RU2756974C1 - Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform - Google Patents

Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform Download PDF

Info

Publication number
RU2756974C1
RU2756974C1 RU2020133427A RU2020133427A RU2756974C1 RU 2756974 C1 RU2756974 C1 RU 2756974C1 RU 2020133427 A RU2020133427 A RU 2020133427A RU 2020133427 A RU2020133427 A RU 2020133427A RU 2756974 C1 RU2756974 C1 RU 2756974C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
multiplier
adder
amplifier
Prior art date
Application number
RU2020133427A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Эдуардович Корчагин
Константин Дмитриевич Титов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
Priority to RU2020133427A priority Critical patent/RU2756974C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2756974C1 publication Critical patent/RU2756974C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/10—Frequency-modulated carrier systems, i.e. using frequency-shift keying
    • H04L27/14—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

FIELD: ratio equipment.SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering and can be used as part of equipment for radio communication, radio location, radio reconnaissance, remote sounding for detecting a sequence of ultra-wideband (UWB) quasi-radio signals (QRS) with unknown amplitude, initial phase and duration against the background of random distortions. The detector of an incoherent sequence of UWB QRS with a priori unknown signal parameters can also be used in the interests of radio reconnaissance problems.EFFECT: implementation of the possibility of creating new communication and data transmission systems with an apparatus with a simplified design, wherein information is transmitted by a sequence of UWB QRS usable in conditions of a complex interference environment.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в составе аппаратуры радиосвязи, радиолокации, радиоразведки, дистанционного зондирования для обнаружения последовательности сверхширокополосных сигналов (СШП) с неизвестными амплитудой, начальной фазой и длительностью на фоне случайных искажений.The invention relates to the field of radio engineering and can be used as part of radio communication equipment, radar, radio intelligence, remote sensing for detecting a sequence of ultra-wideband signals (UWB) with unknown amplitude, initial phase and duration against a background of random distortions.

В теории и технике радиоэлектронных устройств в последние годы активно развивается направление, связанное с применением СШП сигналов и их последовательностей. Использование СШП сигналов в радиолокации обсуждалось уже три десятилетия назад. Такие сигналы позволяют обнаруживать и сопровождать малозаметные цели в диапазоне дальностей от единиц до сотен километров при скоростях от единиц м/с. В последние годы СШП сигналы нашли применение и в системах связи. Это дало возможность улучшения характеристик систем радиосвязи и передачи данных за счет создания новых и совершенствования имеющихся алгоритмов обработки и анализа сигналов. Большое число практических задач требует обнаружения последовательности импульсов на фоне случайных искажений. Например, в задаче радиоразведки необходимо использовать оптимальные алгоритмы обнаружения сигналов в предположении полной априорной неопределенности.In the theory and technology of radioelectronic devices, in recent years, the direction associated with the use of UWB signals and their sequences has been actively developing. The use of UWB signals in radar has been discussed three decades ago. Such signals make it possible to detect and track subtle targets in the range of ranges from units to hundreds of kilometers at speeds from units of m / s. In recent years, UWB signals have found application in communication systems. This made it possible to improve the characteristics of radio communication and data transmission systems by creating new and improving existing algorithms for signal processing and analysis. A large number of practical problems require the detection of a sequence of pulses against a background of random distortions. For example, in the problem of radio intelligence, it is necessary to use optimal algorithms for signal detection under the assumption of complete a priori uncertainty.

Среди множества СШП сигналов выделяют отдельный класс - СШП квазирадиосигналы (КРС), структура которых подобна узкополосным радиосигналам, но условие относительной узкополосности для них не выполняется. В настоящее время среди множества СШП сигналов наиболее широкое применение получили два класса: импульсные СШП сигналы (UWB IR, Ultra-wideband Impulse Radio) и на основе несущей (MC-UWB, Multicarrier Ultra-wideband). Предлагаемый обнаружитель работает со некогерентной последовательностью СШП КРС, которая занимает промежуточное положение между двумя упомянутыми классами СШП сигналов. Под некогерентной последовательностью понимается последовательность импульсов, в которой каждый импульс имеет различные амплитуды, начальную фазу, частоту и форму огибающей. Кроме того, в СШП КРС отсутствуют недостатки, присущие UWB IR, и реализуются они технически более просто, чем MC-UWB. Использование последовательностей СШП КРС вместо одиночных сигналов при передаче информации позволяет повысить помехозащищенность и скрытность радиолинии.Among the set of UWB signals, a separate class is distinguished - UWB quasi-radio signals (RRS), the structure of which is similar to narrowband radio signals, but the condition of relative narrowband is not satisfied for them. Currently, among the many UWB signals, two classes are most widely used: pulsed UWB signals (UWB IR, Ultra-wideband Impulse Radio) and carrier-based (MC-UWB, Multicarrier Ultra-wideband). The proposed detector works with an incoherent UWB RNC sequence, which occupies an intermediate position between the two mentioned classes of UWB signals. An incoherent sequence is understood as a sequence of pulses in which each pulse has different amplitudes, initial phase, frequency and envelope shape. In addition, UWB RNC lacks the inherent disadvantages of UWB IR, and they are technically easier to implement than MC-UWB. The use of UWB RNC sequences instead of single signals when transmitting information makes it possible to increase the noise immunity and secrecy of the radio link.

Таким образом, синтез оптимального устройства обнаружения последовательности СШП КРС с неизвестными параметрами с одной стороны, в интересах создания перспективных систем радиосвязи и передачи данных, повысит эффективность приема сигнала с известными параметрами, которые искажаются в процессе прохождения через среду. С другой стороны, в интересах вскрытия радиолиний и их технического анализа для задач радиоразведки, позволит обнаруживать сигналы с априори неизвестными параметрами.Thus, the synthesis of an optimal device for detecting a sequence of UWB RRS with unknown parameters, on the one hand, in the interests of creating advanced radio communication and data transmission systems, will increase the efficiency of signal reception with known parameters, which are distorted in the process of passing through the medium. On the other hand, in the interests of opening radio lines and their technical analysis for radio intelligence tasks, it will allow detecting signals with a priori unknown parameters.

В настоящее время подробно изучены алгоритмы обнаружения последовательности узкополосных радиоимпульсов с неизвестными амплитудами и начальными фазами [1]. Однако известные методы обнаружения радиосигналов, основанные на свойствах их узкополосности, не могут быть применены к сверхширокополосным сигналам.Algorithms for detecting a sequence of narrow-band radio pulses with unknown amplitudes and initial phases have now been studied in detail [1]. However, the known methods of detecting radio signals based on their narrowband properties cannot be applied to ultra-wideband signals.

В работах [2-3] исследованы алгоритмы обнаружения последовательности СШП импульсов. Синтезированные алгоритмы не могут быть применены к СШП КРС, поскольку в них не учитывается наличие несущей в сигнале, что существенно упрощает его структуру.In [2-3], algorithms for detecting a sequence of UWB pulses are investigated. The synthesized algorithms cannot be applied to UWB RNC, since they do not take into account the presence of a carrier in the signal, which greatly simplifies its structure.

Известно устройство обнаружения одиночного СШП КРС [4], теоретически способное к обнаружению последовательности СШП КРС, однако количество таких устройств должно быть равно количеству импульсов в последовательности, а выходы всех этих обнаружителей должны быть заведены на общее решающее устройство. Использование большого числа параллельно подключенных обнаружителей одиночного СШП КРС является технически и экономически нецелесообразным.Known device for detecting a single UWB RNC [4], theoretically capable of detecting a sequence of UWB RNC, however, the number of such devices should be equal to the number of pulses in the sequence, and the outputs of all these detectors should be connected to a common resolver. The use of a large number of parallel-connected detectors of a single UWB CRS is technically and economically inexpedient.

Наиболее близким по совокупности признаков является обнаружитель когерентной последовательности СШП КРС [5], включающий линию задержки с N выходами, генератор модулирующей функции, генератор гармонического сигнала (sin), шесть умножителей, аттенюатор, два усилителя, шесть квадраторов, семь сумматоров, четыре инвертора, делитель, два удвоителя частоты, пиковый детектор, решающее устройство, осуществляющее сравнение выходного сигнала пикового детектора с порогом и выносящее решение о наличии или отсутствии сигнала в наблюдаемом случайном сигнале, а также N устройств А, каждое из которых содержит два интегратора, работающие на интервале длительности сигнала, фазовращатель (изменяет начальную фазу гармонического сигнала на π/2), четыре умножителя, один усилитель и один аттенюатор (прототип). Недостатком известного устройства является возможность обнаружения только когерентной последовательности СШП КРС, т.е. значения всех параметров каждого из импульсов постоянны и не меняются от импульса к импульсу.The closest in terms of the totality of features is the detector of a coherent sequence of UWB RRS [5], which includes a delay line with N outputs, a modulating function generator, a harmonic signal generator (sin), six multipliers, an attenuator, two amplifiers, six quadrators, seven adders, four inverters, a divider, two frequency doublers, a peak detector, a solver that compares the output of a peak detector with a threshold and makes a decision about the presence or absence of a signal in the observed random signal, as well as N devices A, each of which contains two integrators operating on an interval of duration signal, phase shifter (changes the initial phase of the harmonic signal by π / 2), four multipliers, one amplifier and one attenuator (prototype). The disadvantage of the known device is the ability to detect only a coherent UWB RNC sequence, i.e. the values of all parameters of each of the pulses are constant and do not change from pulse to pulse.

Для решения задачи обнаружения некогерентной последовательности СШП КРС в настоящее время нужно использовать N обнаружителей одиночного СШП КРС, выходы которых должны быть заведены на общее решающее устройство, а обнаружитель когерентной последовательности СШП КРС неприменим.To solve the problem of detecting an incoherent UWB RNC sequence, at present, it is necessary to use N detectors of a single UWB RNC, the outputs of which must be connected to a common resolver, and the detector of a coherent UWB RNC sequence is inapplicable.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в обеспечении обнаружения некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов при априори неизвестных амплитуде, начальной фазе и длительности сигнала и изменяющихся от импульса к импульсу амплитуде, начальной фазе, частоте и огибающей сигнала.The problem to be solved by the present invention is to ensure the detection of an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals with a priori unknown amplitude, initial phase and signal duration and amplitude, initial phase, frequency and signal envelope varying from pulse to pulse.

Технический результат, который может быть получен при его осуществлении, заключается в реализации возможности создания новых систем связи и передачи данных с упрощенным в исполнении устройством, в которых информация передается последовательностью СШП КРС, которые могут использоваться в условиях сложной помеховой обстановки. Также обнаружитель некогерентной последовательности СШП КРС при априори неизвестных параметрах сигнала может быть использован в интересах задач радиоразведки.The technical result that can be obtained during its implementation consists in realizing the possibility of creating new communication and data transmission systems with a simplified device, in which information is transmitted by a sequence of UWB RNC, which can be used in a complex interference environment. Also, an incoherent UWB RRS sequence detector with a priori unknown signal parameters can be used in the interests of radio intelligence tasks.

Технический результат достигается тем, что устройство обнаружения некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы содержит на входе линию задержки с N-выходами, каждый из которых поступает на вход устройства А, содержащее последовательно соединенные первый умножитель, первый аттенюатор и первый усилитель, при этом один вход первого умножителя является входом устройства А, а второй вход подключен к первому выходу генератора модулирующего сигнала, выход первого усилителя подключен к первым входам каналов обработки синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, при этом канал обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала содержит последовательно соединенные второй умножитель, первый интегратор и первый квадратор, канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала содержит последовательно соединенные третий умножитель, второй интегратор и второй квадратор, причем второй вход второго умножителя соединен с генератором гармонического сигнала непосредственно, а второй вход третьего умножителя - через фазовращатель, первый вход пятого умножителя соединен с выходом первого интегратора, второй вход пятого умножителя соединен с выходом второго интегратора, вход первого блока удвоения частоты подключен к выходу генератора гармонического сигнала, выход первого блока удвоения частоты соединен с одним входом девятого умножителя, другой вход которого подключен к выходу второго аттенюатора, выход девятого умножителя через четвертый интегратор подключен через последовательно соединенные третий усилитель, первый инвертор и шестой усилитель ко второму входу седьмого умножителя, а через последовательно соединенные четвертый квадратор и третий инверторThe technical result is achieved by the fact that the device for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary shape contains at the input a delay line with N-outputs, each of which is fed to the input of device A, containing the first multiplier, the first attenuator and the first amplifier connected in series, with one input of the first the multiplier is the input of device A, and the second input is connected to the first output of the baseband signal generator, the output of the first amplifier is connected to the first inputs of the channels for processing the in-phase and quadrature components of the received signal, while the channel for processing the quadrature component of the received signal contains a second multiplier, the first integrator and the first quadrator, the channel for processing the in-phase component of the received signal contains a third multiplier, a second integrator and a second quadrator connected in series, and the second input of the second multiplier is connected to the generator m of the harmonic signal directly, and the second input of the third multiplier through the phase shifter, the first input of the fifth multiplier is connected to the output of the first integrator, the second input of the fifth multiplier is connected to the output of the second integrator, the input of the first frequency doubling unit is connected to the output of the harmonic signal generator, the output of the first doubling unit frequency is connected to one input of the ninth multiplier, the other input of which is connected to the output of the second attenuator, the output of the ninth multiplier through the fourth integrator is connected through the series-connected third amplifier, the first inverter and the sixth amplifier to the second input of the seventh multiplier, and through the series-connected fourth quadrator and the third inverter

- к первому входу седьмого сумматора, второй вход которого через пятый квадратор подключен через последовательно соединенные третий интегратор и четвертый усилитель, выход седьмого сумматора соединен со входом второго усилителя, а третий вход седьмого сумматора через последовательно соединенные пятый интегратор, пятый усилитель, второй инвертор, шестой квадратор и четвертый инвертор связан с выходом десятого умножителя, один вход которого соединен с выходом второго аттенюатора, а второй вход- to the first input of the seventh adder, the second input of which through the fifth quadrator is connected through the series-connected third integrator and the fourth amplifier, the output of the seventh adder is connected to the input of the second amplifier, and the third input of the seventh adder through the series-connected fifth integrator, fifth amplifier, second inverter, sixth the quadrator and the fourth inverter is connected to the output of the tenth multiplier, one input of which is connected to the output of the second attenuator, and the second input

- с выходом второго блока удвоения частоты, вход которого подключен к выходу фазовращателя, при этом выход пятого усилителя соединен с первым входом пятого сумматора, выход четвертого усилителя соединен со вторым входом пятого сумматора, выход которого соединен со вторым входом шестого умножителя, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, выход четвертого усилителя также соединен с первым входом шестого сумматора, выход второго инвертора соединен со вторым входом шестого сумматора, выход которого соединен с первым входом восьмого умножителя, второй вход которого соединен с выходом второго квадратора, а выход - с вторым входом четвертого сумматора, второй выход генератора модулирующего сигнала соединен с входом третьего квадратора канала обработки модулирующего сигнала, который содержит последовательно соединенные второй аттенюатор, третий интегратор и четвертый усилитель, а также последовательно соединенные второй усилитель и делитель, выход которого подключен к одному входу четвертого умножителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а выход четвертого умножителя подключен к последовательно соединенным пиковому детектору и решающему устройству, выход которого является выходом устройства, согласно изобретению, устройство дополнительно содержит второй сумматор, N-1 первых и вторых квадраторов, N-1 генераторов гармонического сигнала и генераторов модулирующей функции, которые перенесены внутрь устройства А, при этом входом первого квадратора являлся сигнал с выхода первого сумматора, а выходом - сигнал на вход шестого умножителя, а выходом первого квадратора стал сигнал с выхода первого интегратора, а выходом - сигнал на один из N-входов первого сумматора, входом второго квадратора являлся сигнал с выхода третьего сумматора, а выходом - сигнал на вход восьмого умножителя, а выходом второго квадратора стал сигнал с выхода второго интегратора, а выходом -сигнал на один из N-входов третьего сумматора, выход пятого умножителя соединен с одним из N-входов второго сумматора, выход которого подключен к первому входу седьмого умножителя, выход которого соединен с третьим входом четвертого сумматора, при этом выходы с пятого умножителя, первого и второго квадраторов являются выходами каждого из N устройств А, которые подключаются к одному из N-входов первого, второго и третьего сумматоров.- with the output of the second frequency doubling unit, the input of which is connected to the output of the phase shifter, while the output of the fifth amplifier is connected to the first input of the fifth adder, the output of the fourth amplifier is connected to the second input of the fifth adder, the output of which is connected to the second input of the sixth multiplier, the output of which is connected to the first input of the fourth adder, the output of the fourth amplifier is also connected to the first input of the sixth adder, the output of the second inverter is connected to the second input of the sixth adder, the output of which is connected to the first input of the eighth multiplier, the second input of which is connected to the output of the second quadrator, and the output to the second input the fourth adder, the second output of the baseband signal generator is connected to the input of the third quadrator of the baseband signal processing channel, which contains a second attenuator, a third integrator and a fourth amplifier connected in series, as well as a second amplifier and a divider connected in series, the output of which is connected to one th input of the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the fourth adder, and the output of the fourth multiplier is connected to a series-connected peak detector and a solver, the output of which is the output of the device according to the invention, the device additionally contains a second adder, N-1 first and second quadrators , N-1 generators of a harmonic signal and generators of a modulating function, which are transferred inside device A, while the input of the first square is the signal from the output of the first adder, and the output is the signal to the input of the sixth multiplier, and the output of the first square is the signal from the output of the first integrator, and the output is a signal to one of the N-inputs of the first adder, the input of the second quad is the signal from the output of the third adder, and the output is the signal to the input of the eighth multiplier, and the output of the second quad is the signal from the output of the second integrator, and the output is the signal to one of the N-inputs of the third adder, the output of the fifth multiplier with is connected to one of the N-inputs of the second adder, the output of which is connected to the first input of the seventh multiplier, the output of which is connected to the third input of the fourth adder, while the outputs from the fifth multiplier, the first and second quadrators are the outputs of each of the N devices A, which are connected to one of the N-inputs of the first, second and third adders.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, где обозначеноThe proposed technical solution is illustrated by a drawing. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device, where it is indicated

1 - линия задержки;1 - delay line;

2 - первый умножитель;2 - the first multiplier;

3 - генератор модулирующего сигнала;3 - modulating signal generator;

4 - первый аттенюатор;4 - the first attenuator;

5 - первый усилитель;5 - the first amplifier;

6 - генератор гармонического сигнала (sin);6 - harmonic signal generator (sin);

7 - фазовращатель (изменение начальной фазы гармонического сигнала на π/2);7 - phase shifter (change of the initial phase of the harmonic signal by π / 2);

8 - второй умножитель;8 - second multiplier;

9 - третий умножитель;9 - third multiplier;

10 - первый интегратор;10 - the first integrator;

11 - второй интегратор;11 - second integrator;

12 - пятый умножитель;12 - fifth multiplier;

13 - первый квадратор;13 - the first square;

14 - второй квадратор;14 - the second quadrator;

15 - первый сумматор;15 - the first adder;

16 - второй сумматор;16 - the second adder;

17 - третий сумматор;17 - the third adder;

18 - шестой умножитель;18 - sixth multiplier;

19 - седьмой умножитель;19 - seventh multiplier;

20 - восьмой умножитель;20 - eighth multiplier;

21 - четвертый сумматор;21 - fourth adder;

22 - третий квадратор;22 - the third quadrator;

23 - второй аттенюатор;23 - second attenuator;

24 - первый блок удвоения частоты;24 - the first block of frequency doubling;

25 - второй блок удвоения частоты;25 - second block of frequency doubling;

26 - девятый умножитель;26 - the ninth multiplier;

27 - десятый умножитель;27 is the tenth multiplier;

28 - четвертый интегратор;28 - fourth integrator;

29 - третий интегратор;29 - third integrator;

30 - пятый интегратор;30 - fifth integrator;

31 - третий усилитель;31 - the third amplifier;

32 - четвертый усилитель;32 - fourth amplifier;

33 - пятый усилитель;33 - fifth amplifier;

34 - первый инвертор;34 - the first inverter;

35 - шестой усилитель;35 - sixth amplifier;

36 - пятый сумматор;36 - fifth adder;

37 - шестой сумматор;37 - sixth adder;

38 - второй инвертор;38 - the second inverter;

39 - четвертый квадратор;39 - fourth quad;

40 - пятый квадратор;40 - fifth square;

41- шестой квадратор;41 is the sixth square;

42 - третий инвертор;42 - third inverter;

43 - четвертый инвертор;43 - fourth inverter;

44 - седьмой сумматор;44 - seventh adder;

45 - второй усилитель;45 - second amplifier;

46 - делитель;46 - divider;

47 - четвертый умножитель;47 - fourth multiplier;

48 - пиковый детектор;48 - peak detector;

49 - решающее устройство.49 - solver.

Работает устройство следующим образом.The device works as follows.

Приемник, в состав которого входит обнаружитель, осуществляет сканирование и анализ радиоэфира. В момент времени t=0 на вход обнаружителя поступает случайный сигнал ξ(t)=γ0s(t,a 0,ϕ0)+n(t), представляющий собой либо аддитивную смесь полезного сигнала s(t,a 0,ϕ0) и гауссовского белого шума n(t), если γ0=1, либо только гауссовский белый шум n(t), если γ0=0. Считаем, что сканирование радиоэфира продолжается до момента времени t=Т, которое выбирается исходя из требуемой эффективности обнаружения, характеризующейся значениями вероятностей ошибки первого (ложная тревога) и второго (пропуск сигнала) рода, т.е. время работы обнаружителя t∈[0,N].The receiver, which includes the detector, scans and analyzes the radio broadcast. At time t = 0, a random signal ξ (t) = γ 0 s (t, a 0 , ϕ 0 ) + n (t) arrives at the detector input, which is either an additive mixture of the useful signal s (t, a 0 , ϕ 0 ) and Gaussian white noise n (t) if γ 0 = 1, or only Gaussian white noise n (t) if γ 0 = 0. We assume that the scanning of the radio air continues until the moment of time t = T, which is selected based on the required detection efficiency, characterized by the values of the error probabilities of the first (false alarm) and second (signal skipping) kind, i.e. detector operation time t∈ [0, N].

Задача обнаружителя - регистрация появления в эфире полезного сигнала - пачки (последовательности) сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы, математическая запись которого имеет видThe task of the detector is to register the appearance of a useful signal on the air - a pack (sequence) of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary shape, the mathematical record of which has the form

Figure 00000001
Figure 00000001

где N - количество импульсов в последовательности, T0 - период повторения,

Figure 00000002
Каждый импульс последовательности представляет собой СШП КРС, определяемый выражением
Figure 00000003
where N is the number of pulses in the sequence, T 0 is the repetition period,
Figure 00000002
Each pulse of the sequence is a UWB RNC defined by the expression
Figure 00000003

Здесь a k, ϕk, f k(t) - амплитуда, начальная фаза, частота и модулирующая функция, описывающая форму k-го импульса последовательности соответственно, а τ - длительность, одинаковая для всех импульсов.Here a k , ϕ k , f k (t) are the amplitude, initial phase, frequency and modulating function describing the shape of the kth pulse of the sequence, respectively, and τ is the duration, which is the same for all pulses.

Генератор 3 обнаружителя формирует модулирующие сигналы f k(t), а генератор 6 формирует гармонический сигнал sin(ωkt) на частотах ωk. Принимаемый случайный сигнал ξ(t) поступает в линию задержки 1 с N-отводами через время, равное периоду повторения импульсов в последовательности T0 и задерживается. Каждый из N-выходов линии задержки 1 поступает на вход устройства А, содержащее в себе блоки 2-14. Таким образом обнаружитель некогерентной последовательности СШП КРС является многоканальным устройством содержащим линию задержки 1, N устройств А, а также блоки 15-49. Сигнал с каждого из -выходов линии задержки 1 поступает на вход устройства А и в первом умножителе 2 обнаружителя умножается на модулирующий сигнал генератора 3. Каждое из N устройств А содержит в своем составе генератор модулирующей функции 3, что позволяет для каждого импульса последовательности формировать собственную огибающую f k(t) для повышения эффективности обнаружения и возможности приема сигнала в условиях сложной помеховой обстановки. После ослабления в первом аттенюаторе 4 в N0 раз, где N0 - числовое значение априори известной величины спектральной плотности мощности шума, сигнал усиливается в два раза в первом усилителе 5, и в итоге на его выходе имеем сигнал, усиленный с коэффициентом

Figure 00000004
. Далее полученный сигнал перемножается с гармоническими сигналами генератора 6 соответственно во втором умножителе 8 на сигнал sin(ωkt), а в третьем умножителе 9 - на сигнал cos(ωkt), полученный после прохождения сигнала с генератора 6 через фазовращатель 7, где происходит изменение фазы гармонического сигнала на π/2. Затем полученные сигналы интегрируются в первом интеграторе 10 и втором интеграторе 11 соответственно. В результате получаем синфазную и квадратурную составляющую каждого из N импульсов последовательности
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Составляющие принимаемого сигнала в одном из N-каналов на выходе первого интегратора 10 и второго интегратора 11 возводятся в квадрат в первом квадраторе 13 и втором квадраторе 14 соответственно, а в пятом умножителе 12 перемножаются друг с другом. Таким образом, каждое из N устройств А имеет по 3 выхода с блоков 12, 13 и 14 соответственно. Сигналы с каждого из N блоков 12, поступают на сумматор 16, на выходе которого формируется произведение случайных величин
Figure 00000008
, с блоков 13 - поступают на сумматор 15, на выходе которого формируется случайная величина
Figure 00000009
, с блоков 14 - поступают на сумматор 17, на выходе которого формируется случайная величина
Figure 00000010
. Сформированные случайные величины X2, XY и Y2 для всей последовательности сигналов позволяют завершить обработку сигнала в одноканальном режиме, что существенно позволяет упростить конструкцию устройства.The generator 3 of the detector generates the modulating signals f k (t), and the generator 6 generates a harmonic signal sin (ω k t) at frequencies ω k . The received random signal ξ (t) enters the delay line 1 with N-taps after a time equal to the repetition period of the pulses in the sequence T 0 and is delayed. Each of the N-outputs of the delay line 1 is fed to the input of device A, which contains blocks 2-14. Thus, the detector of an incoherent UWB RNC sequence is a multichannel device containing a delay line 1, N of devices A, as well as blocks 15-49. The signal from each of the outputs of the delay line 1 is fed to the input of device A and in the first multiplier 2 of the detector is multiplied by the modulating signal of generator 3. Each of the N devices A contains a modulating function generator 3, which allows for each pulse of the sequence to form its own envelope f k (t) to improve the detection efficiency and the ability to receive a signal in a complex interference environment. After attenuation in the first attenuator 4 by N 0 times, where N 0 is the numerical value of the a priori known value of the spectral power density of the noise, the signal is amplified twice in the first amplifier 5, and as a result, at its output we have a signal amplified with a coefficient
Figure 00000004
... Next, the resulting signal is multiplied with the harmonic signals of the generator 6, respectively, in the second multiplier 8 by the sin (ω k t) signal, and in the third multiplier 9 - by the cos (ω k t) signal obtained after the signal from the generator 6 passes through the phase shifter 7, where the phase of the harmonic signal changes by π / 2. The received signals are then integrated in the first integrator 10 and the second integrator 11, respectively. As a result, we obtain the in-phase and quadrature components of each of the N pulses of the sequence
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
The components of the received signal in one of the N-channels at the output of the first integrator 10 and the second integrator 11 are squared in the first quadrator 13 and the second quadrator 14, respectively, and in the fifth multiplier 12 are multiplied with each other. Thus, each of the N devices A has 3 outputs from blocks 12, 13 and 14, respectively. Signals from each of the N blocks 12 are fed to the adder 16, at the output of which a product of random values is formed
Figure 00000008
, from blocks 13 - are fed to the adder 15, at the output of which a random variable is generated
Figure 00000009
, from blocks 14 - are fed to the adder 17, at the output of which a random variable is generated
Figure 00000010
... The generated random variables X 2 , XY and Y 2 for the entire sequence of signals make it possible to complete the signal processing in a single-channel mode, which significantly simplifies the design of the device.

Формирование сигналов X и Y заключается в умножении принимаемого сигнала на произведение модулирующей функции и гармонической несущей с последующим интегрированием, что соответствует переносу сигнала на нулевую частоту. В случае узкополосного сигнала этого достаточно для обнаружения, поскольку составляющие сигнала на удвоенной частоте 2ω пренебрежимо малы. Также помимо синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, устройство формирует нормированную (синфазную) составляющую модулирующего сигнала на нулевой частоте - Q1. Так как для обнаружения СШП КРС требуется учитывать помимо низкочастотных еще и высокочастотные составляющие, устройство формирует дополнительно нормированную синфазную составляющую модулирующего сигнала на удвоенной частоте - Рс1 и нормированную квадратурную составляющую модулирующего сигнала на удвоенной частоте - Ps1. Формирование указанных составляющих модулирующего сигнала осуществляется следующим образом. Сигнал f k(t) с выхода генератора 3 проходит через третий квадратор 22, ослабляется во втором аттенюаторе 23 в N0 раз, и подается на вход третьего интегратора 29 непосредственно, на вход четвертого интегратора 28 - через девятый умножитель 26, где перемножается с гармоническим сигналом удвоенной частоты с выхода первого блока 24 удвоения частоты, а на вход пятого интегратора 30 - через десятый умножитель 27, где перемножается с гармоническим сигналом удвоенной частоты с выхода второго блока 25 удвоения частоты. На выходе четвертого интегратора 28 получаем нормированную квадратурную составляющую модулирующего одиночного сигнала на удвоенной частоте Ps1, на выходе третьего интегратора 29 - нормированную (синфазную) составляющую модулирующего одиночного сигнала на нулевой частоте Q1, а на выходе пятого интегратора 30 - нормированную синфазную составляющую модулирующего одиночного сигнала на удвоенной частоте Рс1. Указанные составляющие модулирующего сигнала описываются следующими функциями:Formation of X and Y signals consists in multiplying the received signal by the product of the modulating function and the harmonic carrier with subsequent integration, which corresponds to the transfer of the signal to the zero frequency. In the case of a narrowband signal, this is sufficient for detection, since the signal components at twice the frequency 2ω are negligible. Also, in addition to the in-phase and quadrature components of the received signal, the device generates the normalized (in-phase) component of the modulating signal at zero frequency - Q 1 . Since in order to detect UWB RRS, it is necessary to take into account, in addition to low-frequency, high-frequency components, the device forms an additional normalized in-phase component of the modulating signal at a doubled frequency - P c1 and a normalized quadrature component of the modulating signal at a doubled frequency - P s1 . The formation of these components of the modulating signal is carried out as follows. The signal f k (t) from the output of the generator 3 passes through the third quadrator 22, is attenuated in the second attenuator 23 by N 0 times, and is fed to the input of the third integrator 29 directly, to the input of the fourth integrator 28 through the ninth multiplier 26, where it is multiplied with the harmonic a double frequency signal from the output of the first frequency doubling unit 24, and to the input of the fifth integrator 30 through the tenth multiplier 27, where it is multiplied with a double frequency harmonic signal from the output of the second frequency doubling unit 25. At the output of the fourth integrator 28 we obtain the normalized quadrature component of the modulating single signal at the doubled frequency P s1 , at the output of the third integrator 29 - the normalized (in-phase) component of the modulating single signal at zero frequency Q 1 , and at the output of the fifth integrator 30 - the normalized in-phase component of the modulating single signal at the doubled frequency P c1 . The specified components of the modulating signal are described by the following functions:

Figure 00000011
Figure 00000011

При этом, синфазные и квадратурные составляющие модулирующего сигнала на нулевой и удвоенной частоте должны формироваться для каждого из N-выходов линии задержки 1. Для упрощения устройства блоки 22-47 можно не повторять в каждом из N-каналов, а, как показано в работе [5], умножить сформированные величины Q1, Рс1 и Ps1 на N:In this case, the in-phase and quadrature components of the modulating signal at zero and doubled frequency must be formed for each of the N-outputs of the delay line 1. To simplify the device, blocks 22-47 can be not repeated in each of the N-channels, but, as shown in [ 5], multiply the generated values Q 1 , P c1 and P s1 by N:

Figure 00000012
Figure 00000012

тогда с выхода четвертого интегратора 28 сигнал Ps1 поступает на третий усилитель в N раз 31, с выхода третьего интегратора 29 сигнал Q1 поступает на четвертый усилитель в N раз 32, с выхода пятого интегратора 30 сигнал Рс1 поступает на пятый усилитель в N раз 33. С выхода третьего усилителя 31 сигнал Ps через первый инвертор 34 и шестой усилитель 35 поступает на один вход седьмого умножителя 19, на другой вход которого приходит сигнал с выхода второго сумматора 16. С выхода четвертого усилителя 32 сигнал Q поступает на первые входы пятого и шестого сумматоров 36 и 37 соответственно. На второй вход пятого сумматора 36 сигнал Рс поступает непосредственно с выхода пятого усилителя 33, а на второй вход шестого сумматора 37 сигнал Рс поступает инвертированным с выхода второго инвертора 38. Таким образом, на выходе пятого сумматора 36 и шестого сумматора 37 получаем комбинации сигналов Q и Рс (Q+Pc и Q-Pc соответственно). Сигнал с выхода пятого сумматора 36 поступает на один вход шестого умножителя 18, другой вход которого соединен с выходом первого сумматора 15, а сигнал с выхода шестого сумматора 37 поступает на первый вход восьмого умножителя 20, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора 17. Кроме того, сигнал Ps с выхода четвертого интегратора 28 через четвертый квадратор 39 и третий инвертор 42 поступает на один вход седьмого сумматора 44, на другой вход которого через пятый квадратор 40 с выхода третьего интегратора 29 поступает сигнал Q, а третий вход седьмого сумматора 44 через четвертый инвертор 43, шестой квадратор 41 и второй инвертор 38 связан с выходом пятого интегратора 30. С выхода седьмого сумматора 44 сигнал через второй усилитель 45 и делитель 46 поступает на один вход четвертого умножителя 47, на второй вход которого приходит сигнал с выхода четвертого сумматора 21, один вход которого соединен с выходом шестого умножителя 18, который является выходом канала обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала, второй вход соединен с выходом восьмого умножителя 20, который является выходом канала обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала, а третий вход - с выходом седьмого умножителя 19. С выхода четвертого умножителя 47 сигнал поступает в пиковый детектор 48, который определяет максимальное значение входного сигнала и формирует соответствующий этому значению выходной сигнал.then from the output of the fourth integrator 28 signal P s1 is fed to the third amplifier N times 31, from the output of the third integrator 29 signal Q 1 is fed to the fourth amplifier N times 32, from the output of the fifth integrator 30 signal P c1 is fed to the fifth amplifier N times 33. From the output of the third amplifier 31, the signal P s through the first inverter 34 and the sixth amplifier 35 is fed to one input of the seventh multiplier 19, to the other input of which the signal comes from the output of the second adder 16. From the output of the fourth amplifier 32, the signal Q is fed to the first inputs of the fifth and sixth adders 36 and 37, respectively. The second input of the fifth adder 36 with the signal P is supplied directly from the output of the fifth amplifier 33, and the second input of the sixth adder 37 receives the signal F with an inverted output from the second inverter 38. Thus, the output of the fifth adder 36 and adder 37 obtain a sixth signal combination Q and P c (Q + P c and QP c, respectively). The signal from the output of the fifth adder 36 is fed to one input of the sixth multiplier 18, the other input of which is connected to the output of the first adder 15, and the signal from the output of the sixth adder 37 is fed to the first input of the eighth multiplier 20, the second input of which is connected to the output of the third adder 17. Besides In addition, the signal P s from the output of the fourth integrator 28 through the fourth quadrator 39 and the third inverter 42 is fed to one input of the seventh adder 44, the other input of which through the fifth quadrator 40 from the output of the third integrator 29 receives the signal Q, and the third input of the seventh adder 44 through the fourth inverter 43, the sixth quadrator 41 and the second inverter 38 are connected to the output of the fifth integrator 30. From the output of the seventh adder 44, the signal through the second amplifier 45 and the divider 46 is fed to one input of the fourth multiplier 47, the second input of which comes the signal from the output of the fourth adder 21 , one input of which is connected to the output of the sixth multiplier 18, which is the output of the processing channel quadrature component of the received signal, the second input is connected to the output of the eighth multiplier 20, which is the output of the channel for processing the in-phase component of the received signal, and the third input is connected to the output of the seventh multiplier 19. From the output of the fourth multiplier 47, the signal enters the peak detector 48, which determines the maximum value input signal and generates an output signal corresponding to this value.

С выхода пикового детектора 48 сигнал поступает в решающее устройство 49, в котором на основе сравнения максимального значения сигнала на выходе четвертого умножителя 47 (значения сигнала на выходе пикового детектора 48) с величиной, априори выбранного порога h, выносится решение о наличии или отсутствии в эфире полезного сигнала.From the output of the peak detector 48, the signal enters the deciding device 49, in which, based on the comparison of the maximum signal value at the output of the fourth multiplier 47 (the signal value at the output of the peak detector 48) with the value of the a priori selected threshold h, a decision is made on the presence or absence of useful signal.

Величина порога h выбирается на основе критерия оптимальности, например, критерия Неймана-Пирсона, согласно которому величина порога h рассчитывается исходя из заданного значения вероятности ошибки первого рода.The value of the threshold h is selected on the basis of an optimality criterion, for example, the Neumann-Pearson criterion, according to which the value of the threshold h is calculated based on a given value of the probability of a type I error.

Если сигнал с выхода пикового детектора 48 превышает выбранный порог h, то принимается решение о наличии некогерентной последовательности СШП КРС в принимаемом сигнале.If the signal from the output of the peak detector 48 exceeds the selected threshold h, then a decision is made on the presence of an incoherent UWB RNC sequence in the received signal.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает обнаружение некогерентной последовательности СШП КРС при априори неизвестных амплитуде, начальной фазе и длительности сигнала.Thus, the proposed technical solution provides the detection of an incoherent sequence of UWB RRS with a priori unknown amplitude, initial phase and duration of the signal.

Список использованных источниковList of sources used

1. Хелстром К. Статистическая теория обнаружения сигналов. М.: Издательство иностранной литературы, 1963. - 432 с.1. Helstrom K. Statistical theory of signal detection. Moscow: Foreign Literature Publishing House, 1963. - 432 p.

2. Трифонов А.П. Сверхширокополосное обнаружение цели при зондировании разрывными импульсами / Трифонов А.П., Беспалова М.Б. // Известия вузов. Радиоэлектроника, 2003, Т. 46, №5. - С. 3-10.2. Trifonov A.P. Ultra-wideband target detection when probing with discontinuous impulses / Trifonov A.P., Bespalova M.B. // Izvestiya vuzov. Radioelectronics, 2003, T. 46, No. 5. - S. 3-10.

3. Трифонов П.А. Обнаружение последовательности сверхширокополосных сигналов с неизвестным временем прихода при наличии узкополосных помех // Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 2007, Т. 10, №1. - С. 27-32.3. Trifonov P.A. Detection of a sequence of ultra-wideband signals with an unknown arrival time in the presence of narrowband interference // Physics of wave processes and radio engineering systems, 2007, V. 10, No. 1. - S. 27-32.

4. Патент на полезную модель №199228. Устройство обнаружения одиночного сверхширокополосного квазирадиосигнала произвольной формы. Верещагин В.Н., Корчагин Ю.Э., Титов К.Д. 24.12.2019 г.4. Patent for utility model No. 199228. A device for detecting a single ultra-wideband quasi-radio signal of an arbitrary shape. Vereshchagin V.N., Korchagin Yu.E., Titov K.D. 24.12.2019

5. Корчагин Ю.Э., Титов К.Д. Обнаружение когерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы // Радиотехника, 2019, №3. - С. 26-32.5. Korchagin Yu.E., Titov KD Detection of a coherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary shape // Radiotekhnika, 2019, No. 3. - S. 26-32.

Claims (1)

Устройство обнаружения некогерентной последовательности сверхширокополосных квазирадиосигналов произвольной формы, содержащее на входе линию задержки с N-выходами, каждый из которых поступает на вход устройства А, содержащее первый умножитель, первый аттенюатор, первый усилитель, первый и второй интеграторы, фазовращатель, второй, третий и пятый умножители, при этом входом каждого из N устройств А является первый вход первого умножителя, выход которого через первый аттенюатор подключен ко входу первого усилителя, выход которого подключен к первым входам каналов обработки синфазной и квадратурной составляющих принимаемого сигнала, при этом канал обработки квадратурной составляющей принимаемого сигнала содержит последовательно соединенные второй умножитель и первый интегратор, канал обработки синфазной составляющей принимаемого сигнала содержит последовательно соединенные третий умножитель и второй интегратор, первый вход пятого умножителя соединен со вторым выходом первого интегратора, второй вход пятого умножителя соединен со вторым выходом второго интегратора, выход первого блока удвоения частоты соединен с первым входом девятого умножителя, второй вход которого подключен к первому выходу второго аттенюатора, выход девятого умножителя через четвертый интегратор подключен через последовательно соединенные третий усилитель, первый инвертор и шестой усилитель ко второму входу седьмого умножителя, а через последовательно соединенные четвертый квадратор и третий инвертор - к первому входу седьмого сумматора, второй вход которого через пятый квадратор подключен через последовательно соединенные третий квадратор, второй аттенюатор, третий интегратор и четвертый усилитель, при этом выход седьмого сумматора соединен со входом второго усилителя, а третий вход седьмого сумматора через последовательно соединенные пятый интегратор, пятый усилитель, второй инвертор, шестой квадратор и четвертый инвертор связан с выходом десятого умножителя, первый вход которого соединен с третьим выходом второго аттенюатора, а второй вход - с выходом второго блока удвоения частоты, вход которого подключен ко второму выходу фазовращателя, первый выход которого подключен ко второму входу третьего умножителя, при этом второй выход пятого усилителя соединен с первым входом пятого сумматора, второй выход четвертого усилителя соединен со вторым входом пятого сумматора, выход которого соединен со вторым входом шестого умножителя, выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, третий выход четвертого усилителя также соединен с первым входом шестого сумматора, второй выход второго инвертора соединен со вторым входом шестого сумматора, выход которого соединен с первым входом восьмого умножителя, выход которого соединен со вторым входом четвертого сумматора, третий вход которого соединен с выходом седьмого умножителя, при этом выход второго усилителя соединен с делителем, выход которого подключен к первому входу четвертого умножителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а выход четвертого умножителя подключен к последовательно соединенным пиковому детектору и решающему устройству, выход которого является выходом устройства, также устройство содержит генератор гармонического сигнала, генератор модулирующей функции, первый квадратор, второй квадратор, первый сумматор и третий сумматор, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит второй сумматор, а также N-1 первых и вторых квадраторов, N-1 генераторов гармонического сигнала и генераторов модулирующей функции, каждый блок которых перенесен внутрь каждого из N устройств А, таким образом, что устройство всего содержит N первых и вторых квадраторов, генераторов гармонического сигнала и генераторов модулирующей функции, а внутри каждого из N устройств А второй вход первого умножителя подключен к первому выходу генератора модулирующей функции, второй выход которого подключен ко входу третьего квадратора, при этом первый выход генератора гармонического сигнала соединен со вторым входом второго умножителя, второй выход - со входом первого блока удвоения частоты, а третий выход - со входом фазовращателя, вход первого квадратора соединен с первым выходом первого интегратора, а выход - с одним из N-входов первого сумматора, выход которого подключен к первому входу шестого умножителя, вход второго квадратора соединен с первым выходом второго интегратора, а выход - с одним из N-входов третьего сумматора, выход которого подключен ко второму входу восьмого умножителя, выход пятого умножителя соединен с одним из N-входов второго сумматора, выход которого подключен к первому входу седьмого умножителя, при этом выходы с пятого умножителя, первого и второго квадраторов являются выходами каждого из N устройств А, которые подключаются к одному из N-входов первого, второго и третьего сумматоров.A device for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary shape, containing at the input a delay line with N-outputs, each of which is fed to the input of device A, containing a first multiplier, a first attenuator, a first amplifier, first and second integrators, a phase shifter, the second, third and fifth multipliers, while the input of each of the N devices A is the first input of the first multiplier, the output of which is connected through the first attenuator to the input of the first amplifier, the output of which is connected to the first inputs of the channels for processing the in-phase and quadrature components of the received signal, while the channel for processing the quadrature component of the received signal contains the second multiplier and the first integrator connected in series, the channel for processing the in-phase component of the received signal contains the third multiplier and the second integrator connected in series, the first input of the fifth multiplier is connected to the second output of the first integrator, the second input of the fifth multiplier is connected to the second output of the second integrator, the output of the first frequency doubling unit is connected to the first input of the ninth multiplier, the second input of which is connected to the first output of the second attenuator, the output of the ninth multiplier through the fourth integrator is connected through a series-connected third amplifier, the first inverter and the sixth amplifier to the second input of the seventh multiplier, and through the series-connected fourth quadrator and the third inverter - to the first input of the seventh adder, the second input of which through the fifth quadrator is connected through the series-connected third quadrator, the second attenuator, the third integrator and the fourth amplifier, while the output of the seventh adder connected to the input of the second amplifier, and the third input of the seventh adder through series-connected fifth integrator, fifth amplifier, second inverter, sixth quadrator and fourth inverter connected to the output of the tenth multiplier, the first input of which is connected to the third m with the output of the second attenuator, and the second input with the output of the second frequency doubling unit, the input of which is connected to the second output of the phase shifter, the first output of which is connected to the second input of the third multiplier, while the second output of the fifth amplifier is connected to the first input of the fifth adder, the second output of the fourth the amplifier is connected to the second input of the fifth adder, the output of which is connected to the second input of the sixth multiplier, the output of which is connected to the first input of the fourth adder, the third output of the fourth amplifier is also connected to the first input of the sixth adder, the second output of the second inverter is connected to the second input of the sixth adder, the output which is connected to the first input of the eighth multiplier, the output of which is connected to the second input of the fourth adder, the third input of which is connected to the output of the seventh multiplier, while the output of the second amplifier is connected to the divider, the output of which is connected to the first input of the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output ohm of the fourth adder, and the output of the fourth multiplier is connected to a series-connected peak detector and a solver, the output of which is the output of the device, the device also contains a harmonic signal generator, a modulating function generator, a first quadrator, a second quadrator, a first adder and a third adder, characterized in that that the device additionally contains a second adder, as well as N-1 first and second quadrators, N-1 harmonic signal generators and modulating function generators, each block of which is transferred inside each of the N devices A, so that the device contains N first and second quadrators, harmonic signal generators and modulating function generators, and inside each of N devices A, the second input of the first multiplier is connected to the first output of the modulating function generator, the second output of which is connected to the input of the third quadrator, while the first output of the harmonic signal generator is connected to the second input of the second multiplier, the second output - with the input of the first frequency doubling unit, and the third output - with the input of the phase shifter, the input of the first quadrator is connected to the first output of the first integrator, and the output is connected to one of the N-inputs of the first adder, the output of which is connected to the first the input of the sixth multiplier, the input of the second quadrator is connected to the first output of the second integrator, and the output is connected to one of the N-inputs of the third adder, the output of which is connected to the second input of the eighth multiplier, the output of the fifth multiplier is connected to one of the N-inputs of the second adder, the output of which connected to the first input of the seventh multiplier, while the outputs from the fifth multiplier, the first and second quadrators are the outputs of each of the N devices A, which are connected to one of the N-inputs of the first, second and third adders.
RU2020133427A 2020-10-09 2020-10-09 Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform RU2756974C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133427A RU2756974C1 (en) 2020-10-09 2020-10-09 Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133427A RU2756974C1 (en) 2020-10-09 2020-10-09 Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2756974C1 true RU2756974C1 (en) 2021-10-07

Family

ID=77999899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020133427A RU2756974C1 (en) 2020-10-09 2020-10-09 Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2756974C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797027C1 (en) * 2022-11-02 2023-05-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Device for measuring arrival time and duration of non-coherent sequence of ultra-wideband quasi radio signals of arbitrary form

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2157052C1 (en) * 1999-01-26 2000-09-27 Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Tracing wide-band signal receiver
US6967993B1 (en) * 2000-05-26 2005-11-22 Freescale Semiconductor, Inc. Ultrawide bandwidth system and method for fast synchronization using sub-code spins
WO2007088773A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Radio receiving apparatus and radio receiving method
US7436876B2 (en) * 2002-11-15 2008-10-14 Time Domain Corporation System and method for fast acquisition of ultra wideband signals
RU2433532C1 (en) * 2010-03-11 2011-11-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of communication by ultra-wideband signals with high stability of synchronisation
RU2441320C1 (en) * 2010-05-13 2012-01-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" System of communication by ultrabroadband signals with increased accuracy and stability of synchronisation
RU2527487C2 (en) * 2012-08-07 2014-09-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Apparatus for ultra-broadband radio communication with high noise-immunity
RU2691733C1 (en) * 2018-10-15 2019-06-18 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Device for generation and processing of broadband signals
RU191376U1 (en) * 2019-05-13 2019-08-02 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio exchange
RU199228U1 (en) * 2019-12-24 2020-08-24 Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") Arbitrary waveform detection device for single ultra-wideband quasi-radio signal
RU2731126C1 (en) * 2019-12-03 2020-08-31 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Apparatus for distinguishing short-pulse ultra-wideband signals of high efficiency
RU2731369C1 (en) * 2019-12-02 2020-09-02 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Apparatus for processing short-pulse ultra-wideband signals at a receiving side

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2157052C1 (en) * 1999-01-26 2000-09-27 Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Tracing wide-band signal receiver
US6967993B1 (en) * 2000-05-26 2005-11-22 Freescale Semiconductor, Inc. Ultrawide bandwidth system and method for fast synchronization using sub-code spins
US7436876B2 (en) * 2002-11-15 2008-10-14 Time Domain Corporation System and method for fast acquisition of ultra wideband signals
WO2007088773A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Radio receiving apparatus and radio receiving method
RU2433532C1 (en) * 2010-03-11 2011-11-10 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" Method of communication by ultra-wideband signals with high stability of synchronisation
RU2441320C1 (en) * 2010-05-13 2012-01-27 Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" System of communication by ultrabroadband signals with increased accuracy and stability of synchronisation
RU2527487C2 (en) * 2012-08-07 2014-09-10 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Apparatus for ultra-broadband radio communication with high noise-immunity
RU2691733C1 (en) * 2018-10-15 2019-06-18 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Device for generation and processing of broadband signals
RU191376U1 (en) * 2019-05-13 2019-08-02 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" A device for distinguishing ultra-wideband short-pulse signals during radio exchange
RU2731369C1 (en) * 2019-12-02 2020-09-02 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Apparatus for processing short-pulse ultra-wideband signals at a receiving side
RU2731126C1 (en) * 2019-12-03 2020-08-31 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Apparatus for distinguishing short-pulse ultra-wideband signals of high efficiency
RU199228U1 (en) * 2019-12-24 2020-08-24 Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") Arbitrary waveform detection device for single ultra-wideband quasi-radio signal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2p020. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797027C1 (en) * 2022-11-02 2023-05-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") Device for measuring arrival time and duration of non-coherent sequence of ultra-wideband quasi radio signals of arbitrary form
RU2797258C1 (en) * 2022-11-21 2023-06-01 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Device for measuring the arrival time and duration of a single ultra-wideband quasi radio signal of an arbitrary waveform

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2338219C1 (en) Method of target tracking and design of giant-pulse radiolocation station for method implementation
US4142189A (en) Radar system
RU136263U1 (en) DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH MULTI-FREQUENCY HETERODINING
RU132588U1 (en) DEVICE FOR CORRELATION-FILTER PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED PHASE-CODO-MANIPULATED SIGNAL WITH SINGLE-FREQUENCY HETERODINING
Bouzabia et al. Deep learning-enabled deceptive jammer detection for low probability of intercept communications
RU2756974C1 (en) Apparatus for detecting an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform
RU2708372C1 (en) Method for detecting a pack of radio pulses with an arbitrary degree of coherence and a device for realizing said method
US4697186A (en) Velocity discrimination radar
JPWO2003100458A1 (en) Laser Doppler radar device
RU199228U1 (en) Arbitrary waveform detection device for single ultra-wideband quasi-radio signal
RU2774436C1 (en) Apparatus for measuring the amplitude of an incoherent sequence of ultra-wideband quasi-radio signals of arbitrary waveform
RU2797027C1 (en) Device for measuring arrival time and duration of non-coherent sequence of ultra-wideband quasi radio signals of arbitrary form
US3046547A (en) Two-pulse mti radar system
RU2797258C1 (en) Device for measuring the arrival time and duration of a single ultra-wideband quasi radio signal of an arbitrary waveform
Pardhu et al. Design of matched filter for radar applications
RU2571390C1 (en) Method of transmitting discrete information via hydroacoustic link in multibeam signal propagation conditions
RU2230338C2 (en) Coherent-pulse radar
US3161874A (en) Fixed pulse rejection system for radar moving target indicator
Abdul-Atty et al. Hardware Implementation of a Human Movement Detection FMCW Radar
CN101097255A (en) Spectral line reinforced type pulse Doppler radar echo signal preprocessor
RU124819U1 (en) DEVICE FOR COHERENT PROCESSING OF MULTI-FREQUENCY LINEAR-FREQUENCY-MODULATED SIGNAL WITH VARIABLE PARAMETERS
RU2234719C2 (en) Radar system for retuning carrier frequency from pulse to pulse in mode of moving target selection
RU2482511C1 (en) Detector
Mogyla et al. Relay-type noise correlation radar for the measurement of range and vector range rate
RU2807316C1 (en) Method for determining movement parameters of high-speed air object