RU2799482C1 - Computer for interference compensation - Google Patents

Computer for interference compensation Download PDF

Info

Publication number
RU2799482C1
RU2799482C1 RU2022131189A RU2022131189A RU2799482C1 RU 2799482 C1 RU2799482 C1 RU 2799482C1 RU 2022131189 A RU2022131189 A RU 2022131189A RU 2022131189 A RU2022131189 A RU 2022131189A RU 2799482 C1 RU2799482 C1 RU 2799482C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
complex
outputs
delay
delay unit
Prior art date
Application number
RU2022131189A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Иванович Попов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина"
Application granted granted Critical
Publication of RU2799482C1 publication Critical patent/RU2799482C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: computer devices.
SUBSTANCE: computer devices for passive interference compensation. Second and third delay units, a complex multiplier, a complex inverter and a Doppler phase meter are introduced into the calculator, whereas the inputs of the second delay unit are connected to the first inputs of the Doppler phase meter, the outputs of the second delay unit are connected to the inputs of the first unit delay, the outputs of which are connected to the inputs of the third delay unit and the second inputs of the Doppler phase meter, the outputs of which are connected to the second inputs of the complex multiplier, the outputs of the third delay unit are connected to the first inputs of the complex multiplier, the outputs of which are connected to the inputs of the complex inverter, the outputs of which are connected to the second the inputs of the complex adder, the output of the clock generator is connected to the clock inputs of the second delay unit, the third delay unit, the complex multiplier, the complex inverter and the Doppler phase meter, the inputs of the calculator are the inputs of the second delay unit, and the outputs are the outputs of the complex adder.
EFFECT: increasing the efficiency of passive interference compensation with a priori unknown Doppler phase.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области компьютерной технике и может быть использовано в автоматизированных системах для выполнения комплексных математических операций с целью выделения сигналов на фоне пассивных помех с априорно неизвестной доплеровской фазой.The invention relates to the field of computer technology and can be used in automated systems for performing complex mathematical operations in order to isolate signals against the background of passive interference with a priori unknown Doppler phase.

Известно радиолокационное устройство для обнаружения движущейся цели [1], содержащее последовательно включенные блоки задержки, перемножитель комплексных чисел и вычитатель. Однако это устройство обладает низкой эффективностью выделения сигнала движущейся цели.Known radar device for detecting a moving target [1], containing series-connected delay blocks, a multiplier of complex numbers and a subtractor. However, this device has a low signal separation efficiency of a moving target.

Другим известным устройством является корреляционный автокомпенсатор [2], который содержит ряд блоков задержки, два перемножителя, сумматор и блок оценки параметров коррелированной помехи. Недостатком этого устройства является плохое подавление кромок протяженной помехи из-за большой постоянной времени цепи адаптивной обратной связи.Another well-known device is a correlation autocompensator [2], which contains a number of delay blocks, two multipliers, an adder, and a block for estimating correlated interference parameters. The disadvantage of this device is the poor suppression of the edges of extended interference due to the large time constant of the adaptive feedback loop.

Наиболее близкое к данному изобретению цифровое устройство для подавления пассивных помех [3], выбранное в качестве прототипа, содержит весовой блок, комплексный сумматор и блоки задержки. Однако данное устройство имеет потери в эффективности режекции помех.Closest to this invention, a digital device for suppressing passive interference [3], selected as a prototype, contains a weight block, a complex adder and delay blocks. However, this device has a loss in interference rejection efficiency.

Задачей, решаемой в изобретении, является повышение эффективности компенсации пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей при обработке сигналов от цели на фоне пассивных помех с априорно неизвестной доплеровской фазой.The problem to be solved in the invention is to increase the efficiency of passive interference compensation and the separation of signals from moving targets when processing signals from the target against the background of passive interference with a priori unknown Doppler phase.

Для решения поставленной задачи в вычислитель для компенсации помех, содержащий первый блок задержки, комплексный сумматор и синхрогенератор, введены второй и третий блоки задержки, комплексный перемножитель, комплексный инвертор и измеритель доплеровской фазы, соединенные между собой определенным образом.To solve the problem, the second and third delay blocks, a complex multiplier, a complex inverter and a Doppler phase meter are connected to each other in a certain way.

Сущность изобретения как технического решения характеризуется совокупностью существенных признаков, изложенных в формуле изобретения и обеспечивающих решение поставленной задачи путем оптимальной и согласованной обработки поступающих импульсов.The essence of the invention as a technical solution is characterized by a set of essential features set forth in the claims and providing a solution to the problem by optimal and consistent processing of incoming pulses.

Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности компенсации пассивной помехи с априорно неизвестной доплеровской фазой и выделения сигналов движущихся целей.The technical result of the invention is to increase the efficiency of compensation for passive interference with a priori unknown Doppler phase and the selection of signals from moving targets.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема вычислителя для компенсации помех; на фиг. 2 - блока задержки; на фиг. 3 - комплексного сумматора; на фиг. 4 - комплексного перемножителя; фиг. 5 - комплексного инвертора; на фиг. 6 - измерителя доплеровской фазы; на фиг. 7 - блока комплексного сопряжения; на фиг. 8 - накопителя.In FIG. 1 shows a block diagram of a calculator for noise compensation; in fig. 2 - block delay; in fig. 3 - complex adder; in fig. 4 - complex multiplier; fig. 5 - complex inverter; in fig. 6 - Doppler phase meter; in fig. 7 - block of complex conjugation; in fig. 8 - drive.

Вычислитель для компенсации помех (фиг. 1) содержит, блоки 1, 4, 5 задержки, комплексный сумматор 2, синхрогенератор 3, комплексный перемножитель 6, комплексный инвертор 7 и измеритель 8 доплеровской фазы.The calculator for noise compensation (Fig. 1) contains delay blocks 1, 4, 5, a complex adder 2, a clock generator 3, a complex multiplier 6, a complex inverter 7 and a Doppler phase meter 8.

Блоки 1, 4, 5 задержки (фиг. 2) содержат две линии 9 задержки; комплексный сумматор 2 (фиг. 3) содержит два сумматора 10; комплексные перемножители 6, 16 (фиг. 4) содержат два канала (I, II), каждый из которых включает первый и второй перемножители 11, 12 и сумматор 13; комплексный инвертор 7 (фиг. 5) содержат два инвертора знака 14; измеритель 8 доплеровской фазы (фиг. 6) содержит блок 15 комплексного сопряжения, комплексный перемножитель 16, два накопителя 17, блок 18 вычисления модуля и два делителя 19; блок 15 комплексного сопряжения (фиг. 7) содержит инвертор знака 20; каждый накопитель 17 (фиг. 8) содержит n элементов 21 задержки на интервал tд и n сумматоров 22.Blocks 1, 4, 5 delay (Fig. 2) contain two delay lines 9; complex adder 2 (Fig. 3) contains two adders 10; complex multipliers 6, 16 (Fig. 4) contain two channels (I, II), each of which includes the first and second multipliers 11, 12 and the adder 13; complex inverter 7 (Fig. 5) contain two sign inverter 14; Doppler phase meter 8 (Fig. 6) contains a complex conjugation unit 15, a complex multiplier 16, two accumulators 17, a modulus calculation unit 18, and two dividers 19; block 15 complex conjugation (Fig. 7) contains a sign inverter 20; each drive 17 (Fig. 8) contains n delay elements 21 for the interval t d and n adders 22.

Вычислитель для компенсации помех может быть осуществлен следующим образом.An interference compensation calculator can be implemented as follows.

Поступающие на вход заявляемого устройства (фиг. 1) цифровые отсчеты (xkl, ykl) следуют через период повторения T и в каждом элементе разрешения по дальности (кольце дальности) каждого периода повторения образуют последовательность комплексных чиселEntering the input of the proposed device (Fig. 1) digital readings (x kl , y kl ) follow through the repetition period T and in each resolution element in range (range ring) of each repetition period form a sequence of complex numbers

Figure 00000001
Figure 00000001

где k - номер текущего периода, l - номер текущего кольца дальности, ϕl - доплеровский сдвиг фазы за период повторения (доплеровская фаза), обычно помехи, ввиду ее значительного превышения над сигналом.where k is the number of the current period, l is the number of the current range ring, ϕ l is the Doppler phase shift over the repetition period (Doppler phase), usually interference, due to its significant excess over the signal.

Цифровые отсчеты в заявляемом устройстве (фиг. 1) поступают на соединенные входы второго блока 4 задержки (фиг. 2) на интервал τ и первые входы измерителя 8 доплеровской фазы (фиг. 6). На вторые входы измерителя 8 доплеровской фазы поступают отсчеты с выхода первого блока 1 задержки на интервал Т - τ. Отсчеты на первых и вторых входах измерителя 8 доплеровской фазы разделены на интервал Т.Digital readings in the proposed device (Fig. 1) are fed to the connected inputs of the second delay block 4 (Fig. 2) for the interval τ and the first inputs of the Doppler phase meter 8 (Fig. 6). The second inputs of the Doppler phase meter 8 receive readings from the output of the first delay block 1 for the interval T - τ. The readings at the first and second inputs of the Doppler phase meter 8 are divided into interval T.

В инверторе 20 (фиг. 7) блока 15 комплексного сопряжения измерителя 8 (фиг. 6) происходит инвертирование знака мнимых проекций задержанных отсчетов. В комплексном перемножителе 16 происходит перемножение соответствующих комплексных чисел, реализуемое путем операций с проекциями этих чисел в соответствии с фиг. 4 и приводящее к образованию величинIn the inverter 20 (Fig. 7) of the block 15 of the complex conjugation of the meter 8 (Fig. 6), the sign of the imaginary projections of the delayed readings is inverted. In the complex multiplier 16, the corresponding complex numbers are multiplied by operations with the projections of these numbers in accordance with FIG. 4 and leading to the formation of quantities

Figure 00000002
Figure 00000002

В накопителях 17 (фиг. 6) с помощью элементов 21 задержки и сумматоров 22 (фиг. 8) осуществляется скользящее вдоль дальности в каждом периоде повторения суммирование проекций Re Xkl и Im Xkl с n+1 смежных элементов разрешения по дальности временного строба, кроме элемента с номером n/2+1, для чего выходные величины элемента 21 задержки с номером n/2 поступают только на последующий элемент 21 задержки (фиг. 8). В результате накопления образуются величиныIn the drives 17 (Fig. 6) with the help of delay elements 21 and adders 22 (Fig. 8), the summation of the projections Re X kl and Im X kl with n + 1 adjacent elements of resolution in terms of the range of the time strobe is carried out sliding along the range in each repetition period, in addition to the element with the number n/2+1, for which the output values of the delay element 21 with the number n/2 are sent only to the subsequent delay element 21 (Fig. 8). As a result of accumulation, the quantities

Figure 00000003
Figure 00000003

где

Figure 00000004
- оценка доплеровского сдвига фазы помехи за период повторения Т, усредненная по n смежным элементам разрешения по дальности.Where
Figure 00000004
- estimation of the Doppler shift of the interference phase over the repetition period T, averaged over n adjacent range resolution bins.

В блоке 18 вычисления модуля определяются величины

Figure 00000005
, а затем на выходах делителей 19 (фиг. 6) - величины
Figure 00000006
, поступающие на вторые входы комплексного перемножителя 6. Накопление n отсчетов обеспечивает высокоточное измерение величины
Figure 00000007
.In block 18, the calculation of the module determines the values
Figure 00000005
, and then at the outputs of dividers 19 (Fig. 6) - values
Figure 00000006
, arriving at the second inputs of the complex multiplier 6. The accumulation of n counts provides a high-precision measurement of the quantity
Figure 00000007
.

Третий блок 5 задержки на интервал τ совместно с первым блоком 1 задержки на интервал Т-τ образуют результирующую задержку на интервал Т. В результате на входы комплексного сумматора 2 отсчеты поступают синхронно. С учетом комплексного перемножения с величиной

Figure 00000008
, инвертирования знаков в инверторах 14 (фиг. 5) задержанных отсчетов и синфазных суммирований в комплексном сумматоре 2 на выходе последнего отсчеты остатков помехи имеют видThe third delay block 5 for the interval τ together with the first delay block 1 for the interval T-τ form the resulting delay for the interval T. As a result, the inputs of the complex adder 2 receive samples synchronously. Taking into account complex multiplication with the value
Figure 00000008
, inverting signs in inverters 14 (Fig. 5) of delayed samples and in-phase summations in complex adder 2 at the output of the latter, the readings of residual interference have the form

Figure 00000009
Figure 00000009

Двумерный поворот задержанных отсчетов в комплексном перемножителе 6 на угол

Figure 00000004
обеспечивает необходимую для компенсации помехи синфазность суммируемых отсчетов. Отсчеты сигнала от движущейся цели из-за сохранения доплеровских сдвигов фазы сигнала не подавляются.Two-dimensional rotation of delayed readings in complex multiplier 6 by an angle
Figure 00000004
provides the in-phase of the summarized readings necessary for interference compensation. Signal samples from a moving target are not suppressed due to the preservation of Doppler phase shifts of the signal.

Введение второго блока 4 задержки на интервал τ обеспечивает соответствие оценок

Figure 00000010
среднему элементу обучающей выборки, исключенному в накопителях 17 (фиг. 8). Величина τ определяется выражениемThe introduction of the second delay block 4 for the interval τ ensures that the estimates
Figure 00000010
the middle element of the training sample, excluded in the drives 17 (Fig. 8). The value of τ is determined by the expression

Figure 00000011
Figure 00000011

где tв - время вычисления оценки

Figure 00000012
, n - количество элементов обучающей выборки, tд - интервал (период) временной дискретизации.where t in is the time of calculating the estimate
Figure 00000012
, n - the number of elements of the training sample, t d - the interval (period) of time sampling.

При этом достигается соответствие вводимой в комплексный перемножитель 6 оценки

Figure 00000013
среднему элементу, исключенному из обучающей выборки. Тогда в случае сигнала, соизмеримого по величине с помехой, или разрывной помехи при компенсации отсчетов помехи с элемента разрешения, содержащего сигнал, исключается возможность ослабления или подавления сигнала за счет его влияния на используемые оценки. Кроме того, уменьшаются ошибки за счет рассогласования между оцениваемой и действительной величинами доплеровской фазы помехи.In this case, the correspondence of the estimate introduced into the complex multiplier 6 is achieved
Figure 00000013
the middle element excluded from the training sample. Then, in the case of a signal commensurate in magnitude with the interference, or discontinuous interference, when compensating for interference samples from the resolution element containing the signal, the possibility of attenuating or suppressing the signal due to its influence on the estimates used is excluded. In addition, errors are reduced due to the mismatch between the estimated and actual values of the Doppler phase of the noise.

Синхронизация вычислителя для компенсации помех осуществляется подачей на все блоки заявляемого устройства последовательности синхронизирующих импульсов от синхрогенератора 3 (фиг. 1).Synchronization of the calculator to compensate for interference is carried out by applying to all blocks of the proposed device a sequence of clock pulses from the clock generator 3 (Fig. 1).

Достигаемый технический результат состоит в повышении эффективности компенсации пассивной помехи с априорно неизвестной доплеровской фазой и выделения сигналов движущихся целей, что обеспечивается повышением точности оценивания доплеровской фазы помехи и уменьшением рассогласования между получаемыми усреднением отсчетов обучающей выборки оценками и соответствующими среднему элементу обучающей выборки.The achieved technical result consists in increasing the efficiency of passive interference compensation with an a priori unknown Doppler phase and the selection of signals from moving targets, which is ensured by increasing the accuracy of estimating the Doppler phase of the interference and reducing the mismatch between the estimates obtained by averaging the readings of the training sample and those corresponding to the average element of the training sample.

Таким образом, вычислитель для компенсации помех позволяет повысить эффективность компенсации пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с априорно неизвестной доплеровской фазой.Thus, the calculator for compensating interference makes it possible to increase the efficiency of passive interference compensation and the separation of signals from moving targets against the background of passive interference with an a priori unknown Doppler phase.

БиблиографияBibliography

1. Патент №63-49193 (Япония), МПК G01S 13/52. Радиолокационное устройство для обнаружения движущейся цели / К.К. Тосиба. Опубл. 03.10.1988. - Изобретения стран мира. - 1989. - Выпуск 109. - №15. - С. 52.1. Patent No. 63-49193 (Japan), IPC G01S 13/52. Radar device for detecting a moving target / K.K. Toshiba. Published 03.10.1988. - Inventions of the countries of the world. - 1989. - Issue 109. - No. 15. - S. 52.

2. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория. Справочник / Я.Д. Ширман, С.Т. Багдасарян, А.С. Маляренко, Д.И. Леховицкий [и др.]; под ред Я.Д. Ширмана. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: Радиотехника, 2007; с. 439, рис. 25.22.2. Radioelectronic systems: fundamentals of construction and theory. Directory / Ya.D. Shirman, S.T. Bagdasaryan, A.S. Malyarenko, D.I. Lekhovitsky [and others]; under the editorship of Ya.D. Shirman. - 2nd ed., revised. and additional - M: Radio engineering, 2007; With. 439, fig. 25.22.

3. А.с. 743208 СССР, МПК G01S 7/36. Цифровое устройство для подавления пассивных помех / Д.И. Попов. - №2540079/09; заявл. 03.11.1977; опубл. 25.06.1980, Бюл. №23. - 4 с.3. A.s. 743208 USSR, IPC G01S 7/36. Digital device for passive interference suppression / D.I. Popov. - No. 2540079/09; dec. 03.11.1977; publ. 06/25/1980, Bull. No. 23. - 4 s.

Claims (1)

Вычислитель для компенсации помех, содержащий первый блок задержки, комплексный сумматор и синхрогенератор, при этом входы первого блока задержки соединены с первыми входами комплексного сумматора, выход синхрогенератора соединен с синхровходами первого блока задержки и комплексного сумматора, отличающийся тем, что введены второй блок задержки, третий блок задержки, комплексный перемножитель, комплексный инвертор и измеритель доплеровской фазы, при этом входы второго блока задержки соединены с первыми входами измерителя доплеровской фазы, выходы второго блока задержки соединены с входами первого блока задержки, выходы которого соединены с входами третьего блока задержки и вторыми входами измерителя доплеровской фазы, выходы которого соединены со вторыми входами комплексного перемножителя, выходы третьего блока задержки соединены с первыми входами комплексного перемножителя, выходы которого соединены с входами комплексного инвертора, выходы которого соединены со вторыми входами комплексного сумматора, выход синхрогенератора соединен с синхровходами второго блока задержки, третьего блока задержки, комплексного перемножителя, комплексного инвертора и измерителя доплеровской фазы, причем входами вычислителя для компенсации помех являются входы второго блока задержки, а выходами - выходы комплексного сумматора.A calculator for noise compensation, containing the first delay block, a complex adder and a clock generator, while the inputs of the first delay block are connected to the first inputs of the complex adder, the output of the clock generator is connected to the clock inputs of the first delay block and the complex adder, characterized in that the second delay block, the third a delay unit, a complex multiplier, a complex inverter and a Doppler phase meter, wherein the inputs of the second delay unit are connected to the first inputs of the Doppler phase meter, the outputs of the second delay unit are connected to the inputs of the first delay unit, the outputs of which are connected to the inputs of the third delay unit and the second inputs of the meter Doppler phase, the outputs of which are connected to the second inputs of the complex multiplier, the outputs of the third delay block are connected to the first inputs of the complex multiplier, the outputs of which are connected to the inputs of the complex inverter, the outputs of which are connected to the second inputs of the complex adder, the output of the clock generator is connected to the clock inputs of the second delay block, the third a delay unit, a complex multiplier, a complex inverter and a Doppler phase meter, wherein the inputs of the calculator for noise compensation are the inputs of the second delay unit, and the outputs are the outputs of the complex adder.
RU2022131189A 2022-11-29 Computer for interference compensation RU2799482C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2799482C1 true RU2799482C1 (en) 2023-07-05

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090109083A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Tietjen Byron W Adaptive moving target indicator (MTI) clutter rejection filter for radar systems
US8121236B1 (en) * 2007-10-12 2012-02-21 Harris Corporation Communications system using adaptive filter circuit using parallel adaptive filters
RU2686633C1 (en) * 2017-12-11 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Interference band-stop filtration computer
RU207402U1 (en) * 2021-06-04 2021-10-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" CALCULATOR FOR COMPENSATION OF INTERFERENCE
RU2758877C1 (en) * 2021-03-23 2021-11-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Interference compensation filter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8121236B1 (en) * 2007-10-12 2012-02-21 Harris Corporation Communications system using adaptive filter circuit using parallel adaptive filters
US20090109083A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Tietjen Byron W Adaptive moving target indicator (MTI) clutter rejection filter for radar systems
RU2686633C1 (en) * 2017-12-11 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Interference band-stop filtration computer
RU2758877C1 (en) * 2021-03-23 2021-11-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Interference compensation filter
RU207402U1 (en) * 2021-06-04 2021-10-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" CALCULATOR FOR COMPENSATION OF INTERFERENCE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2634190C1 (en) Interference rejecting counter
RU2799482C1 (en) Computer for interference compensation
RU2800488C1 (en) Calculator-rectifier of passive interference
RU2798774C1 (en) Interference rejection filter
RU2794214C1 (en) Interference compensation filter
RU2797653C1 (en) Computing device for interference rejection
RU2796445C1 (en) Noise rejection filter
RU2796547C1 (en) Interference suppression filter
RU2786410C1 (en) Rejector filter
RU217618U1 (en) COMPUTER FOR REJECTION OF PASSIVE INTERFERENCE
RU2796546C1 (en) Noise nullification filter
RU2796444C1 (en) Interference filter
RU2800489C1 (en) Filter for interference compensation
RU2803419C1 (en) Interference rejection computer
RU2803526C1 (en) Computer for interference suppression
RU2802738C1 (en) Computer-compensator of passive interference
RU184016U1 (en) INTERFERENCE COMPENSATION COMPUTER
RU182703U1 (en) INTERFERENCE REDUCTION COMPUTER
RU2816701C1 (en) Noise suppression filter
RU183845U1 (en) COMPUTING DEVICE OF INTERFERENCE OF INTERFERENCE
RU2819292C1 (en) Passive jamming rejector computer
RU2817398C1 (en) Noise rejection filter
RU2813226C1 (en) Notch filter
RU2674467C1 (en) Filter compensation of passive interference
RU2809737C1 (en) Computing device for interference rejection