RU2700798C2 - Apparatus for detecting broadband polyharmonic signals on background of additive interference - Google Patents
Apparatus for detecting broadband polyharmonic signals on background of additive interference Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700798C2 RU2700798C2 RU2017124779A RU2017124779A RU2700798C2 RU 2700798 C2 RU2700798 C2 RU 2700798C2 RU 2017124779 A RU2017124779 A RU 2017124779A RU 2017124779 A RU2017124779 A RU 2017124779A RU 2700798 C2 RU2700798 C2 RU 2700798C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- signal
- output
- inputs
- signals
- Prior art date
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
- G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
- G01S3/80—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно - к устройствам обнаружения широкополосных сигналов (со спектральной плотностью мощности в виде отдельных дискретных составляющих полигармонический сигнал) на фоне аддитивной помехи. Основной задачей приемной части системы обнаружения сигналов является принятие решения о наличии или отсутствии полезного сигнала от объекта в наблюдаемом входном процессе.The present invention relates to the field of radio electronics, namely, to devices for detecting broadband signals (with a spectral power density in the form of individual discrete components of a polyharmonic signal) against the background of additive interference. The main task of the receiving part of the signal detection system is to decide on the presence or absence of a useful signal from the object in the observed input process.
Поставленная задача решается за счет того, что в приемнике устанавливается порог, выбираемый на основе одного из статистических критериев по заданным вероятностям правильного обнаружения и ложной тревоги, к которому предъявляются наиболее высокие требования, т.к. обнаружение сигнала, как правило, происходит при минимальных отношениях сигнал-помеха.The problem is solved due to the fact that a threshold is set in the receiver, selected on the basis of one of the statistical criteria for the given probabilities of correct detection and false alarm, to which the highest requirements are imposed, because Signal detection typically occurs with minimal signal-to-noise ratios.
Достигаемый технический результат заключается в возможности обнаружения сигналов при минимальном значении сигнал-помеха, а также в повышении помехоустойчивости выше отношения сигнал-помеха при установленной вероятности обнаружения сигналов. Высокая эффективность данного устройства, возможность детектировать, сигнал с невысоким значением сигнал-помеха обуславливают высокую экономическую выгоду, которая может быть использована при внедрении в систему обработки гидроакустических сигналов.The technical result achieved consists in the possibility of detecting signals with a minimum signal-to-noise value, as well as in increasing the noise immunity above the signal-to-noise ratio with the established probability of signal detection. The high efficiency of this device, the ability to detect a signal with a low signal-to-noise value causes a high economic benefit, which can be used when implementing sonar signals in a processing system.
Прототип. В настоящее время для решения этой задачи наибольшее распространение получили так называемые пассивные широкополосные и узкополосные гидроакустические системы [1, 5, 6]. Из предшествующих устройств наиболее интересно устройство обнаружения узкополосных шумовых гидроакустических сигналов на основе квадратурного приемника (прототип; патент №2549207 от 26.03.2015 г.). Схема работы устройства приведена на Фиг. 1,Prototype. Currently, to solve this problem, the most widely used are the so-called passive broadband and narrowband sonar systems [1, 5, 6]. Of the previous devices, the most interesting device is the detection of narrow-band noise hydroacoustic signals based on a quadrature receiver (prototype; patent No. 2549207 of 03/26/2015). The operation diagram of the device is shown in FIG. one,
где:Where:
блок 1 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);block 1 - analog-to-digital Converter (ADC);
блок 2 - рецйркулятор;block 2 - recirculator;
блоки 3.1 - 3.М - набор цифровых узкополосных полосовых фильтров (УПФ), перекрывающих ожидаемый частотный диапазон, с различной шириной полосы пропускания и различными центральными частотами, но с постоянной скважностью фильтров (отношением полосы фильтра к его центральной частоте) во всем диапазоне частот, а именноblocks 3.1 - 3.M - a set of digital narrow-band bandpass filters (UPF) that cover the expected frequency range, with different bandwidths and different center frequencies, but with a constant filter duty cycle (the ratio of the filter band to its center frequency) in the entire frequency range, namely
Или, учитывая, что ω=2πfOr, given that ω = 2πf
Средняя частота в каждом фильтре определяется выражениемThe average frequency in each filter is determined by the expression
блоки 4.1 - 4.2М - перемножители;blocks 4.1 - 4.2M - multipliers;
блок 5 - ПЗУ;block 5 - ROM;
блоки 6.1 - 6.2М - интеграторы;blocks 6.1 - 6.2M - integrators;
блоки 7.1 - 1.2М - квадраторы;blocks 7.1 - 1.2M - quadrators;
блоки 8.1 - 8.M - сумматоры;blocks 8.1 - 8.M - adders;
блоки 9.1 - 9.M - вычислители квадратного корня;blocks 9.1 - 9.M - square root calculators;
блоки 10.1 - 10.M - устройства задержкиblocks 10.1 - 10.M - delay devices
блок 11 - сумматор;block 11 - adder;
блок 12 - пороговое устройство;
блок 13 - управляющее устройство.
Условие (1) может быть соблюдено, только в случае когда число степеней свободы каждой компоненты полигармонического сигнала одинаковы. Условие (1) означает, что фильтры для каждой компоненты равнодобротны. К примеру, если для частоты f0 Condition (1) can be met only if the number of degrees of freedom of each component of the polyharmonic signal is the same. Condition (1) means that the filters for each component are of equal quality. For example, if for frequency f 0
соответствует длительность τ, то при частоте 2 f0 соответствует Фиг. 2corresponds to the duration τ, then at a frequency of 2 f 0 corresponds FIG. 2
Принцип действия устройства заключается в следующем: поступающая реализация входного процесса направляется на вход АЦП (блок 1), где происходит его поступление в виде дискретных отсчетов на вход рециркулятора (блок 2), где формируется и обновляется текущая дискретная выборка. Далее данная выборка поступает одновременно на входы М узкополосных фильтров (блоки 3.1 - 3.M), где одновременно происходит поступление на первые входы М пар перемножителей (блоки 4.1 - 4.2M), с выходов которых результаты поступают в интеграторы (блоки 6.1 - 6.2М). Затем происходит поступление синусных и косинусных составляющих цифровых сигналов из ПЗУ (блок 5) на вторые входы М пар перемножителей (блоки 4.1 - 4.2М). После выхода с M пар интеграторов (блоки 6.1 - 6.2M) результаты поступают на входы квадраторов (блоки 7.1 - 7.2M), после чего происходит их поступление на входы М сумматоров (блоки 8.1 - 8.M), а результаты суммирования затем направляются на входы М вычислителей квадратного корня (блоки 9.1 - 9.M). Позднее результаты вычислений поступают на входы М устройств задержки (блоки 10.1 - 10.М), для обеспечения условия (1), а с выходов этого устройства отклики поступают на входы сумматора (блок 11). Затем результаты суммирования направляются на вход порогового устройства (блок 12), выход которого является выходом устройства. Устройство управления (блок 13) осуществляет синхронизацию работы: аналогово-цифрового преобразователя (блок 1), рециркулятора (блок 2), ПЗУ (блок 5) и порогового устройства (блок 12).The principle of operation of the device is as follows: the incoming implementation of the input process is sent to the ADC input (block 1), where it is received in the form of discrete samples at the input of the recirculator (block 2), where the current discrete sample is generated and updated. Further, this sample goes simultaneously to the inputs of M narrow-band filters (blocks 3.1 - 3.M), where at the same time the pairs of multipliers (blocks 4.1 - 4.2M) arrive at the first inputs of M, from the outputs of which the results go to integrators (blocks 6.1 - 6.2M ) Then, the sine and cosine components of the digital signals from the ROM (block 5) arrive at the second inputs of the M pairs of multipliers (blocks 4.1 - 4.2M). After M pairs of integrators exit (blocks 6.1 - 6.2M), the results are fed to the inputs of the quadrators (blocks 7.1 - 7.2M), after which they arrive at the inputs of the M adders (blocks 8.1 - 8.M), and the summation results are then sent to inputs of M square root calculators (blocks 9.1 - 9.M). Later, the calculation results are fed to the inputs of the M delay devices (blocks 10.1 - 10.M), to ensure the condition (1), and the outputs of this device receive responses from the inputs of the adder (block 11). Then, the summation results are sent to the input of the threshold device (block 12), the output of which is the output of the device. The control device (block 13) synchronizes the operation of an analog-to-digital converter (block 1), a recirculator (block 2), a ROM (block 5) and a threshold device (block 12).
Аналог. Также известен способ, который представляет собой последовательное выполнение операций: многоканальной узкополосной полосовой фильтрации (для формирования отдельных частотных каналов), квадратичного детектирования, интегрирования и сравнения с порогом. Данное устройство (аналог) [1, с. 351-352], реализующее указанный способ обнаружения узкополосного шума, приведено на Фиг. 3,The analogue. Also known is a method that is a sequential execution of operations: multi-channel narrow-band bandpass filtering (for the formation of individual frequency channels), quadratic detection, integration and comparison with a threshold. This device (analog) [1, p. 351-352], which implements the indicated narrowband noise detection method, is shown in FIG. 3
где:Where:
блок 1 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);block 1 - analog-to-digital Converter (ADC);
блок 2 - рециркулятор;block 2 - recirculator;
блоки 3.1 - 3.М - набор («гребенка») цифровых узкополосных полосовых фильтров (УПФ), с одинаковой шириной полосы пропускания и различными центральными частотами (с равномерным шагом по частоте, равным ширине полосы пропускания одного фильтра);blocks 3.1 - 3.M - a set ("comb") of digital narrow-band bandpass filters (UPF), with the same bandwidth and different center frequencies (with a uniform frequency step equal to the bandwidth of one filter);
блоки 7.1 - 7.М - квадраторы;blocks 7.1 - 7.M - quadrators;
блоки 6.1 - 6.М - интеграторы;blocks 6.1 - 6.M - integrators;
блок 12 - пороговое устройство.
Принцип действия данного устройства заключается в следующем: на вход устройства поступает реализация входного процесса, которая поступает на вход АЦП (блок 1). С выхода АЦП поступает последовательность импульсов через интервалы удовлетворяющей требованиям теоремы Котельникова: The principle of operation of this device is as follows: the input of the device receives the implementation of the input process, which is fed to the input of the ADC (block 1). The output of the ADC is a sequence of pulses at intervals satisfying the requirements of Kotelnikov’s theorem:
fв - верхняя частота спектра сигнала в полосе фильтра;f in - the upper frequency of the signal spectrum in the filter band;
Δt - интервал дискретизацииΔt is the sampling interval
С выхода АЦП (блок 1) дискретные отсчеты поступают на вход рециркулятора (блок 2), где формируется и с каждым новым отсчетом обновляется текущая дискретная выборка x(n) длиной N отсчетов. Сформированная текущая дискретная выборка входного процесса x(n) поступает одновременно на входы М цифровых узкополосных фильтров (блоки 3.1 - 3.М) (М - канальной гребенки УПФ), где формируется М отдельных частотных каналов.From the ADC output (block 1), discrete samples go to the recirculator input (block 2), where the current discrete sample x (n) of length N samples is generated and updated with each new sample. The generated current discrete sample of the input process x (n) is fed simultaneously to the inputs of M digital narrow-band filters (blocks 3.1 - 3.M) (M - channel comb UPF), where M of individual frequency channels are formed.
Сформированные (расфильтрованные) узкополосные шумовые процессы поступают на входы квадраторов (блоки 7.1 - 7.М), с выходов которых возведенные в квадрат узкополосные сигналы поступают на входы интеграторов (блоки 6.1 - 6.М). Время интегрирования (или накопления) узкополосных сигналов обычно выбирается равным величине, обратно-пропорциональной ширине полосы пропускания УПФ [1], и обеспечивающим потенциальную разрешающую способность по частоте для данного способа спектрального анализа (метода фильтрации). С выходов интеграторов выделенные отклики поступают на вход порогового устройства (блок 12), выход которого является выходом устройства.The formed (filtered) narrow-band noise processes go to the inputs of the quadrators (blocks 7.1 - 7.M), from the outputs of which squared narrow-band signals go to the inputs of the integrators (blocks 6.1 - 6.M). The integration time (or accumulation) of narrow-band signals is usually chosen equal to the value inversely proportional to the bandwidth of the UPF [1], and providing potential frequency resolution for this spectral analysis method (filtering method). From the outputs of the integrators, the selected responses arrive at the input of the threshold device (block 12), the output of which is the output of the device.
В реальных условиях приема полигармонического сигнала на фоне помех о детерминированности полезного сигнала речь идти принципиально не может, так как (как минимум) неизвестна начальная фаза сигнала в обрабатываемой выборке входного процесса, ограниченной по времени. В этом случае предлагается в качестве детектирующего элемента (оптимального приемника) пассивной узкополосной системы использовать оптимальный приемник сигнала с неизвестной начальной фазой (квадратурный детектор).Under real conditions of receiving a polyharmonic signal against the background of interference, the determinism of the useful signal cannot be discussed, since (at least) the initial phase of the signal in the processed sample of the input process, limited in time, is unknown. In this case, it is proposed to use the optimal signal receiver with an unknown initial phase (quadrature detector) as a detecting element (optimal receiver) of a passive narrowband system.
Предлагаемое устройство. Как правило, в шумовом портрете объекта присутствует несколько полигармонических сигналов, каждый из которых порождается своим источником, который не связан с другими, если на входе принять, что число степеней свободы для каждой компоненты принимаемого сигнала константа (что равносильно ) и равно N, то на выходе прототипа, отношение сигнал-помеха (ОСП) для каждой компоненты равна Поэтому после обработки сигналов может быть несколько откликов. Если принять, что число компонент в каждом полигармоническом сигнале одинаково (ниже покажем, что это несложно обобщить на случай если число компонент различно) и равно n, то после обработки ОСП увеличится для каждого полигармонического сигнала в соответственно отношение сигнал помеха будет иметь следующий вид Полученные отклики можно рассматривать как пачку сигналов в спектральной области. Частотный интервал между ними можно рассматривать как аналог скважности. Эту пачку откликов можно запомнить в виде копии в устройстве запоминания в виде опорного сигнала. Если, к примеру, таких полигармонических сигналов m, то после сравнения запомненной копии с реализацией после обработки совокупности полигармонических сигналов отношение сигнал-помеха увеличится раз. Таким образом, общий выигрыш в ОСП составит На практике при обработке нескольких полигармонических сигналов возможны ситуации, при которых во входном очередном процессе будет минимальное значение сигнал-помеха, что может привести к отсутствию отклика на выходе вышеописанного устройства. В этом случае, отклик выше порога может быть получен после следующего этапа обработки. Пошагово алгоритм обработки можно представить в следующем виде.The proposed device. As a rule, in a noise portrait of an object there are several polyharmonic signals, each of which is generated by its source, which is not connected with the others, if at the input it is assumed that the number of degrees of freedom for each component of the received signal is constant (which is equivalent to ) and equal to N, then at the output of the prototype, the signal-to-noise ratio (SIR) for each component is equal to Therefore, after processing the signals, there may be several responses. If we assume that the number of components in each polyharmonic signal is the same (below we show that it is easy to generalize to the case if the number of components is different) and is equal to n, then after processing the SIR will increase for each polyharmonic signal in accordingly, the signal-to-noise ratio will have the following form The received responses can be considered as a packet of signals in the spectral region. The frequency interval between them can be considered as an analogue of duty cycle. This response packet can be remembered as a copy in the memory device in the form of a reference signal. If, for example, there are m such polyharmonic signals, then after comparing the stored copy with the implementation, after processing the set of polyharmonic signals, the signal-to-noise ratio will increase time. Thus, the total gain in the OSB will be In practice, when processing several polyharmonic signals, situations are possible in which the input next process will have a minimum signal-to-noise value, which may lead to a lack of response at the output of the above-described device. In this case, a response above the threshold can be obtained after the next processing step. Step-by-step processing algorithm can be represented as follows.
1. На первом этапе принимается реализация состоящая из нескольких полигармонических сигналов (в рассматриваемом случае 3-х. ОСП положим равно , i=1,2,3…n., N-число степеней свободы. Фиг. 4.1. At the first stage, an implementation consisting of several polyharmonic signals is accepted (in the case under consideration, 3. We set , i = 1,2,3 ... n., N-number of degrees of freedom. FIG. four.
2. На втором этапе проводится обработка сигнала прототипом. В результате на выходе будем иметь для каждого отклика ОСП 2. At the second stage, the signal is processed by the prototype. As a result, we will have an OSB for each response
Фиг. 5 FIG. 5
3. На третьем этапе, если выделены отклики полигармонических сигналов, вычисляются расстояния между ними по частоте (аналог скважности) и в виде эталона заносится в память.3. At the third stage, if the responses of the polyharmonic signals are highlighted, the distances between them in frequency (analogue of the duty cycle) are calculated and entered into the memory as a reference.
4. На четвертом этапе запомненная копия (эталон) сравнивается с результатом обработки на третьем этапе. В результате получаем выигрыш в ОСП, который можно представить в виде следующего выражения. Фиг. 64. At the fourth stage, the stored copy (reference) is compared with the result of processing at the third stage. As a result, we get a gain in the OSB, which can be represented in the form of the following expression. FIG. 6
, для случая Пояснительная схема представлена на Фиг. 7 for the case An explanatory diagram is shown in FIG. 7
При реализации, предложенного обнаружителя полигармонических сигналов, был решен ряд задач, связанных с необходимостью обеспечения постоянного отношения полосы компоненты к ее центральной частоте (скважность фильтра) во всем диапазоне частот и накопления откликов от нескольких каналов обнаружителя (суммирования выходных процессов) на основе согласования по времени анализа, т.е. введение временных задержек на выходах каналов перед операцией суммирования. Таким образом, предполагаемый положительный эффект при реализации данного устройства обнаружения широкополосных полигармонических сигналов по сравнению с традиционными, достигается благодаря использованию большего объема априорной информации об обнаруживаемом полезном сигнале.During the implementation of the proposed detector of polyharmonic signals, a number of problems were solved related to the need to ensure a constant ratio of the component band to its center frequency (filter duty cycle) in the entire frequency range and the accumulation of responses from several detector channels (summing the output processes) based on time matching analysis, i.e. the introduction of time delays at the outputs of the channels before the operation of summation. Thus, the expected positive effect when implementing this device for detecting broadband polyharmonic signals in comparison with traditional ones is achieved by using a larger amount of a priori information about the detected useful signal.
Таким образом, помехоустойчивость прототипа можно увеличить, если использовать апостериорные данные о свойствах сложного полигармонического сигнала, состоящего из нескольких полигармонических сигналов, т.е. выделенные отклики приемника, которые превышают установленный порог. Используя для дальнейшей обработки коррелятор, выделенные отклики можно использовать как опорный сигнал. В корреляторе производится количественная оценка степени сходства откликов очередной дискретной выборки с предыдущей, что позволяет осуществить принцип согласованной фильтрации, и увеличить помехоустойчивость схемы прототипа.Thus, the noise immunity of the prototype can be increased by using posterior data on the properties of a complex polyharmonic signal consisting of several polyharmonic signals, i.e. dedicated receiver responses that exceed the set threshold. Using the correlator for further processing, the selected responses can be used as a reference signal. In the correlator, a quantitative assessment is made of the degree of similarity of the responses of the next discrete sample to the previous one, which allows the principle of consistent filtering to be implemented, and to increase the noise immunity of the prototype circuit.
В данном случае дополнительной информацией является совокупность откликов от нескольких полигармонических сигналов и измеренных между ними частотными расстояниями (аналог скважности во времени). С другой стороны, совокупность полигармонических сигналов обладает более сложной структурой и поэтому если эта структура известна, то естественно будет выигрыш в ОСП.In this case, additional information is the totality of responses from several polyharmonic signals and the frequency distances measured between them (an analogue of the duty cycle in time). On the other hand, the set of polyharmonic signals has a more complex structure and therefore if this structure is known, then there will naturally be a gain in the SIR.
Схема работы предлагаемого устройства на основе прототипа, представлена на фиг. 8,The operation scheme of the proposed device based on the prototype is shown in FIG. 8,
где:Where:
блок 1 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП);block 1 - analog-to-digital Converter (ADC);
блок 2 - рециркулятор;block 2 - recirculator;
блоки 3.1 - 3.М набор цифровых узкополосных полосовых фильтров (УПФ);blocks 3.1 - 3.M set of digital narrow-band bandpass filters (UPF);
блоки 4.1 - 4.М - перемножители;blocks 4.1 - 4.M - multipliers;
блок 5 - ПЗУ;block 5 - ROM;
блоки 6.1 - 6.М - интеграторы;blocks 6.1 - 6.M - integrators;
блоки 7.1 - 7.М - квадраторы;blocks 7.1 - 7.M - quadrators;
блоки 8.1 - 8.М - сумматоры;blocks 8.1 - 8.M - adders;
блоки 9.1- 9.М - вычислители квадратного корня;blocks 9.1-9. M - square root calculators;
блоки 10.1 - 10.М - устройства задержки;blocks 10.1 - 10.M - delay devices;
блок 11 - сумматор;block 11 - adder;
блок 12 - пороговое устройство,
блок 13 - управляющее устройство.
дополнительно-включенные блоки:additionally included blocks:
блок 14 запоминающее устройство; блок
15 - коррелятор;15 - correlator;
блок 16 - первое коммутирующие устройство;block 16 - the first switching device;
блок 17 - второе коммутирующие устройство.block 17 - the second switching device.
блок 19 - блок управления коммутаторами;block 19 - control unit switches;
Работает устройство следующим образом:The device operates as follows:
На вход устройства поступает реализация входного процесса x(t), которая поступает на вход АЦП (блок 1) с частотой дискретизации, удовлетворяющей требованиям теоремы Котельникова: The input of the device receives the implementation of the input process x (t), which is fed to the ADC input (block 1) with a sampling frequency that satisfies the requirements of Kotelnikov's theorem:
С выхода АЦП (блок 1) дискретные отсчеты поступают на вход рециркулятора (блок 2), где формируется и с каждым новым отсчетом обновляется текущая дискретная выборка x(n) длиной N отсчетов.From the ADC output (block 1), discrete samples go to the recirculator input (block 2), where the current discrete sample x (n) of length N samples is generated and updated with each new sample.
Сформированная текущая дискретная выборка входного процесса x(n) поступает одновременно на входы М узкополосных фильтров (блоки 3.1 - 3.М). С выходов М узкополосных фильтров (блоки 3.1 - 3.М) М соответствующих узкополосных процессов одновременно поступают на первые входы М пар перемножителей (блоки 4.1 - 4.2М), с выходов которых результаты перемножения поступают на входы М пар интеграторов (блоки 6.1 - 6.2М).The generated current discrete sample of the input process x (n) is supplied simultaneously to the inputs of M narrow-band filters (blocks 3.1 - 3.M). From the outputs of M narrow-band filters (blocks 3.1 - 3.M), the corresponding narrow-band processes simultaneously arrive at the first inputs of M pairs of multipliers (blocks 4.1 - 4.2M), from the outputs of which the results of multiplication are fed to the inputs of M pairs of integrators (blocks 6.1 - 6.2M )
Из ПЗУ (блок 5) на вторые входы М пар перемножителей (блоки 4.1 - 4.2М) поступают М пар синусных и косинусных составляющих (монохроматических) цифровых сигналов с частотами, соответствующими центральным частотам УПФ fm.From the ROM (block 5), M pairs of sine and cosine components (monochromatic) digital signals with frequencies corresponding to the central frequencies of the UPF f m are received at the second inputs of M pairs of multipliers (blocks 4.1 - 4.2M).
С выходов М пар интеграторов (блоки 6.1 - 6.2М) результаты интегрирования поступают на входы М пар квадраторов (блоки 7.1 - 7.2М), с выходов которых квадраты откликов попарно поступают на входы М сумматоров (блоки 8.1 - 8.M), с выходов которых результаты суммирования поступают на входы М вычислителей квадратного корня (блоки 9.1 - 9.М), с выходов которых результаты вычислений поступают на входы М устройств задержки (блоки 10.1 - 10.М). С выходов М устройств задержки (блоки 10.1 - 10.M). С выходов М устройств задержки (блоки 10.1 - 10.М) отклики поступают на входы сумматора (блок 11), с выхода которого отклики поступают на коммутирующие устройства (блоки 16, 17, 18), на первом цикле коммутирующие устройства (блок 17, 18) закрыты, после прохождения через коммутирующее устройство (блок 16) отклик поступает на пороговое устройство (блок 12) где принимается решение о наличии или отсутствии полезного сигнала после чего при наличии сигнала информация подается на выход устройства и подается команда на вход устройства управления (блок 19), которое подает команду на закрытие первого коммутирующего устройства (блок 16) и второго коммутирующего устройства (блок 17) и запись полученной реализации в запоминающем устройстве (блок 14), с поступлением очередной реализации начинается второй цикл в случае принятия решения пороговым устройством (блок 12) о наличии сигнала цикл 1 повторяется, в случае принятия решения об отсутствия полезного сигнала в пороговом устройстве (блок 12) в устройство управления (блок 19) поступает команда об отсутствии полезного сигнала, с которого подается команда на закрытие первого коммутатора (блок 16) и второго коммутатора (блок 17) и команда на выдачу записанной реализации из запоминающего устройства (блок 14) в коррелятор (блок 15). Третий цикл: С поступлением очередной реализации с сумматора (блок 11), через открытый третий коммутатор (блок 18), производится корреляция запомненной копии (эталон) с результатом обработки, результат поступает на второй вход порогового устройства (блок 12), и подается на выход устройства и вход устройства управления (блок 19) и цикл повторяется как в первом цикле, в противном случае управляющее устройство отключает ключи и схема работает в режиме прототипа, пока не появятся вновь несколько звукорядов.From the outputs of M pairs of integrators (blocks 6.1 - 6.2M), the results of integration are supplied to the inputs of M pairs of quadrators (blocks 7.1 - 7.2M), from the outputs of which the squares of the responses are coupled to the inputs of the M adders (blocks 8.1 - 8.M), from the outputs where the summation results go to the inputs of the M square root calculators (blocks 9.1 - 9.M), the outputs of which the calculation results go to the inputs of the M delay devices (blocks 10.1 - 10.M). From the outputs of M delay devices (blocks 10.1 - 10.M). From the outputs of the M delay devices (blocks 10.1 - 10.M), the responses arrive at the inputs of the adder (block 11), from the output of which the responses arrive at the switching devices (blocks 16, 17, 18), and the switching devices on the first cycle (block 17, 18 ) are closed, after passing through the switching device (block 16), the response arrives at the threshold device (block 12) where a decision is made on the presence or absence of a useful signal, after which, if there is a signal, information is sent to the output of the device and a command is sent to the input of the control device (block 19) ) which gives a command to close the first switching device (block 16) and the second switching device (block 17) and record the received implementation in the storage device (block 14), with the arrival of the next implementation, the second cycle begins if a threshold device (block 12) decides whether signal cycle 1 is repeated, in the case of a decision on the absence of a useful signal in the threshold device (block 12) in the control device (block 19) receives a command about the absence of a useful signal from which a command to close The term first switch (block 16) and the second switch (block 17) and for issuing command recorded implement from the storage device (block 14) to the correlator (block 15). Third cycle: With the arrival of the next implementation from the adder (block 11), through the open third switch (block 18), the stored copy (standard) is correlated with the processing result, the result is sent to the second input of the threshold device (block 12), and is output devices and the input of the control device (block 19) and the cycle is repeated as in the first cycle, otherwise the control device disconnects the keys and the circuit operates in prototype mode until several scale sounds appear again.
Список использованных источниковList of sources used
1. Бутырский Е.Ю., Смагулов А.Б., Шаталов Г.В., Якунин К.В. Устройство обнаружения шумовых гидроакустических сигналов на основе квадратурного приемника. Патент на изобретение №2549207 от 26.03.2015 г. (Прототип)1. Butyrsky E.Yu., Smagulov A.B., Shatalov G.V., Yakunin K.V. A device for detecting noise hydroacoustic signals based on a quadrature receiver. Patent for invention No. 2549207 dated March 26, 2015 (Prototype)
2. Бурдик В.С. Анализ гидроакустических систем. Л.: Судостроение, 1988, с. (Аналог, с. 351-352).2. Burdik V.S. Analysis of sonar systems. L .: Shipbuilding, 1988, p. (Analogue, p. 351-352).
3. Болгов B.M., Плахов Д.Д., Яковлев В.Е. Акустические шумы и помехи на судах. Л.: Судостроение, 1984, 192 с.3. Bolgov B.M., Plakhov DD, Yakovlev V.E. Acoustic noise and interference on ships. L .: Shipbuilding, 1984, 192 p.
4 .Бутырский Е.Ю. Функция неопределенности сигналов на группе преобразований. Информация и космос. 2008. №3. с. 31-39.4. Butyrsky E.Yu. The uncertainty function of signals on a transformation group. Information and space. 2008. No3. from. 31-39.
5. Ван-Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции, т. 1, М.: Сов. радио, 1972, 744 с.5. Van Tris, G., Theory of Detection, Estimation, and Modulation, vol. 1, Moscow: Sov. Radio, 1972, 744 p.
6. Ван-Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции, т. 3, М.: Сов. радио, 1977, 661 с.6. Van Tris, G., Theory of Detection, Estimation, and Modulation, vol. 3, Moscow: Sov. Radio 1977, 661 pp.
7. Зарайский B.A., Тюрин A.M. Теория гидролокации. Л.: ВМА, 1975, 604 с.7. Zaraisky B.A., Tyurin A.M. The theory of sonar. L .: VMA, 1975, 604 p.
8. Ольшевский В.В. Статистические методы в гидролокации. Л.: Судостроение, 1983, 280 с.8. Olshevsky V.V. Statistical methods in sonar. L .: Shipbuilding, 1983, 280 p.
9. Урик Р. Дж. Основы гидроакустики. Л.: Судостроение, 1978, 446 с.9. Urik R. J. Fundamentals of hydroacoustics. L .: Shipbuilding, 1978, 446 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124779A RU2700798C2 (en) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Apparatus for detecting broadband polyharmonic signals on background of additive interference |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124779A RU2700798C2 (en) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Apparatus for detecting broadband polyharmonic signals on background of additive interference |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017124779A RU2017124779A (en) | 2019-01-11 |
RU2017124779A3 RU2017124779A3 (en) | 2019-04-11 |
RU2700798C2 true RU2700798C2 (en) | 2019-09-23 |
Family
ID=65013847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017124779A RU2700798C2 (en) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | Apparatus for detecting broadband polyharmonic signals on background of additive interference |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2700798C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772739C1 (en) * | 2021-04-14 | 2022-05-25 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "КОНЦЕРН "МОРСКОЕ ПОДВОДНОЕ ОРУЖИЕ - ГИДРОПРИБОР" (АО "Концерн "МПО-Гидроприбор") | Apparatus for hydroacoustic surveillance of underwater signal and interference conditions |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10221434A (en) * | 1997-01-31 | 1998-08-21 | Nec Corp | Passive sonar device |
RU2309872C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" | Device for hydroacoustic observation of underwater signal and jamming situation |
RU2549207C2 (en) * | 2013-06-03 | 2015-04-20 | Айтпек Безембаевич Смагулов | Device for detecting hydroacoustic noise signals based on quadrature receiver |
RU2550757C1 (en) * | 2013-12-04 | 2015-05-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Device for detecting hydroacoustic noise signals based on quadrature receiver |
RU2593673C2 (en) * | 2015-04-22 | 2016-08-10 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Radio-hydroacoustic system for parametric reception of waves of sources and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment |
-
2017
- 2017-07-11 RU RU2017124779A patent/RU2700798C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10221434A (en) * | 1997-01-31 | 1998-08-21 | Nec Corp | Passive sonar device |
RU2309872C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" | Device for hydroacoustic observation of underwater signal and jamming situation |
RU2549207C2 (en) * | 2013-06-03 | 2015-04-20 | Айтпек Безембаевич Смагулов | Device for detecting hydroacoustic noise signals based on quadrature receiver |
RU2550757C1 (en) * | 2013-12-04 | 2015-05-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Device for detecting hydroacoustic noise signals based on quadrature receiver |
RU2593673C2 (en) * | 2015-04-22 | 2016-08-10 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Radio-hydroacoustic system for parametric reception of waves of sources and phenomena of atmosphere, ocean and earth's crust in marine environment |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772739C1 (en) * | 2021-04-14 | 2022-05-25 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "КОНЦЕРН "МОРСКОЕ ПОДВОДНОЕ ОРУЖИЕ - ГИДРОПРИБОР" (АО "Концерн "МПО-Гидроприбор") | Apparatus for hydroacoustic surveillance of underwater signal and interference conditions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017124779A (en) | 2019-01-11 |
RU2017124779A3 (en) | 2019-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cohen et al. | Sub-Nyquist sampling for power spectrum sensing in cognitive radios: A unified approach | |
US6043771A (en) | Compact, sensitive, low power device for broadband radar detection | |
Lehtomäki | Analysis of energy based signal detection | |
EP0149981A2 (en) | Adaptive radar signal processor for the detection of the useful echo and the cancellation of clutter | |
RU2549207C2 (en) | Device for detecting hydroacoustic noise signals based on quadrature receiver | |
US7515089B2 (en) | Signal analysis | |
Fazlollahpoor et al. | Rao detector for passive MIMO radar with direct-path interference | |
RU2700798C2 (en) | Apparatus for detecting broadband polyharmonic signals on background of additive interference | |
RU2550757C1 (en) | Device for detecting hydroacoustic noise signals based on quadrature receiver | |
US4958361A (en) | Edge effect reduction by smoothing in digital receivers | |
Blouin | Exponential filters for passive underwater acoustic detections-A global processing gain perspective | |
RU2292650C1 (en) | Method for detecting radio-electronic means | |
JP6447696B1 (en) | Signal processing apparatus, signal processing method, and program | |
RU2654505C2 (en) | Method of noise signal detection | |
RU2112249C1 (en) | Method for detecting pulsed radio signals on narrow-band noise background | |
Stasionis et al. | Burst signal detector based on signal energy and standard deviation | |
RU2555194C1 (en) | Processing of hydroacoustic signal from noise-emitting object | |
RU154377U1 (en) | EXPRESS ANALYZER OF SHORT-TERM RADIO EMISSIONS | |
Chernoyarov et al. | Detection and measurement of the abrupt change of the power parameters of the fast-fluctuating Gaussian random process | |
RU2690317C1 (en) | Polyharmonic signal detection method | |
RU2169378C1 (en) | Process of detection of signals and device for its realization | |
RU2340910C2 (en) | Multi-channel method of identifying radio signals and device to that end | |
SU907487A1 (en) | Signal detector | |
Cheung et al. | Blind deconvolution of system with unknown response excited by cyclostationary impulses | |
RU2236687C2 (en) | Method of determining energy spectrum of noise electric signal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190920 |