока измерения фазы; на фиг. 11 - комплексного перемножителя; на фиг. 12 - блока комплексного сопряжения; на фиг. 13 - комплексного накопителя; на фиг. 14 - блока объединения квадратур; фиг. 15 - накопителя; на фиг. 16 - комплексного сумматора; на фиг. 17 - комплексного инвертора; на фиг. 18 изображены зависимости выигрыша в усредненном по доплеровской фазе сигнала коэффициенте улучшения отношения сигнал/помеха предложенного адаптивного вычислителя по сравнению с прототипом.In FIG. 1 is a structural electrical diagram of an adaptive calculator for interference rejection (AVRPP); in FIG. 2 - a private embodiment of the implementation of the AUDP; in FIG. 3 - auto-compensator; in FIG. 4 - delay unit; in FIG. 5 - main and additional units for measuring the correlation coefficient; in FIG. 6 - weight block; in FIG. 7 - the main adder; in FIG. 8 - additional adder; in FIG. 9 - block retention; in FIG. 10 - phase measurement unit; in FIG. 11 - complex multiplier; in FIG. 12 - block complex conjugation; in FIG. 13 - integrated drive; in FIG. 14 - block combining quadratures; FIG. 15 - drive; in FIG. 16 - complex adder; in FIG. 17 - integrated inverter; in FIG. 18 shows the dependencies of the gain in the signal-to-noise ratio averaged over the Doppler phase of the signal of the proposed adaptive calculator in comparison with the prototype.
Адаптивный вычислитель для режектирования помех (фиг. 1) содержит автокомпенсатор 1, первый 2 и второй 3 блоки задержки, основной блок 4 измерения коэффициента корреляции, блок 5 вычисления весовых коэффициентов, основной весовой блок 6, основной сумматор 7, синхрогенератор 8, дополнительный блок 9 измерения коэффициента корреляции, цифровую линию 10 задержки и дополнительный весовой блок 11; при этом выходы автокомпенсатора 1 соединены с одноименными входами первого блока 2 задержки, первыми входами основного блока 4 измерения коэффициента корреляции и первыми входами основного сумматора 7, выходы первого блока 2 задержки соединены с одноименными входами второго блока 3 задержки, вторыми входами основного блока 4 измерения коэффициента корреляции и первыми входами основного весового блока 6, выходы которого соединены со вторыми входами основного сумматора 7, выход основного блока 4 измерения коэффициента корреляции соединен с первым входом блока 5 вычисления весовых коэффициентов, первый выход которого соединен со вторым входом основного весового блока 6, первые входы дополнительного блока 9 измерения коэффициента корреляции соединены с одноименными первыми входами основного блока 4 измерения коэффициента корреляции, вторые входы дополнительного блока 9 измерения коэффициента корреляции соединены с одноименными выходами второго блока 3 задержки и первыми входами дополнительного весового блока 11, выходы которого соединены с третьими входами основного сумматора 7, вход цифровой линии 10 задержки соединен с выходом основного блока 4 измерения коэффициента корреляции, выход цифровой линии 10 задержки соединен со вторым входом блока 5 вычисления весовых коэффициентов, третий вход которого соединен с выходом дополнительного блока 9 измерения коэффициента корреляции, а второй выход - со вторым входом дополнительного весового блока 11, выход синхрогенератора 8 соединен с синхровходами автокомпенсатора 1, первого 2 и второго 3 блоков задержки, основного блока 4 измерения коэффициента корреляции, блока 5 вычисления весовых коэффициентов, основного весового блока 6, основного сумматора 7, дополнительного блока 9 измерения коэффициента корреляции, цифровой линии 10 задержки и дополнительного весового блока 11.The adaptive calculator for interference rejection (Fig. 1) contains an auto-
Частный вариант выполнения адаптивного вычислителя для режектирования помех (фиг. 2) отличается тем, что в АВДРП на фиг. 1 дополнительно введены третий блок 12 задержки и дополнительный сумматор 13, при этом входы третьего блока 12 задержки соединены с одноименными выходами автокомпенсатора 1 и первыми входами дополнительного сумматора 13, вторые входы которого соединены с выходами третьего блока 12 задержки, а выходы - с одноименными входами первого блока 2 задержки, первыми входами основного блока 4 измерения коэффициента корреляции, первыми входами дополнительного блока 9 измерения коэффициента корреляции и первыми входами основного сумматора 7, выход синхрогенератора 8 соединен с синхровходами третьего блока 12 задержки и дополнительного сумматора 13.A particular embodiment of an adaptive calculator for interference rejection (FIG. 2) is characterized in that in the ATSD in FIG. 1, a
Автокомпенсатор 1 (фиг. 3) содержит блок 14 задерживания, первый и второй комплексные перемножители 15, блок 16 измерения фазы и первый и второй блоки 17 задержки; блок 2, 3, 12, 17 задержки (фиг. 4) содержит два оперативных запоминающих устройства (ОЗУ) 18; основной 4 и дополнительный 9 блоки измерения коэффициента корреляции (фиг. 5) содержат блок 19 комплексного сопряжения, комплексный перемножитель 20, комплексный накопитель 21, три блока 22 объединения квадратур, два накопителя 23, два делителя 24 и блок 25 извлечения квадратного корня; весовой блок 6, 11 (фиг. 6) содержит два перемножителя 26; основной сумматор 7 (фиг. 7) содержит два комплексных сумматора 27; дополнительный сумматор 13 (фиг. 8) содержит комплексный инвертор 28 и комплексный сумматор 29; блок 14 задерживания (фиг. 9) содержит два ОЗУ 30; блок 16 измерения фазы (фиг. 10) содержит блок 31 комплексного сопряжения, комплексный перемножитель 32, комплексный накопитель 33, блок 34 объединения квадратур, блок 35 извлечения квадратного корня и два делителя 36; комплексный перемножитель 15, 20, 32 (фиг. 11) содержит два канала (I и II), каждый из которых состоит из двух перемножителей 37 и сумматора 38; блок 19, 31 комплексного сопряжения (фиг. 12) содержит инвертор 39; комплексный накопитель 21, 33 (фиг. 13) содержит два накопителя 40; блок 22, 34 объединения квадратур (фиг. 14) содержит два перемножителя 41 и сумматор 42; накопитель 23, 40 (фиг. 15) содержит канал, состоящий из n элементов задержки 43 на интервал tд и n сумматоров 44; комплексный сумматор 27, 29 (фиг. 16) содержит два сумматора 45; комплексный инвертор 28 (фиг. 17) содержит два инвертора 46.The auto-compensator 1 (Fig. 3) comprises a delay unit 14, a first and
Адаптивный вычислитель для режектирования помех работает следующим образом.Adaptive calculator for rejection interference works as follows.
Пачка когерентных радиоимпульсов, состоящая из пассивной помехи, значительно превышающей сигнал от цели, поступает на вход радиоприемного устройства, в котором усиливается, в квадратурных фазовых детекторах переносится на видеочастоту, а затем подвергается аналого-цифровому преобразованию (соответствующие блоки на фиг. 1 не показаны).A pack of coherent radio pulses, consisting of passive interference significantly exceeding the signal from the target, is fed to the input of the receiving device, in which it is amplified, is transferred to the video frequency in quadrature phase detectors, and then subjected to analog-to-digital conversion (the corresponding blocks in Fig. 1 are not shown) .
Отсчеты поступают в моменты времени, разделенные р неэквидистантными или неравными временными интервалами Т1, Т2, …, Ti, …, Тр, и образуют ядро вобуляции, повторяющееся с постоянным периодом вобуляции:The readings are received at time instants separated by p non-equidistant or unequal time intervals T 1 , T 2 , ..., T i , ..., T p , and form the core of the wobble, repeating with a constant period of wobble:
, ,
где р - количество периодов повторения в ядре вобуляции.where p is the number of repetition periods in the core of the wobble.
Цифровые коды (xkl, ykl) обеих квадратурных проекций, следующие через неэквидистантные интервалы T1, T2, …, в каждом элементе разрешения по дальности (кольце дальности) каждого периода повторения образуют последовательность комплексных чиселDigital codes (x kl , y kl ) of both quadrature projections following through non-equidistant intervals T 1 , T 2 , ..., in each range resolution element (range ring) of each repetition period form a sequence of complex numbers
, ,
где k - номер текущего периода, l - номер текущего кольца дальности, θkl - текущая фаза (обычно помехи, ввиду ее значительного превышения над сигналом), причемwhere k is the number of the current period, l is the number of the current range ring, θ kl is the current phase (usually interference, due to its significant excess over the signal), and
, ,
где φ0l - начальная фаза; φjl - доплеровский сдвиг фазы помехи за период Tj, равный φjl=2πfjlTj, здесь fjl - доплеровская частота помехи.where φ 0l is the initial phase; φ jl is the Doppler phase shift of the interference over the period T j equal to φ jl = 2πf jl T j , here f jl is the Doppler frequency of the interference.
Цифровые отсчеты в заявляемом вычислителе (фиг. 1) поступают на входы автокомпенсатора (АК) 1, в котором осуществляется адаптивная компенсация непосредственно доплеровского смещения спектра помехи. Для реализации этого во временной области измеряется полный доплеровский сдвиг фазы помехи за поступившее число периодов. При этом используются текущие данные двух смежных периодов повторения Tk-1 и Tk, поступающие с n+1 смежных элементов разрешения по дальности и образующие обучающую выборку .Digital readings in the inventive calculator (Fig. 1) are fed to the inputs of the auto-compensator (AK) 1, in which adaptive compensation is performed directly for the Doppler shift of the interference spectrum. To realize this in the time domain, the total Doppler phase shift of the interference phase is measured over the incoming number of periods. This uses the current data of two adjacent repetition periods T k-1 and T k coming from n + 1 adjacent range resolution elements and forming a training sample .
Структурная схема АК представлена на фиг. 3. В блоке 16 измерения фазы (фиг. 10) по входным отсчетам Ukl и задержанным в первом блоке 17 задержки отсчетам Uk-1,l вычисляются оценки доплеровского сдвига фазы помехи за k-й период повторения (k=1, 2, …) для каждого l-го элемента разрешения по дальности (l=1, 2, …). При этом в блоке 31 комплексного сопряжения с помощью инвертора 39 (фиг. 12) происходит инвертирование знака мнимых проекций. В комплексном перемножителе 32 происходит перемножение соответствующих комплексных чисел, реализуемое путем операций с проекциями этих чисел в соответствии с фиг. 11. Образованные величиныThe block diagram of AK is shown in FIG. 3. In the phase measurement block 16 (Fig. 10), according to the input samples U kl and the samples U k-1, l delayed in the
, ,
поступают в комплексный накопитель 33 (фиг. 13), состоящий из накопителей 40 (фиг. 15), осуществляющих с помощью элементов 43 задержки и сумматоров 44 скользящее вдоль дальности в каждом периоде повторения суммирование произведений с n+1 смежных элементов разрешения по дальности временного строба, кроме элемента с номером j=l, для чего выходные величины элемента 43 задержки с номером n/2 поступают только на последующий элемент 43 задержки (фиг. 15). При этом на выходах накопителя 33 (фиг. 13) образуются величиныenter the complex drive 33 (Fig. 13), consisting of drives 40 (Fig. 15), which, using
где - оценка сдвига фазы помехи за период Tk для l-го элемента разрешения по дальности, усредненная по n смежным элементам разрешения; n - объем обучающей выборки.Where - an estimate of the phase shift of the interference for the period T k for the l-th element of the range resolution averaged over n adjacent resolution elements; n is the size of the training sample.
В блоке 34 объединения квадратур (фиг. 14) определяются величины , в блоке 35 извлечения квадратного корня - величины , а затем на выходах делителей 36 (фиг. 10) - величины , поступающие на первые входы второго комплексного перемножителя 15 (фиг. 3). В результате их перемножения с выходными отсчетами второго блока 17 задержки образуются величиныIn
, ,
В первом комплексном перемножителе 15 (фиг. 3) эти величины перемножаются с исходными отсчетами , задержанными блоком 14 задерживания (фиг. 3) с целью временного согласования вводимых и компенсируемых фазовых сдвигов на интервал т, равный задержке оценок по отношению к среднему элементу обучающей выборки.In the first complex multiplier 15 (Fig. 3), these values are multiplied with the original samples delayed by the delay unit 14 (Fig. 3) in order to temporarily coordinate the introduced and compensated phase shifts by the interval m equal to the delay of the estimates with respect to the middle element of the training sample.
Величина интервала τ определяется выражениемThe value of the interval τ is determined by the expression
где tв - время вычисления оценки фазы помехи, n - количество элементов обучающей выборки, tд - интервал (период) временной дискретизации.where t at is the calculation time of the estimation of the phase of the interference, n is the number of elements of the training sample, t d is the interval (period) of time sampling.
Образованные на выходе автокомпенсатора 1 (фиг. 1, 3) величины с точностью до погрешностей измерения оценки не содержат доплеровского сдвига фазы помехи, что позволяет осуществлять последующее режектирование помехи вычислителем (фильтром) с действительными весовыми коэффициентами.Formed at the output of the auto-compensator 1 (Fig. 1, 3) values accurate to within measurement error do not contain a Doppler phase shift of the interference, which allows subsequent rejection of the interference by the computer (filter) with actual weight coefficients.
Использование текущих оценок позволяет адаптироваться к аргументу реальной корреляционной функции помехи, что является необходимым условием ее эффективного режектирования.Using current ratings allows you to adapt to the argument of the real correlation function of the interference, which is a necessary condition for its effective notching.
В основном 6 и дополнительном 11 весовых блоках (фиг. 1) осуществляется скалярное умножение проекций на весовые коэффициенты g1 и g2 (фиг. 6), поступающие соответственно с первого и второго выходов блока 5 вычисления весовых коэффициентов (фиг. 1). В основном сумматоре 7 (фиг. 1) происходит раздельное суммирование (фиг. 7, 16) одноименных проекций взвешенной последовательности обрабатываемых отсчетов и образование выходной величины вычислителя .Basically 6 and an additional 11 weight blocks (Fig. 1), the projections are scalarly multiplied by the weighting coefficients g 1 and g 2 (Fig. 6), which come respectively from the first and second outputs of the weighting coefficient calculation unit 5 (Fig. 1). In the main adder 7 (Fig. 1) there is a separate summation (Fig. 7, 16) of the same name projections of the weighted sequence of processed samples and the formation of the output value of the calculator .
При выборе весовых коэффициентов по адаптивным алгоритмам вычислителя-прототипа [3] реализуются предельные возможности выделения сигнала на фоне поступающей помехи при постоянном периоде повторения. Однако при использовании этих алгоритмов для расчета весовых коэффициентов при вобуляции периода повторения имеет место эффект снижения коэффициента подавления помехи тем больший, чем выше индекс (глубина) вобуляции. В случае вобуляции периода повторения весовые коэффициенты фильтра должны вычисляться согласно новым адаптивным алгоритмам, в частности для вычислителя (фильтра) второго порядка (m=2), имеющим видWhen choosing weighting coefficients according to the adaptive algorithms of the prototype calculator [3], the limit possibilities of isolating the signal against the background of incoming interference with a constant repetition period are realized. However, when these algorithms are used to calculate weighting coefficients during the wobble of the repetition period, the effect of reducing the noise suppression coefficient takes place, the greater the higher the index (depth) of the wobble. In the case of a wobble of the repetition period, the filter weights must be calculated according to new adaptive algorithms, in particular for a second-order calculator (filter) (m = 2), having the form
где , и _ оценки коэффициентов межпериодной корреляции помехи.Where , and _ estimates of inter-period correlation coefficients of interference.
Оценка вычисляется в основном блоке 4 измерения коэффициента корреляции (фиг. 1, 5). Цифровая линия 10 задержки оценки позволяет получить оценку где k - номер текущего периода. Оценка р13 вычисляется в дополнительном блоке 9 измерения коэффициента корреляции (фиг. 1, 5). Блоки 4, 9 измерения коэффициента корреляции выполняются в соответствии с фиг. 5 и реализуют алгоритм оцениванияRating calculated in the
. .
На основании полученных оценок коэффициентов межпериодной корреляции помехи , и блок 5 вычисления весовых коэффициентов (фиг. 1) реализует алгоритмы (3). Данный блок представляет собой арифметико-логическое устройство или сигнальный процессор.Based on the obtained estimates of the inter-period interference correlation coefficients , and
Каждый из блоков 2, 3, 12, 17 задержки (фиг. 1, 2, 4) состоит из параллельно включенных ОЗУ 18. Причем каждое ОЗУ 18 служит для хранения значений отсчетов с колец дальности одного квадратурного канала в течение периода. При этом каждое ОЗУ 18 блоков 2, 3, 12, 17 задержки используется для хранения только N первых отсчетов в каждом периоде повторения, где N=Tmin/fд - количество колец дальности, соответствующее минимальному периоду повторения Tmin=min(T1, Т2, …).Each of the
Блок 14 задерживания (фиг. 3, 9) осуществляет задержку входных отсчетов в реальном масштабе времени на интервал τ, определяемый из выражения (2) и равный задержке оценок по отношению к среднему элементу обучающей выборки, исключенному в накопителе 40 (фиг. 13, 15) в соответствии с выражением (1). Тогда в случае сигнала, соизмеримого по величине с помехой, или разрывной помехи при последующем режектировании отсчетов помехи с элемента разрешения, содержащего сигнал, исключается возможность ослабления или подавления сигнала за счет его влияния на используемые оценки. При этом ОЗУ 30 служат для "скользящего" хранения τ/tд отсчетов.The delay unit 14 (Fig. 3, 9) delays the input samples in real time by the interval τ determined from expression (2) and is equal to the delay of the estimates with respect to the middle element of the training sample excluded in the drive 40 (Fig. 13, 15 ) in accordance with the expression (1). Then, in the case of a signal commensurate in magnitude with the interference, or discontinuous interference during the subsequent rejection of the interference samples from the resolution element containing the signal, the possibility of attenuation or suppression of the signal due to its influence on the estimates used is excluded. In this case, the
Синхронизация адаптивного вычислителя для режектирования помех осуществляется подачей на все блоки вычислителя последовательности синхронизирующих импульсов, вырабатываемых синхрогенератором 8 (фиг. 1), управляемым импульсами синхронизатора радиолокатора (на фиг. 1 не показан), следующими поочередно с интервалами T1, T2, … . Период повторения синхронизирующих импульсов равен интервалу временной дискретизации tд, выбираемому из условия требуемой разрешающей способности по дальности.The synchronization of the adaptive calculator for noise rejection is carried out by applying to all the blocks of the calculator a sequence of synchronizing pulses generated by the synchro-generator 8 (Fig. 1), controlled by the pulses of the radar synchronizer (not shown in Fig. 1), following each at intervals T 1 , T 2 , .... The repetition period of the synchronizing pulses is equal to the time sampling interval t d selected from the condition of the required range resolution.
Достоинством заявляемого технического решения является, во-первых, возможность адаптироваться к аргументу и модулю реальной корреляционной функции помехи, не прибегая к аппроксимации ее формы, с учетом вобуляции периода повторения зондирующих импульсов и, во-вторых, малая длительность процесса адаптации, завершающегося в пределах переходного процесса в адаптивном вычислителе для режектирования помех.The advantage of the proposed technical solution is, firstly, the ability to adapt to the argument and the modulus of the real correlation function of the interference, without resorting to approximating its shape, taking into account the wobble of the repetition period of the probe pulses and, secondly, the short duration of the adaptation process, which ends within the transition process in an adaptive calculator for rejecting interference.
На фиг. 18 изображены зависимости выигрыша Δµ в усредненном по доплеровской фазе сигнала коэффициенте улучшения отношения сигнал/помеха предложенного вычислителя по сравнению с прототипом от глубины вобуляции mod (в процентах) для двух значений нормированной ширины спектра помехи β=ΔfTmin (β=0,05 - кривая 1 и β=0,1 - кривая 2). Кривые построены для случая двукратной вобуляции периода повторения (р=2) и объема обучающей выборки n=5.In FIG. Figure 18 shows the dependences of the gain Δµ in the signal-to-noise ratio averaged over the Doppler phase of the signal of the proposed calculator compared to the prototype versus the wobble depth mod (in percent) for two values of the normalized noise spectrum width β = ΔfT min (β = 0.05 -
Таким образом, адаптивный вычислитель для режектирования помех повышает эффективность режектирования пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей при вобуляции периода повторения на фоне пассивных помех с априорно неизвестными спектрально-корреляционными свойствами.Thus, an adaptive calculator for interference rejection increases the efficiency of rejecting passive interference and isolating the signals of moving targets during the wobble of the repetition period against the background of passive interference with a priori unknown spectral-correlation properties.
На фиг. 2 представлен частный вариант выполнения адаптивного вычислителя для режектирования помех. В него введены третий блок 12 задержки и дополнительный сумматор 13. Известно, что эти блоки самостоятельно используются для подавления пассивных помех. Дополнительное включение данных блоков позволяет повысить эффективность режектирования пассивной помехи, уменьшить длину разрядной сетки цифровых арифметических устройств (умножителей, делителей и сумматоров) в последующих блоках адаптивного вычислителя, не снижая при этом требований по точности вычислений, или при той же длине разрядной сетки повысить точность вычислении.In FIG. 2 shows a particular embodiment of an adaptive calculator for rejecting interference. A
БиблиографияBibliography
1. А.с. 809018 СССР, МПК G01S 7/36. Цифровое устройство для подавления пассивных помех / Д.И. Попов. - №2755228; заявл. 16.04.1979; опубл. 28.02.1981, Бюл. №8. - 5 с.1. A.S. 809018 USSR,
2. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория. Справочник / Я.Д. Ширман, С.Т. Багдасарян, А.С. Маляренко, Д.И. Леховицкий [и др.]; под ред Я.Д. Ширмана. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радиотехника, 2007; с. 439, рис. 25.22.2. Radio-electronic systems: fundamentals of construction and theory. Reference book / Ya.D. Shirman, S.T. Baghdasaryan, A.S. Malyarenko, D.I. Lekhovitsky [et al.]; edited by Y.D. Shirman. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Radio engineering, 2007; from. 439, fig. 25.22.
3. А.с. 1098399 СССР, МПК G01S 7/36. Устройство адаптивной режекции пассивных помех / Д.И. Попов. - №3299959; заявл. 12.06.1981; опубл. 20.12.1998, Бюл. №35. - 16 с.3. A.S. 1098399 USSR,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015123708/08A RU2582874C1 (en) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | Adaptive computer for interference rejection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015123708/08A RU2582874C1 (en) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | Adaptive computer for interference rejection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2582874C1 true RU2582874C1 (en) | 2016-04-27 |
Family
ID=55794723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015123708/08A RU2582874C1 (en) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | Adaptive computer for interference rejection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2582874C1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170068U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | ADAPTIVE DEVICE FOR SUPPRESSING INTERFERENCE |
RU2628907C1 (en) * | 2016-10-13 | 2017-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Computer for interference compensation |
RU2634190C1 (en) * | 2016-11-21 | 2017-10-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Interference rejecting counter |
RU2634191C1 (en) * | 2016-11-21 | 2017-10-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Interference rejection counter |
RU2679974C1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Interference compensation computer |
RU2679972C1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Interference suppression computer |
RU2680202C1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Calculator for interference rejecting |
RU2680203C1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Calculator for interference rejection |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2064190C1 (en) * | 1993-06-15 | 1996-07-20 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Device for suppression of multiple-component interference |
SU1802616A1 (en) * | 1990-04-19 | 1996-08-10 | Рязанский Радиотехнический Институт | Device for adaptive interference suppression |
WO2009006078A2 (en) * | 2007-06-28 | 2009-01-08 | Qualcomm Incorporated | Bursty interference suppression for communications receivers |
RU2413237C1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Interference suppression method |
RU2550315C1 (en) * | 2014-04-01 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Doppler phase meter of passive noise |
-
2015
- 2015-06-18 RU RU2015123708/08A patent/RU2582874C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1802616A1 (en) * | 1990-04-19 | 1996-08-10 | Рязанский Радиотехнический Институт | Device for adaptive interference suppression |
RU2064190C1 (en) * | 1993-06-15 | 1996-07-20 | Рязанская государственная радиотехническая академия | Device for suppression of multiple-component interference |
WO2009006078A2 (en) * | 2007-06-28 | 2009-01-08 | Qualcomm Incorporated | Bursty interference suppression for communications receivers |
RU2413237C1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Interference suppression method |
RU2550315C1 (en) * | 2014-04-01 | 2015-05-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Doppler phase meter of passive noise |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170068U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | ADAPTIVE DEVICE FOR SUPPRESSING INTERFERENCE |
RU2628907C1 (en) * | 2016-10-13 | 2017-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Computer for interference compensation |
RU2634190C1 (en) * | 2016-11-21 | 2017-10-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Interference rejecting counter |
RU2634191C1 (en) * | 2016-11-21 | 2017-10-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Interference rejection counter |
RU2680202C1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Calculator for interference rejecting |
RU2680203C1 (en) * | 2017-10-17 | 2019-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Calculator for interference rejection |
RU2679974C1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Interference compensation computer |
RU2679972C1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Interference suppression computer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2582874C1 (en) | Adaptive computer for interference rejection | |
RU2599621C1 (en) | Adaptive passive jamming rejector | |
RU157117U1 (en) | ADAPTIVE CALCULATOR FOR SUPPRESSION OF INTERFERENCE | |
RU2582871C1 (en) | Computer for adaptive interference rejection | |
RU170068U1 (en) | ADAPTIVE DEVICE FOR SUPPRESSING INTERFERENCE | |
RU158593U1 (en) | ADAPTIVE REJECTING DEVICE FOR PASSIVE HINDER | |
RU2628904C1 (en) | Computer for improvement of interference | |
RU2634190C1 (en) | Interference rejecting counter | |
RU158304U1 (en) | ADAPTIVE DEVICE FOR REJECTING PASSIVE INTERFERENCE | |
RU2642418C1 (en) | Interference reject filter | |
RU2582877C1 (en) | Adaptive compensator of passive interference phase | |
RU2579998C1 (en) | Adaptive band-stop filter | |
RU159585U1 (en) | ADAPTIVE SUPPRESSION CALCULATION COMPUTOR | |
RU2634191C1 (en) | Interference rejection counter | |
RU2642808C1 (en) | Interference suppressor | |
RU2583537C1 (en) | Auto-compensator for doppler phase of passive interference | |
RU2686643C1 (en) | Interference suppression computer | |
RU172405U1 (en) | PASSIVE INTERFERENCE REDUCTION DEVICE | |
RU2628907C1 (en) | Computer for interference compensation | |
RU172504U1 (en) | COMPUTING DEVICE OF INTERFERENCE OF INTERFERENCE | |
RU2765852C1 (en) | Passive interference rejection filter | |
RU2634615C1 (en) | Filter of interference rejection | |
RU2686631C1 (en) | Interference compensation computer | |
RU2760961C1 (en) | Computer-aided compensator of passive noise | |
RU222250U1 (en) | INTERFERENCE FILTER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170619 |