RU2802738C1 - Вычислитель-компенсатор пассивных помех - Google Patents
Вычислитель-компенсатор пассивных помех Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802738C1 RU2802738C1 RU2022128320A RU2022128320A RU2802738C1 RU 2802738 C1 RU2802738 C1 RU 2802738C1 RU 2022128320 A RU2022128320 A RU 2022128320A RU 2022128320 A RU2022128320 A RU 2022128320A RU 2802738 C1 RU2802738 C1 RU 2802738C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- complex
- delay block
- outputs
- doppler phase
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области компьютерной техники 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. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности компенсации пассивной помехи с априорно неизвестной доплеровской фазой и выделения сигналов движущихся целей. В вычислителе-компенсаторе пассивных помех выход синхрогенератора соединен с синхровходом инвертора знака. Входами вычислителя-компенсатора пассивных помех являются входы второго блока задержки, а выходами - выходы комплексного сумматора. 8 ил.
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.
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.
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.
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 компенсации помех.
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.
Для решения поставленной задачи в вычислитель-компенсатор пассивных 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.
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.
Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности компенсации пассивной помехи с априорно неизвестной доплеровской фазой и выделения сигналов движущихся целей.
На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема вычислителя-компенсатора пассивных 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.
Вычислитель-компенсатор пассивных 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.
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.
Вычислитель-компенсатор пассивных помех может быть осуществлен следующим образом.
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 чисел
Ukl=xkl+iykl=|Ukl|exp(ikϕl),
Ukl=xkl+iykl=|Ukl|exp(ikϕl),
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.
Цифровые отсчеты в заявляемом устройстве (фиг. 1) поступают на соединенные входы второго блока 4 задержки (фиг. 2) на интервал х 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.
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 величин
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 ImХkl с n+1 смежных элементов разрешения по дальности временнóго 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 величины
где - оценка доплеровского сдвига фазы помехи за период повторения Т, усредненная по n смежным элементам разрешения по дальности.
В блоке 18 вычисления модуля определяются величины , а затем на выходах делителей 19 (фиг. 6) - величины , поступающие на вторые входы комплексного перемножителя 6. Накопление n отсчетов обеспечивает высокоточное измерение величины .
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 , инвертирования знаков в инверторах 14 (фиг. 5) задержанных отсчетов и синфазных суммирований в комплексном сумматоре 2 на выходе последнего отсчеты остатков помехи имеют вид
Двумерный поворот задержанных отсчетов в комплексном перемножителе 6 на угол обеспечивает необходимую для компенсации помехи синфазность суммируемых отсчетов. Отсчеты сигнала от движущейся цели из-за сохранения доплеровских сдвигов фазы сигнала не подавляются.
Введение второго блока 4 задержки на интервал τ обеспечивает соответствие оценок среднему элементу обучающей выборки, исключенному в накопителях 17 (фиг. 8). Величина τ определяется выражением
τ=tв+ntд/2,
где tв - время вычисления оценки , n - количество элементов обучающей выборки, tд - интервал (период) временной дискретизации.
При этом достигается соответствие вводимой в комплексный перемножитель 6 оценки 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.
Синхронизация вычислителя-компенсатора пассивных помех осуществляется подачей на все блоки заявляемого устройства последовательности синхронизирующих импульсов от синхрогенератора 3 (фиг. 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.
Таким образом, вычислитель-компенсатор пассивных помех позволяет повысить эффективность подавления пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с априорно неизвестной доплеровской фазой.
Библиография
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.
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.
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.
Claims (1)
- Вычислитель-компенсатор пассивных помех, содержащий первый блок задержки, комплексный сумматор, синхрогенератор, второй блок задержки, третий блок задержки, комплексный перемножитель, комплексный инвертор и измеритель доплеровской фазы, содержащий блок комплексного сопряжения, содержащий инвертор знака, комплексный перемножитель, накопители, блок вычисления модуля и делители, при этом входы первого блока задержки соединены с первыми входами комплексного сумматора, 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 с вторыми входами комплексного перемножителя, выходы третьего блока задержки соединены с первыми входами комплексного перемножителя, выходы которого соединены с входами комплексного инвертора, выходы которого соединены с вторыми входами комплексного сумматора, выход синхрогенератора соединен с синхровходами первого блока задержки, комплексного сумматора, второго блока задержки, третьего блока задержки, комплексных перемножителей, комплексного инвертора, накопителей, блока вычисления модуля и делителей, отличающийся тем, что выход синхрогенератора соединен с синхровходом инвертора знака, причем входами вычислителя-компенсатора пассивных помех являются входы второго блока задержки, а выходами - выходы комплексного сумматора.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2802738C1 true RU2802738C1 (ru) | 2023-08-31 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4318099A (en) * | 1980-02-21 | 1982-03-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Clutter filter using a minimum number of radar pulses |
US4459592A (en) * | 1980-10-31 | 1984-07-10 | Long Maurice W | Methods of and circuits for suppressing doppler radar clutter |
US4616228A (en) * | 1982-10-15 | 1986-10-07 | Selenia Industrie Elettroniche Associate S.P.A. | System for suppressing unwanted long-range and/or second-time-around radar echoes |
RU2626380C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2017-07-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Система селекции движущихся целей с измерением дальности, радиальной скорости и направления движения |
RU184344U1 (ru) * | 2018-05-07 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Вычислитель-компенсатор пассивных помех |
RU2760961C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2021-12-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" | Вычислитель-компенсатор пассивных помех |
RU2786410C1 (ru) * | 2022-03-28 | 2022-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" | Режекторный фильтр |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4318099A (en) * | 1980-02-21 | 1982-03-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Clutter filter using a minimum number of radar pulses |
US4459592A (en) * | 1980-10-31 | 1984-07-10 | Long Maurice W | Methods of and circuits for suppressing doppler radar clutter |
US4616228A (en) * | 1982-10-15 | 1986-10-07 | Selenia Industrie Elettroniche Associate S.P.A. | System for suppressing unwanted long-range and/or second-time-around radar echoes |
RU2626380C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2017-07-26 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Система селекции движущихся целей с измерением дальности, радиальной скорости и направления движения |
RU184344U1 (ru) * | 2018-05-07 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Вычислитель-компенсатор пассивных помех |
RU2760961C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2021-12-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" | Вычислитель-компенсатор пассивных помех |
RU2786410C1 (ru) * | 2022-03-28 | 2022-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" | Режекторный фильтр |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
формула. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2634190C1 (ru) | Вычислитель для подавления помех | |
RU173289U1 (ru) | Вычислительное устройство подавления помех | |
RU2802738C1 (ru) | Вычислитель-компенсатор пассивных помех | |
RU2803419C1 (ru) | Вычислитель для режектирования помех | |
RU2803526C1 (ru) | Вычислитель для подавления помех | |
RU2809737C1 (ru) | Вычислитель для режекции помех | |
RU2814973C1 (ru) | Вычислитель-компенсатор пассивных помех | |
RU222510U1 (ru) | Вычислитель для режекции пассивных помех | |
RU2819294C1 (ru) | Вычислитель для подавления помех | |
RU222245U1 (ru) | Вычислитель для компенсации помех | |
RU224808U1 (ru) | Вычислитель для подавления пассивных помех | |
RU2813226C1 (ru) | Режекторный фильтр | |
RU2819292C1 (ru) | Вычислитель-режектор пассивных помех | |
RU2799482C1 (ru) | Вычислитель для компенсации помех | |
RU222210U1 (ru) | Фильтр для режекции помех | |
RU2817088C1 (ru) | Фильтр компенсации помех | |
RU2817398C1 (ru) | Фильтр режекции помех | |
RU2816701C1 (ru) | Фильтр подавления помех | |
RU222257U1 (ru) | Вычислитель для режектирования помех | |
RU222251U1 (ru) | Фильтр для компенсации помех | |
RU222250U1 (ru) | Фильтр режектирования помех | |
RU2797653C1 (ru) | Вычислитель для режекции помех | |
RU222252U1 (ru) | Фильтр для подавления помех | |
RU184016U1 (ru) | Вычислительное устройство компенсации помех | |
RU217618U1 (ru) | Вычислитель для режекции пассивных помех |