RU2585257C1 - Method for double-channel detection of radar signals with false alarm probability stabilisation - Google Patents

Method for double-channel detection of radar signals with false alarm probability stabilisation Download PDF

Info

Publication number
RU2585257C1
RU2585257C1 RU2015117986/07A RU2015117986A RU2585257C1 RU 2585257 C1 RU2585257 C1 RU 2585257C1 RU 2015117986/07 A RU2015117986/07 A RU 2015117986/07A RU 2015117986 A RU2015117986 A RU 2015117986A RU 2585257 C1 RU2585257 C1 RU 2585257C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
compressed
envelope
range
compressed signal
Prior art date
Application number
RU2015117986/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ксения Александровна Елагина
Глеб Залманович Аксельрод
Original Assignee
Акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /АО "НПО НИИИП-НЗиК"/
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /АО "НПО НИИИП-НЗиК"/ filed Critical Акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /АО "НПО НИИИП-НЗиК"/
Priority to RU2015117986/07A priority Critical patent/RU2585257C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585257C1 publication Critical patent/RU2585257C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/021—Auxiliary means for detecting or identifying radar signals or the like, e.g. radar jamming signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar.
SUBSTANCE: invention relates to radar and can be used in radar stations to reduce losses of signal/noise ratio and for stabilising false alarm probability. Said result is achieved due to double-channel detection of radar signals according to which signal is simultaneously compressed in two channels, in compression filters which are used even and uneven weight function, respectively, in each channel is separated square envelope of compressed signal, then from readings of square of envelope of a sliding range window located symmetrically relative to tested for presence of targets range samples in formed sliding range windows are obtained evaluation of average power of correlation of noise of compressed signal, wherein main lobes of compressed signals are censored, that is, are excluded from range sliding windows, followed by calculating ratio of readings of square of envelope to estimated average power of correlation of noise. Decision on detection of target is made in case if at least in one of channels ratio of square of compressed signal envelope count in tested for presence of target range discrete to estimation of average power of correlation of noise of compressed signal exceeds detection threshold.
EFFECT: technical result is reduction of losses of signal/noise ratio when detecting weak signal partially overlapped with a stronger signal, with preservation of stabilising false alarm probability.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для уменьшения потерь отношения сигнал/шум при обнаружении слабого сигнала, частично перекрываемого более сильным сигналом, и для стабилизации вероятности ложной тревоги.The invention relates to the field of radar and can be used in radar stations to reduce the loss of signal-to-noise ratio when a weak signal is detected, partially blocked by a stronger signal, and to stabilize the likelihood of a false alarm.

При обнаружении сигналов нескольких целей с разной эффективной площадью рассеяния, расстояние между которыми не превышает длительности сигнала, уровень боковых лепестков (корреляционные шумы) [Варламов Д.Л., Костров В.В. Снижение уровня боковых лепестков корреляционной функции сложных дискретных сигналов при использовании γ-фильтрации. - Радиотехника, вып. 11, 2006. - С. 116], образующихся при сжатии сигналов с большой эффективной площадью рассеяния, может превышать уровень слабого сигнала и существенно затруднять обнаружение. Для снижения уровня боковых лепестков сжатых сигналов используют весовую обработку, однако при этом возникают дополнительные потери, что нежелательно.When detecting signals of several targets with different effective scattering areas, the distance between which does not exceed the signal duration, the level of the side lobes (correlation noises) [Varlamov DL, Kostrov VV Reducing the level of the side lobes of the correlation function of complex discrete signals when using γ-filtering. - Radio engineering, vol. 11, 2006. - P. 116], generated during compression of signals with a large effective scattering area, can exceed the level of a weak signal and significantly complicate the detection. To reduce the level of the side lobes of the compressed signals, weight processing is used, however, additional losses occur, which is undesirable.

Известен способ обнаружения сигналов со стабилизацией вероятности ложной тревоги [Eyung W. Kang Radar system, analysis, design, and simulation. - 2008. - PP. 281-289. ISBN-13: 978-1-59693-347-7], в котором выделяют квадрат огибающей сжатого сигнала, в скользящем по дальности окне, расположенном симметрично относительно проверяемой на наличие цели дискреты по дальности, находят среднее значение мощности сжатого сигнала без учета мощности центрального отсчета. Решение о наличии цели выносится в том случае, если отсчет квадрата огибающей сжатого сигнала в проверяемой на наличие цели дискрете по дальности превышает полученную в ее окрестности оценку средней мощности сжатого сигнала не менее чем в С раз, где С - порог обнаружения.A known method of detecting signals with stabilization of the probability of false alarms [Eyung W. Kang Radar system, analysis, design, and simulation. - 2008. - PP. 281-289. ISBN-13: 978-1-59693-347-7], in which the square of the envelope of the compressed signal is extracted, in the sliding along the range window located symmetrically with respect to the target discretes in range, the average value of the compressed signal power is calculated without taking into account the central power reference frame. A decision on the presence of a target is made if the count of the square of the envelope of the compressed signal in the range discrete checked for the presence of the target exceeds the estimate of the average power of the compressed signal obtained in its vicinity by at least C times, where C is the detection threshold.

Недостаток данного способа обнаружения сигналов со стабилизацией вероятности ложной тревоги заключается в больших потерях отношения сигнал/шум обнаруживаемого сигнала при попадании в скользящее по дальности окно других сигналов и сигналоподобных помех, а также в больших потерях отношения сигнал/шум из-за высокого уровня боковых лепестков сжатого сигнала на выходе фильтра сжатия с равномерной весовой функцией при обнаружении слабого сигнала, частично перекрываемого более сильным сигналом.The disadvantage of this method of detecting signals with the stabilization of the probability of false alarms is the large loss of the signal-to-noise ratio of the detected signal when other signals and signal-like noise get into the sliding window and also the large loss of the signal-to-noise ratio due to the high level of the compressed side lobes signal at the output of the compression filter with a uniform weight function when a weak signal is detected, partially overlapped by a stronger signal.

Под потерями отношения сигнал/шум будем понимать разность между отношением сигнал/шум, соответствующим вероятности обнаружения, равной 0,5, для способа обнаружения сигналов со стабилизацией вероятности ложной тревоги и отношением сигнал/шум, соответствующим вероятности обнаружения, равной 0,5, для способа обнаружения сигналов без стабилизации вероятности ложной тревоги. Потери отношения сигнал/шум при осуществлении стабилизации вероятности ложной тревоги присутствуют всегда, но их можно уменьшить.By loss of the signal-to-noise ratio, we mean the difference between the signal-to-noise ratio corresponding to the detection probability of 0.5 for the method for detecting signals with stabilization of the false alarm probability and the signal-to-noise ratio corresponding to the detection probability of 0.5 for the method detecting signals without stabilizing the probability of a false alarm. Losses of the signal-to-noise ratio during stabilization of the probability of false alarms are always present, but they can be reduced.

Наиболее близким техническим решением является способ стабилизации вероятности ложной тревоги [Патент РФ №2518052, G01S 13/00], основанный на двухканальной обработке радиолокационного сигнала, согласно которому принятый радиолокационный сигнал сжимают в канале с ограничением, сравнивают уровень сжатого сигнала с порогом обнаружения, а также одновременно сжимают сигнал в линейном канале при условии, что его уровень не превысил допустимое значение, устанавливаемое ниже уровня принятых сигналов, которые без сжатия могут превысить порог обнаружения линейного канала. Уровень сжатого сигнала сравнивают с порогом обнаружения линейного канала и принимают решение об обнаружении цели, если сжатый сигнал превысил порог обнаружения хотя бы в одном из каналов.The closest technical solution is a method for stabilizing the probability of a false alarm [RF Patent No. 2518052, G01S 13/00], based on two-channel processing of the radar signal, according to which the received radar signal is compressed in the channel with a restriction, the level of the compressed signal is compared with the detection threshold, and at the same time compress the signal in the linear channel, provided that its level does not exceed the allowable value, set below the level of the received signals, which without compression can exceed the detection threshold eniya linear channel. The level of the compressed signal is compared with the detection threshold of the linear channel and a decision is made to detect the target if the compressed signal has exceeded the detection threshold in at least one of the channels.

Основным недостатком наиболее близкого способа является наличие больших потерь отношения сигнал/шум при обнаружении слабого сигнала, частично перекрываемого более сильным сигналом с высоким уровнем боковых лепестков. В случае приема слабого сигнала, перекрываемого мощным сигналом, в канале с фильтром сжатия с равномерной весовой функцией будут иметь место большие потери отношения сигнал/шум при обнаружении слабого сигнала, частично перекрываемого более сильным сигналом с высоким уровнем боковых лепестков, ввиду того, что селекция по допустимому уровню исключает прохождение принятого мощного сигнала и части слабого сигнала для их дальнейшего сжатия. Другим недостатком является большое время установки допустимого уровня, т.к. допустимый уровень при осуществлении селекции по допустимому уровню изменяется до тех пор, пока не будет выполняться заданный уровень вероятности ложной тревоги.The main disadvantage of the closest method is the presence of large losses in the signal-to-noise ratio when a weak signal is detected, partially blocked by a stronger signal with a high level of side lobes. In the case of receiving a weak signal blocked by a powerful signal, in the channel with a compression filter with a uniform weight function, there will be large losses in the signal-to-noise ratio when a weak signal is detected, partially blocked by a stronger signal with a high level of side lobes, because the selection by permissible level excludes the passage of the received powerful signal and part of the weak signal for their further compression. Another disadvantage is the long installation time of the acceptable level, because the admissible level during selection by the admissible level is changed until the specified level of probability of false alarm is fulfilled.

Достигаемым техническим результатом (решаемой задачей) является устранение названных недостатков, а именно уменьшение потерь отношения сигнал/шум при обнаружении слабого сигнала, частично перекрываемого более сильным сигналом, с сохранением стабилизации вероятности ложной тревоги.The technical result achieved (the problem being solved) is the elimination of the aforementioned drawbacks, namely, a decrease in the signal-to-noise ratio loss when a weak signal is detected, partially blocked by a stronger signal, while maintaining the stabilization of the false alarm probability.

Технический результат (решаемая задача) в предлагаемом способе двухканального обнаружения радиолокационных сигналов со стабилизацией вероятности ложной тревоги достигается тем, что в известном способе стабилизации вероятности ложной тревоги радиолокационный сигнал одновременно сжимают в двух каналах, в фильтре сжатия одного из которых применяется равномерная весовая функция, сравнивают сжатый сигнал в этих каналах с порогами обнаружения и принимают решение об обнаружении цели, при этом согласно изобретению в фильтре сжатия второго канала применяют неравномерную весовую функцию, в каждом канале до сравнения с порогом обнаружения выделяют квадрат огибающей сжатого сигнала, затем из отсчетов квадрата огибающей формируют скользящие по дальности окна, расположенные симметрично относительно проверяемых на наличие целей дискрет по дальности, в сформированных скользящих по дальности окнах получают оценки средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала, при этом главные лепестки сжатых сигналов цензурируют, то есть исключают из скользящих по дальности окон, после чего вычисляют отношения отсчетов квадрата огибающей к оценкам средней мощности корреляционных шумов сжатых сигналов и принимают решение об обнаружении цели, если хотя бы в одном из каналов отношение отсчета квадрата огибающей сжатого сигнала в проверяемой на наличие цели дискрете по дальности к оценке средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала превысит порог обнаружения.The technical result (the problem to be solved) in the proposed method of two-channel detection of radar signals with stabilization of the probability of false alarm is achieved by the fact that in the known method of stabilizing the probability of false alarm, the radar signal is simultaneously compressed in two channels, a uniform weight function is used in the compression filter of one of which, the compressed the signal in these channels with detection thresholds and decide on the detection of the target, while according to the invention in the compression filter of the second a non-uniform weight function is used, in each channel, before comparing with the detection threshold, a square of the envelope of the compressed signal is extracted, then windows of distance envelope are formed from the samples of the square of the envelope, located symmetrically relative to the distance samples being checked for targets, and estimates are generated in the windows that are moving along the range the average power of the correlation noise of the compressed signal, while the main lobes of the compressed signals are censored, that is, excluded from windows sliding along the distance, After that, the ratio of the samples of the envelope squared to the estimates of the average power of the correlation noise of the compressed signals is calculated and the decision is made to detect the target if, at least in one of the channels, the ratio of the samples of the squared envelope of the compressed signal in the range discretized for the target is estimated to estimate the average power of the correlation noise of the compressed signal will exceed the detection threshold.

Новыми существенными признаками предлагаемого способа двухканального обнаружения радиолокационных сигналов со стабилизацией вероятности ложной тревоги являются:New significant features of the proposed method of two-channel detection of radar signals with stabilization of the probability of false alarms are:

- применение в фильтре сжатия одного из каналов неравномерной весовой функции;- application of a non-uniform weight function in the compression filter of one of the channels;

- выделение квадрата огибающей сжатого сигнала;- selection of the squared envelope of the compressed signal;

- формирование скользящего по дальности окна из отсчетов квадрата огибающей сжатого сигнала, расположенного симметрично относительно проверяемой на наличие цели дискреты по дальности;- the formation of a window sliding along the range from the samples of the square of the envelope of the compressed signal located symmetrically relative to the range discretes checked for the presence of the target;

- цензурирование главных лепестков сжатых сигналов из скользящего по дальности окна;- censorship of the main lobes of compressed signals from a sliding window;

- получение в скользящем по дальности окне оценки средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала;- obtaining in a sliding window the range of estimates of the average power of the correlation noise of the compressed signal;

- определение отношения отсчета квадрата огибающей сжатого сигнала к оценке средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала.- determination of the ratio of the reference of the square of the envelope of the compressed signal to the estimate of the average power of the correlation noise of the compressed signal.

Применение всех новых признаков совместно с признаками прототипа позволит достигнуть заявленный технический результат. Согласно предлагаемому способу двухканального обнаружения со стабилизацией вероятности ложной тревоги в одном из каналов отношение отсчета квадрата огибающей сжатого сигнала к оценке средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала в проверяемой на наличие цели дискрете по дальности больше, чем в другом. В результате после сравнения полученного отношения в каждом канале с порогом и дальнейшего принятия решения об обнаружении цели имеет место уменьшение потерь отношения сигнал/шум обнаруживаемого сигнала. Цензурирование главных лепестков сжатых сигналов из скользящего по дальности окна при получении оценки средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала уменьшает потери отношения сигнал/шум благодаря устранению влияния главных лепестков на величину отношения отсчета квадрата огибающей сжатого сигнала к оценке средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала в проверяемой на наличие цели дискрете по дальности. Средняя мощность корреляционных шумов сжатого сигнала после вычисления отношения отсчетов квадрата огибающей сжатого сигнала к оценкам средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала равна 1, благодаря чему обеспечивается стабилизация вероятности ложной тревоги.The use of all new features together with the features of the prototype will achieve the claimed technical result. According to the proposed method of two-channel detection with stabilization of the probability of false alarm in one of the channels, the ratio of the square of the envelope of the compressed signal to the estimate of the average power of the correlation noise of the compressed signal in the range discretized for the target is greater than in the other. As a result, after comparing the obtained ratio in each channel with the threshold and then making a decision about target detection, there is a decrease in the signal-to-noise ratio of the detected signal. Censoring the main lobes of compressed signals from a sliding window for obtaining an estimate of the average power of the correlation noise of the compressed signal reduces the loss of the signal-to-noise ratio by eliminating the influence of the main lobes on the ratio of the reference square of the envelope of the compressed signal to the estimate of the average power of the correlation noise of the compressed signal being checked for target discrete in range. The average power of the correlation noise of the compressed signal after calculating the ratio of the samples of the square of the envelope of the compressed signal to the estimates of the average power of the correlation noise of the compressed signal is 1, which ensures the stabilization of the false alarm probability.

Изобретение поясняется чертежом, гдеThe invention is illustrated in the drawing, where

Фиг. 1 - структурная схема устройства, реализующего заявленный способ двухканального обнаружения радиолокационных сигналов со стабилизацией вероятности ложной тревоги.FIG. 1 is a structural diagram of a device that implements the claimed method of two-channel detection of radar signals with stabilization of the probability of false alarms.

Устройство на Фиг. 1 работает следующим образом. Радиолокационный сигнал одновременно сжимают в фильтре с неравномерной весовой функцией 1 и в фильтре с равномерной весовой функцией 2, далее в квадратичных детекторах 3, 4 обоих каналов выделяют квадрат огибающей сжатого сигнала. В устройствах оценки 5, 6 в каждом канале из N-отсчетов квадрата огибающей сжатого сигнала формируют скользящие по дальности окна, расположенные симметрично относительно проверяемых на наличие целей дискрет по дальности, в которых для n-го отсчета квадрата огибающей

Figure 00000001
и
Figure 00000002
получают оценку средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала (в оценку входит мощность боковых лепестков сжатого сигнала и мощность шума) в канале с фильтром сжатия с равномерной весовой функцией
Figure 00000003
и в канале с фильтром сжатия с неравномерной весовой функцией
Figure 00000004
, где
Figure 00000001
,
Figure 00000002
- n-й отсчет квадрата огибающей в канале с фильтром сжатия с равномерной и неравномерной весовой функцией,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
- оценка средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала в канале с фильтром сжатия с равномерной весовой функцией и в канале с фильтром сжатия с неравномерной весовой функцией соответственно, при этом главные лепестки сжатых сигналов цензурируют [Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск / Под ред. В.Н. Тяпкина. - Красноярск, Сиб. федер ун-т, 2011. - С. 466, С. 471-473; Лозовский И.Ф. Алгоритм цензурирования сигналов в условиях неоднородных по мощности помех. - Вопросы радиоэлектроники, вып. 3, 2002. - С. 97-106] из скользящих по дальности окон, где
Figure 00000007
,
Figure 00000008
- m-й отсчет квадрата огибающей сжатого сигнала после цензурирования, принадлежащий скользящему по дальности окну, в канале с фильтром сжатия с равномерной весовой функцией и в канале с фильтром сжатия с неравномерной весовой функцией соответственно. В делителях обоих каналов 7, 8 в проверяемой на наличие цели дискрете по дальности вычисляют отношения отсчета квадрата огибающей сжатого сигнала к полученной в его окрестности оценке средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала
Figure 00000009
,
Figure 00000010
. В каждом канале вычисленное отношение в пороговых устройствах 9, 10 сравнивается с порогом обнаружения
Figure 00000011
, соответствующим заданной вероятности ложной тревоги Flt и зависящим от числа отсчетов N скользящего по дальности окна. Далее выходные сигналы пороговых устройств поступают на вход схемы «ИЛИ» 11, на выходе которой будет принято решение об обнаружении цели, если хотя бы в одном из каналов отношение отсчета квадрата огибающей сжатого сигнала в проверяемой на наличие цели дискрете по дальности к оценке средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала превысит порог обнаружения. Для осуществления цензурирования главных лепестков сжатых сигналов из скользящих по дальности окон при получении оценок средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала все отсчеты квадрата огибающей
Figure 00000012
соответствующего канала, принадлежащие скользящему по дальности окну, выстраиваются в вариационный ряд. На наличие главных лепестков сжатых сигналов в выборке из N-отсчетов квадрата огибающей сжатого сигнала в скользящем по дальности окне проверяются N*-наибольших величин вариационного ряда t(r): k·t(r)>t(N-N*), r=N, …, N-N*+1,
Figure 00000013
, где t(r) - r-я порядковая статистика в выборке из N отсчетов квадрата огибающей сжатого сигнала в скользящем по дальности окне, коэффициент k выбирается в результате математического моделирования для вероятности ложного цензурирования на один элемент скользящего по дальности окна, равной 10-2, N* - максимальное число отсчетов главных лепестков сжатых сигналов, попавших в скользящее по дальности окно, которое задается при расчете коэффициента k. Если взвешенная коэффициентом k r-я порядковая статистика k·t(r) меньше (Ν-Ν*) - порядковой статистики t(N-N*), то она используется для получения оценки средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала. В противном случае ее заменяют предыдущей (r-1)-й порядковой статистикой этого же окна, прошедшей проверку.The device of FIG. 1 works as follows. The radar signal is simultaneously compressed in a filter with an uneven weight function 1 and in a filter with a uniform weight function 2, then squared envelope of the compressed signal is extracted in quadratic detectors 3, 4 of both channels. In evaluation devices 5, 6, in each channel, from the N-samples of the square of the envelope of the compressed signal, distance-moving windows are formed that are located symmetrically with respect to the targets being checked for range discreteness, in which for the n-th sample of the square of the envelope
Figure 00000001
and
Figure 00000002
get an estimate of the average power of the correlation noise of the compressed signal (the estimate includes the power of the side lobes of the compressed signal and the noise power) in a channel with a compression filter with a uniform weight function
Figure 00000003
and in a channel with a compression filter with an uneven weight function
Figure 00000004
where
Figure 00000001
,
Figure 00000002
- n-th sample of the square of the envelope in the channel with a compression filter with a uniform and uneven weight function,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
- assessment of the average power of the correlation noise of a compressed signal in a channel with a compression filter with a uniform weight function and in a channel with a compression filter with an uneven weight function, respectively, while the main lobes of the compressed signals are censored [Fundamentals of the construction of radar stations of radio engineering troops / Ed. V.N. Tyapkina. - Krasnoyarsk, Sib. Feder Un-t, 2011 .-- S. 466, S. 471-473; Lozovsky I.F. Algorithm for censoring signals under conditions of noise inhomogeneous in power. - Questions of radio electronics, vol. 3, 2002. - S. 97-106] from windows sliding along the range, where
Figure 00000007
,
Figure 00000008
- the mth sample of the squared envelope of the compressed signal after censorship, belonging to a sliding-sliding window, in a channel with a compression filter with a uniform weight function and in a channel with a compression filter with an uneven weight function, respectively. In the dividers of both channels 7, 8 in the range discretion checked for the target, the ratio of the reference of the squared envelope of the compressed signal to the estimate of the average power of the correlation noise of the compressed signal obtained in its vicinity is calculated
Figure 00000009
,
Figure 00000010
. In each channel, the calculated ratio in the threshold devices 9, 10 is compared with the detection threshold
Figure 00000011
corresponding to the given probability of false alarm F lt and depending on the number of samples N of the window sliding along the range. Further, the output signals of the threshold devices are fed to the input of the OR circuit 11, at the output of which a decision will be made to detect the target if, at least in one of the channels, the ratio of the reference of the square of the envelope of the compressed signal in the range discrete checked for the target to the estimate of the average correlation power noise of the compressed signal will exceed the detection threshold. To censor the main lobes of compressed signals from windows that are sliding along the range, when obtaining estimates of the average power of the correlation noise of the compressed signal, all samples of the envelope squared
Figure 00000012
of the corresponding channel, belonging to a window sliding along the range, are arranged in a variational series. For the presence of the main lobes of the compressed signals in a sample of N-samples of the squared envelope of the compressed signal in a sliding window, the N * -largest values of the variation series t (r) are checked: k · t (r) > t (NN *) , r = N , ..., NN * + 1,
Figure 00000013
, where t (r) is the rth ordinal statistics in a sample of N samples of the square of the envelope of the compressed signal in a window sliding in range, the coefficient k is selected as a result of mathematical modeling for the probability of false censorship for one element of a sliding window with a range of 10 -2 , N * is the maximum number of samples of the main lobes of the compressed signals that fall into the sliding-sliding window, which is set when calculating the coefficient k. If the rth ordinal statistic k · t (r) weighted by the coefficient k is less than (Ν-Ν *) - the ordinal statistic t (NN *) , then it is used to obtain an estimate of the average power of the correlation noise of the compressed signal. Otherwise, it is replaced with the previous (r-1) -th ordinal statistics of the same window that passed the test.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит получить технический результат, заключающийся в уменьшении потерь отношения сигнал/шум при обнаружении слабого сигнала, частично перекрываемого более сильным сигналом, с сохранением стабилизации вероятности ложной тревоги.Thus, the use of the proposed method will allow to obtain a technical result, which consists in reducing the loss of the signal-to-noise ratio when a weak signal is detected, partially blocked by a stronger signal, while maintaining the stabilization of the false alarm probability.

Claims (1)

Способ двухканального обнаружения радиолокационных сигналов со стабилизацией вероятности ложной тревоги, заключающийся в одновременном сжатии сигнала в двух каналах, в фильтре сжатия одного из которых применяется равномерная весовая функция, в сравнении сжатого сигнала в этих каналах с порогами обнаружения и принятии решения об обнаружении цели, отличающийся тем, что в фильтре сжатия второго канала применяют неравномерную весовую функцию, в каждом канале до сравнения с порогом обнаружения выделяют квадрат огибающей сжатого сигнала, затем из отсчётов квадрата огибающей формируют скользящие по дальности окна, расположенные симметрично относительно проверяемых на наличие целей дискрет по дальности, в сформированных скользящих по дальности окнах получают оценки средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала, при этом главные лепестки сжатых сигналов цензурируют, то есть исключают из скользящих по дальности окон, после чего вычисляют отношения отсчётов квадрата огибающей к оценкам средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала и принимают решение об обнаружении цели, если хотя бы в одном из каналов отношение отсчёта квадрата огибающей сжатого сигнала в проверяемой на наличие цели дискрете по дальности к оценке средней мощности корреляционных шумов сжатого сигнала превысит порог обнаружения. A method of two-channel detection of radar signals with the stabilization of the probability of a false alarm, which consists in simultaneously compressing the signal in two channels, the compression filter of one of which uses a uniform weight function, in comparison with the compressed signal in these channels with the detection thresholds and deciding whether to detect the target, characterized in that a non-uniform weight function is used in the compression filter of the second channel, in each channel, before comparing with the detection threshold, a square of the envelope of the compressed signal is extracted, then, from the samples of the envelope squared, a range-sliding window is formed that are located symmetrically relative to the range discretion being checked for targets; in the generated range-moving windows, estimates of the average power of the correlation noise of the compressed signal are obtained, while the main lobes of the compressed signals are censored, that is, excluded from the sliding by the range of the windows, after which the ratio of the samples of the square of the envelope to the estimates of the average power of the correlation noise of the compressed signal is calculated and a decision is made target detection if, in at least one of the channels, the ratio of the reference of the squared envelope of the compressed signal in the range discrete checked for the target to the estimated average power of the correlation noise of the compressed signal exceeds the detection threshold.
RU2015117986/07A 2015-05-13 2015-05-13 Method for double-channel detection of radar signals with false alarm probability stabilisation RU2585257C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117986/07A RU2585257C1 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Method for double-channel detection of radar signals with false alarm probability stabilisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117986/07A RU2585257C1 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Method for double-channel detection of radar signals with false alarm probability stabilisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585257C1 true RU2585257C1 (en) 2016-05-27

Family

ID=56096007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015117986/07A RU2585257C1 (en) 2015-05-13 2015-05-13 Method for double-channel detection of radar signals with false alarm probability stabilisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585257C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755993C1 (en) * 2020-07-16 2021-09-24 Валерий Александрович Мамедов Method for identifying decoy (simulating) targets in a multi-position radio location station with a broadband sounding signal

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992022830A1 (en) * 1991-06-13 1992-12-23 Westinghouse Electric Corporation Windshear radar system with upper and lower elevation radar scans
US7602331B2 (en) * 2006-08-10 2009-10-13 University Of Kansas Computationally efficient adaptive radar pulse compression system
RU2409821C2 (en) * 2009-04-14 2011-01-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Radar signal detector
UA60142U (en) * 2010-11-30 2011-06-10 Валерий Митрофанович Фролов Method for treating indurative skin edema between recurrences of erysipelas using beekeeping products
JP2012103197A (en) * 2010-11-12 2012-05-31 Japan Radio Co Ltd Moving target adaptive type scan correlation method
RU2502084C2 (en) * 2011-11-18 2013-12-20 Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НПО НИИИП-НЗиК") Method of stabilising false alarm probability and device for realising said method
RU2518052C2 (en) * 2012-09-18 2014-06-10 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтера" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ Method of stabilising false alarm probability (versions) and device for realising said method (versions)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992022830A1 (en) * 1991-06-13 1992-12-23 Westinghouse Electric Corporation Windshear radar system with upper and lower elevation radar scans
US7602331B2 (en) * 2006-08-10 2009-10-13 University Of Kansas Computationally efficient adaptive radar pulse compression system
RU2409821C2 (en) * 2009-04-14 2011-01-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") Radar signal detector
JP2012103197A (en) * 2010-11-12 2012-05-31 Japan Radio Co Ltd Moving target adaptive type scan correlation method
UA60142U (en) * 2010-11-30 2011-06-10 Валерий Митрофанович Фролов Method for treating indurative skin edema between recurrences of erysipelas using beekeeping products
RU2502084C2 (en) * 2011-11-18 2013-12-20 Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НПО НИИИП-НЗиК") Method of stabilising false alarm probability and device for realising said method
RU2518052C2 (en) * 2012-09-18 2014-06-10 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтера" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ Method of stabilising false alarm probability (versions) and device for realising said method (versions)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755993C1 (en) * 2020-07-16 2021-09-24 Валерий Александрович Мамедов Method for identifying decoy (simulating) targets in a multi-position radio location station with a broadband sounding signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015013854B4 (en) Method and radar device for detecting a target object
US9261585B2 (en) Radar apparatus using image change detector and method of operating the same
US10386397B2 (en) Method for detecting signals in a frequency-ambiguous digital receiver, and digital receiver implementing such a method
CN109597065B (en) False alarm suppression method and device for through-wall radar detection
RU2585257C1 (en) Method for double-channel detection of radar signals with false alarm probability stabilisation
CN108614244B (en) Skewness-based constant false alarm rate detection method in Weibull clutter environment
KR101041926B1 (en) Method for noise jammer estimation by using local minimum selection
US20160123863A1 (en) Method for detecting particles
KR101188301B1 (en) Radar seeker for improving cfar processing rate and method thereof
US11054502B2 (en) Method and system for intra-pulse frequency estimation against agile emitters
CN107315169B (en) Clutter covariance matrix estimation method based on second-order statistic similarity
RU2018141745A (en) METHOD FOR DETECTING THE PRESENCE OF ICE CRYSTALS IN THE ENVIRONMENT
US10761176B1 (en) Systems and methods for distance independent differential signature detection
RU2697021C1 (en) Method for providing required probability of false triggering of seismic signal classification device
US9857453B1 (en) High-frequency indicator phase system and method
RU2466416C1 (en) Method of measuring signal-to-noise ratio
Garvanov CFAR BI detector in binomial distribution pulse jamming
US8676147B1 (en) Detection system, controller, and method of detecting a signal of interest
CN111161341B (en) Target size extraction method based on ISAR image
RU2542724C1 (en) Method of detecting secondary radar system signals
RU2473169C1 (en) Method for automatic signal detection
RU2559734C1 (en) Method of determining radio channel freezing model parameters according to rice law based on multi-frequency information signal
Kamal Multi-Target. Detection in Cutter-Edge environments using modified GOCFAR
Ishkaev et al. Influence of Guard Intervals Length on Detection of Long Pulse Signals
RU2237261C2 (en) Method for detection of narrow-band radio signal

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20170119