RU2788583C2 - Method for joint processing of telemetry signals with time division of channels registered on spaced-out measuring tools - Google Patents
Method for joint processing of telemetry signals with time division of channels registered on spaced-out measuring tools Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788583C2 RU2788583C2 RU2021108967A RU2021108967A RU2788583C2 RU 2788583 C2 RU2788583 C2 RU 2788583C2 RU 2021108967 A RU2021108967 A RU 2021108967A RU 2021108967 A RU2021108967 A RU 2021108967A RU 2788583 C2 RU2788583 C2 RU 2788583C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signals
- signal
- implementation
- channels
- joint processing
- Prior art date
Links
- 206010016322 Feeling abnormal Diseases 0.000 title abstract 2
- 230000001427 coherent Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 abstract 1
- 206010007559 Cardiac failure congestive Diseases 0.000 description 2
- 230000002547 anomalous Effects 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, телеизмерительной технике и может быть использовано при приеме, регистрации и совместной обработке телеметрических сигналов с временным разделением каналов, переданных с летательного аппарата и зарегистрированных на пространственно-разнесенных измерительных средствах способом фиксации мгновенных значений сигналов на промежуточной частоте.The invention relates to radio engineering, television measuring equipment and can be used for receiving, recording and joint processing of telemetry signals with time division of channels transmitted from an aircraft and registered on spatially separated measuring instruments by fixing the instantaneous values of signals at an intermediate frequency.
Известен способ разнесенного приема, заключающийся в троекратном повторении каждого разряда сообщения при передаче и регистрации того разряда, который был принят хотя бы два раза из трех [1].There is a method of diversity reception, which consists in three repetitions of each bit of the message during transmission and registration of the bit that was received at least two times out of three [1].
Известен способ разнесенного приема, заключающийся в приеме неоднократно повторенного сообщения телеизмерения и регистрации сообщения, принятого большее число раз, чем все другие [2].There is a method of diversity reception, which consists in receiving a repeatedly repeated telemetry message and registering a message received more times than all the others [2].
Недостатком известных способов совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов является то, что совместная обработка зарегистрированных сигналов осуществляется после выполнения процедур детектирования, синхронизации и демодуляции, что в условиях низких соотношений сигнал-шум на входах приемных устройств приводит к возникновению большого числа аномальных погрешностей в результате некачественной работы решающих устройств (неуверенной работы) на всех измерительных средствах. Такие участки характеризуются большим числом отбраковываемых выборок (участками частичной потери телеметрической информации).The disadvantage of the known methods of joint processing of telemetry signals with time division of channels is that the joint processing of the registered signals is carried out after the detection, synchronization and demodulation procedures have been performed, which, under conditions of low signal-to-noise ratios at the inputs of the receiving devices, leads to a large number of anomalous errors as a result of poor-quality operation of the decisive devices (unsure operation) on all measuring instruments. Such areas are characterized by a large number of discarded samples (areas of partial loss of telemetric information).
Наиболее близким к предлагаемому является способ совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах, заключающийся в том, что совместную обработку телеметрических сигналов осуществляют на промежуточной частоте до решающих устройств путем реализации принципов когерентного сложения, который предполагает выполнение операции компенсации разности фаз между сигналами, зарегистрированными в разных каналах разнесения, и умножение на весовые коэффициенты, которые характеризуют зависимость изменения амплитуды сигнала от изменения коэффициента передачи в каждом канале разнесения, при этом вычисляют множество функций взаимной корреляции (ФВК) между первым и каждым другим зарегистрированными телеметрическими сигналами (каналами разнесения), определяют значение разности фаз телеметрических сигналов, зарегистрированных в первом и каждом другом каналах разнесения, при котором ФВК имеет максимум и формируют реализацию суммарного сигнала при найденных значениях разностей фаз всех телеметрических сигналов, зарегистрированных в разных каналах разнесения [3].Closest to the present invention is a method for joint processing of telemetry signals with time division of channels recorded on spatially separated measuring instruments, which consists in the fact that the joint processing of telemetry signals is carried out at an intermediate frequency to the decisive devices by implementing the principles of coherent addition, which involves performing a difference compensation operation phases between the signals registered in different diversity channels, and multiplication by weight coefficients that characterize the dependence of the change in signal amplitude on the change in the transmission coefficient in each diversity channel, while calculating a set of cross-correlation functions (CFC) between the first and each other registered telemetry signals ( diversity channels), determine the value of the phase difference of the telemetry signals recorded in the first and each other diversity channels, at which the FCC has a maximum and of the form they calculate the implementation of the total signal with the found values of the phase differences of all telemetry signals registered in different diversity channels [3].
Известный способ совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах, предусматривает выполнение следующих операций:A well-known method for joint processing of telemetry signals with time division of channels, registered on spatially separated measuring means, provides for the following operations:
регистрацию на Q пространственно разнесенных измерительных средствах на промежуточной частоте до решающих устройств телеметрических сигналов где q = 1, 2, 3, …, Q - номера каналов разнесения; j = (1, 2, …, D) - номера выборок телеметрических сигналов; d - период дискретизации этих сигналов;registration on Q spatially separated measuring means at an intermediate frequency up to telemetry signal resolvers where q = 1, 2, 3, …, Q are the numbers of diversity channels; j = (1, 2, …, D) - sample numbers telemetric signals; d is the sampling period of these signals;
при медленных замираниях зарегистрированные сигналы умножают на весовые коэффициенты μq, которые характеризуют зависимость изменения амплитуды сигнала от изменения коэффициента передачи в каждом канале разнесения;in case of slow fading, the recorded signals are multiplied by weight coefficients μ q , which characterize the dependence of the change in the signal amplitude on the change in the gain in each diversity channel;
вычисляют множество функций взаимной корреляции (ФВК) между первым и каждым другим зарегистрированными телеметрическими сигналами (каналами разнесения) (q = 2, 3, …, Q - номера каналов разнесения; d = 0, 1, 2, …, D - ординаты ФВК; - значения разностей фаз телеметрических сигналов зарегистрированных в первом и каждом другом q-ом каналах разнесения);calculate a set of functions cross-correlation (CFC) between the first and every other registered telemetry signals (diversity channels) (q = 2, 3, …, Q - numbers of diversity channels; d = 0, 1, 2, …, D - CCF ordinates; - values of phase differences of telemetry signals registered in the first and every other q-th diversity channels);
определяют значение разности фаз телеметрических сигналов зарегистрированных в первом и каждом другом q-ом каналах разнесения, при котором ФВК имеет максимум (характеризующий соответствие данных, зарегистрированных в первом канале разнесения, данным, зарегистрированным в q-ом канале разнесения); формируют реализацию суммарного сигналаdetermine the value phase differences of telemetry signals registered in the first and every other q-th diversity channel, in which the CCF has a maximum (characterizing the correspondence of the data registered in the first diversity channel to the data registered in the q-th diversity channel); form the implementation of the total signal
при найденных значениях разностей фаз всех телеметрических сигналов зарегистрированных в разных каналах разнесения.at the found values phase differences of all telemetry signals registered in different diversity channels.
Известный способ совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах, позволяет сформировать обобщенный массив данных на основе совместной обработки мгновенных значений сигналов, зарегистрированных на промежуточной частоте до решающих устройств, что позволяет улучшить отношение сигнал-шум на входе решающего устройства. В результате достигается сокращение потерь телеизмерений, связанных с пороговым эффектом приемной аппаратуры, возникающем при неблагоприятных условиях приема на пространственно разнесенных измерительных средствах.A well-known method for joint processing of telemetry signals with time division of channels recorded on spatially separated measuring instruments makes it possible to form a generalized data array based on joint processing of instantaneous values of signals recorded at an intermediate frequency to the decisive devices, which improves the signal-to-noise ratio at the input of the decisive device . As a result, a reduction in telemetry losses associated with the threshold effect of the receiving equipment, which occurs under adverse reception conditions on spatially separated measuring means, is achieved.
Однако, при его использовании для приема телеметрических сигналов на пространственно разнесенных измерительных средствах при малых значениях (меньше единицы) отношения сигнал-шум попарно вычисленное множество ФВК между первым и каждым другим зарегистрированными телеметрическими сигналами является зашумленным и попарное определения коэффициента корреляции ненадежно, что не позволяет адекватно определить значение разности фаз телеметрических сигналов, зарегистрированных в первом и каждом другом каналах разнесения, при этом не в полной мере используется совокупная энергия разнесенных сигналов. В результате невозможно сформировать реализацию суммарного сигнала с улучшенным отношением сигнал-шум на входе решающего устройства.However, when it is used to receive telemetry signals on spatially separated measuring instruments at small values (less than one) of the signal-to-noise ratio, the pairwise calculated set of FCC between the first and each other registered telemetry signals is noisy and the pairwise determination of the correlation coefficient is unreliable, which does not allow adequately to determine the value of the phase difference of the telemetry signals registered in the first and each other diversity channels, while the total energy of the diversity signals is not fully used. As a result, it is impossible to form an implementation of the sum signal with an improved signal-to-noise ratio at the input of the solver.
Поэтому в условиях низких значений (меньше единицы) отношений сигнал-шум на входах приемных устройств на измерительных средствах при совместной обработке принимаемых сигналов возникает большое число аномальных погрешностей в результате некачественной работы решающего устройства (неуверенной работы) и возникает большое число отбраковываемых выборок (участков потери телеметрической информации).Therefore, under conditions of low values (less than one) of the signal-to-noise ratio at the inputs of the receiving devices on the measuring instruments, during the joint processing of the received signals, a large number of anomalous errors occur as a result of the poor-quality operation of the decision device (unsure operation) and a large number of rejected samples (areas of loss of telemetric information).
Следовательно, недостатком известного способа совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах, является недостаточная помехоустойчивость в условиях низких значений (меньше единицы) отношений сигнал-шум на входах приемных устройств измерительных средств.Therefore, the disadvantage of the known method of joint processing of telemetry signals with time division of channels recorded on spatially separated measuring means is insufficient noise immunity under conditions of low values (less than one) of signal-to-noise ratios at the inputs of the receiving devices of measuring means.
Для устранения указанного недостатка необходима реализация технологии формирования обобщенного массива данных на основе совместной когерентной обработки до решающего устройства всех сигналов, принимаемых в условиях низких значений (меньше единицы) отношений сигнал-шум на входах приемных устройств пространственно разнесенных измерительных средств, что позволит в результате совместной обработки улучшить отношение сигнал-шум (до значений, больших единицы) на входе решающего устройства и, как следствие, сократить потери телеметрических данных.To eliminate this shortcoming, it is necessary to implement the technology for generating a generalized data array based on joint coherent processing to the decisive device of all signals received under conditions of low values (less than one) of signal-to-noise ratios at the inputs of receivers of spatially separated measuring instruments, which will allow, as a result of joint processing improve the signal-to-noise ratio (up to values greater than one) at the input of the decision device and, as a result, reduce the loss of telemetry data.
Задача изобретения состоит в том, что требуется разработать способ, позволяющий сократить потери результатов телеизмерений, возникающих в условиях низких значений (меньше единицы) отношений сигнал-шум на входах приемных устройств пространственно разнесенных измерительных средств.The objective of the invention is that it is required to develop a method to reduce the loss of telemetry results that occur under conditions of low values (less than one) of signal-to-noise ratios at the inputs of receivers of spatially separated measuring instruments.
Указанная цель достигается тем, что совместную обработку телеметрических сигналов осуществляют на промежуточной частоте до решающих устройств путем реализации принципов когерентного сложения, который предполагает выполнение операции компенсации разности фаз между сигналами, зарегистрированными в разных каналах разнесения, и умножение на весовые коэффициенты, которые характеризуют зависимость изменения амплитуды сигнала от изменения коэффициента передачи в каждом канале разнесения; формируют множество вариантов реализации суммарного сигнала при различных задаваемых значениях разностей фаз сигналов, зарегистрированных в разных каналах разнесения, для каждого варианта реализации суммарного сигнала определяют значение мощности полученного суммарного сигнала, сравнивают значения мощности всех вариантов реализации суммарного сигнала, после чего выбирают из множества сформированных вариантов реализации суммарного сигнала реализацию суммарного сигнала с максимальным значением мощности.This goal is achieved by the fact that the joint processing of telemetry signals is carried out at an intermediate frequency to the decisive devices by implementing the principles of coherent addition, which involves the operation of compensating for the phase difference between the signals recorded in different diversity channels, and multiplying by weight coefficients that characterize the dependence of the change in amplitude a signal from a change in the gain in each diversity channel; form a set of options for the implementation of the total signal at different specified values of the phase differences of the signals recorded in different diversity channels, for each implementation option of the total signal, the power value of the received total signal is determined, the power values of all options for the implementation of the total signal are compared, and then they are selected from the set of generated implementation options sum signal implementation of the sum signal with the maximum power value.
Предлагаемый способ совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах, обеспечивает использование совокупной энергии всех разнесенных сигналов на основе их когерентного сложения, что позволяет повысить значение отношения сигнал-шум на входе решающего устройства.The proposed method for joint processing of telemetry signals with time division of channels, registered on spatially separated measuring means, ensures the use of the total energy of all separated signals based on their coherent summation, which makes it possible to increase the value of the signal-to-noise ratio at the input of the solver.
Предлагаемый способ совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах, предусматривает выполнение следующих операций:The proposed method for joint processing of telemetry signals with time division of channels, registered on spatially separated measuring means, provides for the following operations:
регистрируют на Q пространственно разнесенных измерительных средствах на промежуточной частоте до решающих устройств телеметрические сигналы где q = 1, 2, 3, …, Q - номера каналов разнесения; j = (1, 2, …, D) - номера выборок телеметрических сигналов; d - период дискретизации этих сигналов;register on Q spatially separated measuring means at an intermediate frequency to the decisive devices telemetry signals where q = 1, 2, 3, …, Q are the numbers of diversity channels; j = (1, 2, …, D) - sample numbers telemetric signals; d is the sampling period of these signals;
при медленных замираниях зарегистрированные сигналы умножают на весовые коэффициенты μq, которые характеризуют зависимость изменения амплитуды сигнала от изменения коэффициента передачи в каждом канале разнесения;in case of slow fading, the recorded signals are multiplied by weight coefficients μ q , which characterize the dependence of the change in the signal amplitude on the change in the gain in each diversity channel;
формируют множества вариантов реализации суммарного сигналаform a set of options for the implementation of the total signal
при различных задаваемых значениях разностей фаз сигналов и зарегистрированных в разных каналах разнесения;at various specified values of phase differences signals and registered in different diversity channels;
для каждого варианта реализации суммарного сигнала определяют значение мощностиfor each embodiment of the total signal determine the power value
полученного суммарного сигнала;received total signal;
сравнивают значения мощности всех вариантовcompare power values all options
реализации суммарного сигнала,implementation of the total signal,
выбирают из множества сформированных вариантов реализации суммарного сигнала реализацию суммарного сигнала с максимальным значением мощности.choose from a set of generated options for the implementation of the total signal implementation of the total signal with the maximum value power.
Основу изобретения составляет такой выбор способа совместной обработки телеметрических сигналов с временным разделением каналов, зарегистрированных на пространственно разнесенных измерительных средствах, при котором обеспечивается использование совокупной энергии всех разнесенных сигналов на основе их когерентного сложения, что позволяет повысить значение отношения сигнал-шум на входе решающего устройства.The basis of the invention is such a choice of a method for joint processing of telemetry signals with time division of channels recorded on spatially separated measuring means, which ensures the use of the total energy of all separated signals based on their coherent summation, which makes it possible to increase the value of the signal-to-noise ratio at the input of the decision device.
Таким образом, достигается технический результат - сокращение потерь результатов телеизмерений, возникающих в условиях низких значений (меньше единицы) отношений сигнал-шум на входах приемных устройств пространственно разнесенных измерительных средств.Thus, the technical result is achieved - reducing the loss of telemetry results that occur under conditions of low values (less than one) of signal-to-noise ratios at the inputs of receivers of spatially separated measuring instruments.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. - М.: Сов. радио, 1963, с. 340.1. Fink L.M. Theory of transmission of discrete messages. - M.: Sov. radio, 1963, p. 340.
2. Мановцев Л.А. Введение в цифровую радиотелеметрию. - М.: Энергия, 1967, с. 295.2. Manovtsev L.A. Introduction to digital radio telemetry. - M.: Energy, 1967, p. 295.
3. RU 25075892014.3. RU 25075892014.
Claims (1)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021108967A RU2021108967A (en) | 2022-10-03 |
RU2788583C2 true RU2788583C2 (en) | 2023-01-23 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1983001873A1 (en) * | 1981-11-20 | 1983-05-26 | Gould Inc | Telemetry system with signal booster for digital data transmission through a transmission line |
US6334060B1 (en) * | 1997-10-28 | 2001-12-25 | Acumen, Inc. | Multi-channel or split-frequency, low frequency, telemetry circuit and method between transmitters and receivers |
RU2338261C1 (en) * | 2007-01-19 | 2008-11-10 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого | Method of telemetering signal recording and processing with time channeling |
RU2507589C2 (en) * | 2011-11-08 | 2014-02-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Method for combined processing of time-division channelling telemetric signals detected at spatially spaced measuring means |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1983001873A1 (en) * | 1981-11-20 | 1983-05-26 | Gould Inc | Telemetry system with signal booster for digital data transmission through a transmission line |
US6334060B1 (en) * | 1997-10-28 | 2001-12-25 | Acumen, Inc. | Multi-channel or split-frequency, low frequency, telemetry circuit and method between transmitters and receivers |
RU2338261C1 (en) * | 2007-01-19 | 2008-11-10 | Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого | Method of telemetering signal recording and processing with time channeling |
RU2507589C2 (en) * | 2011-11-08 | 2014-02-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Method for combined processing of time-division channelling telemetric signals detected at spatially spaced measuring means |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101821646B (en) | Methods and devices for determining the impulse response of propagation channels involving emitters, reflectors and sensors that are fixed or mobile | |
US9847865B2 (en) | System and method for digital cancellation of self-interference in full-duplex communications | |
US4441192A (en) | Signal processing system having impulse response detecting circuit | |
JPH10505990A (en) | Method and receiver for reconstruction of signals disturbed by multipath propagation | |
KR20190138674A (en) | Transmitter and Receiver and Their Methods | |
KR101047927B1 (en) | Method and apparatus for estimating arrival time difference and arrival frequency difference | |
RU2788583C2 (en) | Method for joint processing of telemetry signals with time division of channels registered on spaced-out measuring tools | |
US7003415B2 (en) | Delay profile estimation apparatus and a correlating unit | |
US20120313805A1 (en) | Radar target detection process | |
CN117060985B (en) | Shipborne dual-antenna PCMA system signal recapturing method and device | |
CN110673129A (en) | Estimation device and estimation method | |
US20220065972A1 (en) | Fast Convergence Method for Cross-Correlation Based Modulation Quality Measurements | |
CN105204037B (en) | A kind of long code spreads distance measuring signal associated loss method of testing | |
US20140348219A1 (en) | Reception signal processing device and method for processing reception signal | |
US10841019B1 (en) | Cross-correlation measurements for modulation quality measurements | |
CN107870034B (en) | Underwater acoustic velocity measurement method based on phase difference | |
US6580764B1 (en) | Channel characteristics estimation apparatus | |
RU2657462C1 (en) | Device for digital processing of signals in a pulse-doppler radars with compensation of fm doppler signals | |
RU2320080C2 (en) | Method and device for synchronization of pseudo-random sequences | |
Tamim et al. | Hilbert transform of FFT pruned cross correlation function for optimization in time delay estimation | |
CN106646348A (en) | Interferometer phase difference measurement circuit and interferometer phase difference measurement method applicable to short-time multi-frequency signals | |
RU2507589C2 (en) | Method for combined processing of time-division channelling telemetric signals detected at spatially spaced measuring means | |
JP5438605B2 (en) | MIMO transmission line characteristic measuring apparatus and MIMO pseudo transmission line apparatus | |
EP3435562B1 (en) | Known signal detection method | |
RU2323452C1 (en) | Radar signal detector |