RU2816701C1 - Noise suppression filter - Google Patents
Noise suppression filter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816701C1 RU2816701C1 RU2023113143A RU2023113143A RU2816701C1 RU 2816701 C1 RU2816701 C1 RU 2816701C1 RU 2023113143 A RU2023113143 A RU 2023113143A RU 2023113143 A RU2023113143 A RU 2023113143A RU 2816701 C1 RU2816701 C1 RU 2816701C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- complex
- outputs
- delay
- block
- Prior art date
Links
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано в когерентно-импульсных радиолокационных системах для выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с неизвестной доплеровской фазой.The invention relates to radar technology and can be used in coherent-pulse radar systems to isolate signals from moving targets against the background of passive interference with an unknown Doppler phase.
Известно радиолокационное устройство для обнаружения движущейся цели [патент Японии №63-49193, МПК G01S 13/52], содержащее последовательно включенные блоки задержки, перемножитель комплексных чисел и вычитатель. Однако это устройство обладает низкой эффективностью выделения сигнала движущейся цели.A radar device for detecting a moving target is known [Japanese patent No. 63-49193, IPC G01S 13/52], containing sequentially connected delay units, a complex number multiplier and a subtractor. However, this device has low efficiency in isolating a moving target signal.
Наиболее близкий к данному изобретению фильтр компенсации помех [патент RU №2758877, МПК G01S 13/524], выбранный в качестве прототипа, содержит весовой блок, блоки задержки и комплексные сумматоры. Однако данное устройство имеет потери в эффективности подавления помех.The noise compensation filter closest to this invention [patent RU No. 2758877, IPC G01S 13/524], selected as a prototype, contains a weighting unit, delay units and complex adders. However, this device suffers from losses in interference suppression efficiency.
Задачей, решаемой в изобретении, является повышение эффективности подавления пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей при обработке сигналов от цели на фоне пассивных помех с априорно неизвестной доплеровской фазой.The problem solved by the invention is to increase the efficiency of suppressing passive interference and isolating signals from moving targets when processing signals from a target against the background of passive interference with an a priori unknown Doppler phase.
Для решения поставленной задачи в фильтр подавления помех, содержащий весовой блок, первый, второй, третий и четвертый блоки задержки, первый и второй комплексные сумматоры и синхрогенератор, введены первый и второй комплексные перемножители и измеритель доплеровской фазы, соединенные между собой определенным образом.To solve the problem, the first and second complex multipliers and a Doppler phase meter, connected to each other in a certain way, are introduced into the interference suppression filter, which contains a weight block, the first, second, third and fourth delay blocks, the first and second complex adders and a clock generator.
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 out in the claims and providing a solution to the problem through optimal and coordinated processing of incoming pulses.
Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности подавления пассивной помехи с априорно неизвестной доплеровской фазой и выделения сигналов движущихся целей.The technical result of the invention is to increase the efficiency of suppressing passive interference with an a priori unknown Doppler phase and identifying signals from moving targets.
На фиг.1 представлена структурная электрическая схема фильтра подавления помех; на фиг.2 - весового блока; на фиг.3 - блока задержки; на фиг.4 - комплексного сумматора; на фиг.5 - комплексного перемножителя; на фиг.6 - измерителя доплеровской фазы; на фиг.7 - блока комплексного сопряжения; на фиг.8 - накопителя; на фиг.9 - блока вычисления модуля.Figure 1 shows a block diagram of an interference suppression filter; figure 2 - weight block; figure 3 - delay block; figure 4 - complex adder; figure 5 - complex multiplier; Fig.6 - Doppler phase meter; Fig.7 - complex interface block; Fig.8 - drive; Fig.9 - module calculation block.
Фильтр подавления помех (фиг.1) содержит весовой блок 1, блоки 2, 4, 7, 8 задержки, комплексные сумматоры 3, 5, синхрогенератор 6, комплексные перемножители 9, 10 и измеритель 11 доплеровской фазы.The noise suppression filter (Fig. 1) contains a
Весовой блок 1 (фиг.2) содержит блок 12 памяти и первый и второй перемножители 13; блоки 2, 4, 7, 8 задержки (фиг.3) содержат первую и вторую линии 14 задержки; первый и второй комплексные сумматоры 3, 5 (фиг.4) содержат первый и второй сумматоры 15; первый, второй и третий комплексные перемножители 9, 10, 20 (фиг.5) содержат два канала (I, II), каждый из которых содержит первый и второй перемножители 16, 17 и сумматор 18; измеритель 11 доплеровской фазы (фиг.6) содержит блок 19 комплексного сопряжения, третий комплексный перемножитель 20 (фиг.5), первый и второй накопители 21, блок 22 вычисления модуля и первый и второй делители 23; блок 19 комплексного сопряжения (фиг.7) содержит инвертор знака 24; первый и второй накопители 21 (фиг.8) содержат n элементов 25 задержки на интервал tд и n сумматоров 26, блок 22 вычисления модуля (фиг.9) содержит первый и второй квадраторы 27, сумматор 28 и блок 29 извлечения квадратного корня.Weight block 1 (Fig. 2) contains a
Фильтр подавления помех может быть осуществлен следующим образом.The interference suppression filter 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 чиселThe digital samples (x kl , y kl ) arriving at the input of the proposed device (Fig. 1) follow through a repetition period T and in each range resolution element (range ring) of each repetition period they form a sequence of complex numbers
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 третьего блока 7 задержки (фиг.3) на интервал τ и вторые входы измерителя 11 доплеровской фазы (фиг.6). На первые входы измерителя 11 доплеровской фазы поступают отсчеты с выхода первого блока 2 задержки на интервал T-τ. Отсчеты на первых и вторых входах измерителя 11 доплеровской фазы разделены на интервал Т.Digital samples in the inventive device (Fig. 1) are supplied to the connected inputs of the third delay block 7 (Fig. 3) for the interval τ and the second inputs of the Doppler phase meter 11 (Fig. 6). The first inputs of the
Отсчеты с выхода третьего блока 7 задержки поступают на входы весового блока 1, первые входы второго комплексного сумматора 5 и на входы первого блока 2 задержки, с выходов которого отсчеты поступают в каскадно соединенные четвертый блок 8 задержки, первый комплексный перемножитель 9, первый комплексный сумматор 3, второй блок 4 задержки, второй комплексный перемножитель 10 и второй комплексный сумматор 5, выходы которого являются выходами заявляемого устройства. Отсчеты с выходов весового блока 1 поступают на первые входы первого комплексного сумматора 3.Samples from the output of the
В инверторе знака 24 (фиг.7) блока 19 комплексного сопряжения измерителя 11 (фиг.6) происходит инвертирование знака мнимых проекций задержанных отсчетов. В третьем комплексном перемножителе 20 осуществляется перемножение соответствующих комплексных чисел, реализуемое путем операций с проекциями этих чисел в соответствии с фиг.5 и приводящее к образованию величинIn the sign inverter 24 (Fig. 7) of the block 19 of the complex interface of the meter 11 (Fig. 6), the sign of the imaginary projections of the delayed samples is inverted. In the third complex multiplier 20, the corresponding complex numbers are multiplied, implemented by operations with the projections of these numbers in accordance with Fig. 5 and leading to the formation of the quantities
В накопителях 21 (фиг.6) с помощью элементов 25 задержки и сумматоров 26 (фиг.8) осуществляется скользящее вдоль дальности в каждом периоде повторения суммирование проекций Re Xkl и ImXkl с n+1 смежных элементов разрешения по дальности временнóго строба, кроме элемента с номером n/2+1, для чего выходные величины элемента 25 задержки с номером n/2 поступают только на последующий элемент 25 задержки (фиг.8). В результате накопления образуются величиныIn drives 21 (Fig. 6), with the help of
где - оценка доплеровского сдвига фазы помехи за период повторения, усредненная по n смежным элементам разрешения по дальности.Where - estimate of the Doppler phase shift of the interference over the repetition period, averaged over n adjacent range resolution elements.
В блоке 22 вычисления модуля (фиг.9) определяются величины а затем на выходах делителей 23 (фиг.6) - величины поступающие на вторые входы первого и второго комплексных перемножителей 9, 10. Накопление n отсчетов обеспечивает высокоточное измерение величины In module calculation block 22 (Fig.9) the values are determined and then at the outputs of dividers 23 (Fig. 6) - the values arriving at the second inputs of the first and second complex multipliers 9, 10. The accumulation of n samples provides a highly accurate measurement of the quantity
В весовом блоке 1 (фиг.2) происходит взвешивание поступающих отсчетов весовым коэффициентом g=-2, хранящимся в блоке 12 памяти.In weight block 1 (Fig. 2), incoming samples are weighed by a weight coefficient g=-2, stored in
Четвертый блок 8 задержки на интервал х совместно с первым блоком 2 задержки на интервал Т-τ образуют результирующую задержку на интервал Т. Во втором блоке 4 задержки осуществляется задержка на интервал T.The
В результате на входы комплексных сумматоров 3 и 5 отсчеты поступают синхронно. С учетом комплексного перемножения с величиной задержанных отсчетов и синфазных суммирований в комплексных сумматорах 3, 5 на выходе комплексного сумматора 5 отсчеты остатков помехи имеют видAs a result, samples are received synchronously at the inputs of
Двумерный поворот задержанных отсчетов в первом и втором комплексных перемножителях 9, 10 на угол обеспечивает необходимую для компенсации помехи синфазность суммируемых отсчетов. Отсчеты сигнала от движущейся цели из-за сохранения доплеровских сдвигов фазы не подавляются.Two-dimensional rotation of delayed samples in the first and second complex multipliers 9, 10 by angle provides the in-phase consistency of the summed samples necessary to compensate for interference. Signal samples from a moving target are not suppressed due to the preservation of Doppler phase shifts.
Введение третьего блока 7 задержки на интервал τ обеспечивает соответствие оценок среднему элементу обучающей выборки, исключенному в накопителях 21 (фиг.8). Величина т определяется выражением где tв - время вычисления оценки n - количество элементов обучающей выборки, tд - интервал (период) временнóй дискретизации.The introduction of the
При этом достигается соответствие вводимой в первый и второй комплексные перемножители 9, 10 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 оцениваемой и действительной величинами доплеровской фазы помехи.In this case, the correspondence of the estimates entered into the first and second complex factors 9, 10 is achieved the middle element excluded from the training set. Then, in the case of a signal comparable in magnitude to the interference, or discontinuous interference, when compensating for interference samples from the resolution element containing the signal, the possibility of attenuation or suppression of the signal due to its influence on the estimates used is eliminated. In addition, errors are reduced due to the mismatch between the estimated and actual values of the Doppler phase of the interference.
Синхронизация фильтра подавления помех осуществляется подачей на все блоки заявляемого устройства последовательности синхронизирующих импульсов от синхрогенератора 6 (фиг.1).Synchronization of the noise suppression filter is carried out by supplying all blocks of the inventive device with a sequence of synchronizing pulses from the clock generator 6 (Fig. 1).
Достигаемый технический результат состоит в повышении эффективности компенсации пассивной помехи с априорно неизвестной доплеровской фазой и выделения сигналов движущихся целей, что обеспечивается синфазностью суммируемых отсчетов, повышением точности оценивания доплеровской фазы помехи и уменьшением рассогласования между получаемыми усреднением отсчетов обучающей выборки оценками и отсчетами, соответствующими среднему элементу обучающей выборки.The achieved technical result consists in increasing the efficiency of compensation for passive interference with an a priori unknown Doppler phase and isolating signals from moving targets, which is ensured by the in-phase of the summed samples, increasing the accuracy of estimating the Doppler phase of interference and reducing the mismatch between the estimates obtained by averaging the samples of the training sample and the samples corresponding to the average element of the training sample. samples.
Таким образом, фильтр подавления помех позволяет повысить эффективность компенсации пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с априорно неизвестной доплеровской фазой.Thus, the interference suppression filter makes it possible to increase the efficiency of compensation for passive interference and the selection of signals from moving targets against the background of passive interference with an a priori unknown Doppler phase.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2816701C1 true RU2816701C1 (en) | 2024-04-03 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998002983A1 (en) * | 1996-07-12 | 1998-01-22 | Eatwell Graham P | Low delay noise reduction filter |
WO2003056711A1 (en) * | 2001-12-26 | 2003-07-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Noise filter circuit |
RU2413237C1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Interference suppression method |
US10097222B2 (en) * | 2016-10-28 | 2018-10-09 | Tektronix, Inc. | Variable passive network noise filter for noise reduction |
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 |
RU215730U1 (en) * | 2022-05-11 | 2022-12-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Interference suppression device |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998002983A1 (en) * | 1996-07-12 | 1998-01-22 | Eatwell Graham P | Low delay noise reduction filter |
WO2003056711A1 (en) * | 2001-12-26 | 2003-07-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Noise filter circuit |
RU2413237C1 (en) * | 2009-07-20 | 2011-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов" (ОАО "НИИИП") | Interference suppression method |
US10097222B2 (en) * | 2016-10-28 | 2018-10-09 | Tektronix, Inc. | Variable passive network noise filter for noise reduction |
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 |
RU215730U1 (en) * | 2022-05-11 | 2022-12-23 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Interference suppression device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2634190C1 (en) | Interference rejecting counter | |
RU2674468C1 (en) | Interference rejection filter | |
RU161949U1 (en) | COMPUTER FOR AUTO COMPENSATION OF SHIFT PHASE SHIFTS | |
RU2816701C1 (en) | Noise suppression filter | |
RU2817088C1 (en) | Interference compensation filter | |
RU2817398C1 (en) | Noise rejection filter | |
RU2813226C1 (en) | Notch filter | |
RU2819292C1 (en) | Passive jamming rejector computer | |
RU2819294C1 (en) | Interference suppression computer | |
RU222252U1 (en) | INTERFERENCE SUPPRESSION FILTER | |
RU2660803C1 (en) | Filter of noise notching | |
RU224808U1 (en) | COMPUTER FOR PASSIVE INTERFERENCE SUPPRESSION | |
RU222210U1 (en) | INTERFERENCE FILTER | |
RU222257U1 (en) | COMPUTER FOR INTERFERENCE REJECTION | |
RU2809737C1 (en) | Computing device for interference rejection | |
RU222250U1 (en) | INTERFERENCE FILTER | |
RU2814973C1 (en) | Computer-compensator of passive interference | |
RU222251U1 (en) | INTERFERENCE COMPENSATION FILTER | |
RU222510U1 (en) | COMPUTER FOR PASSIVE INTERFERENCE REJECTION | |
RU2802738C1 (en) | Computer-compensator of passive interference | |
RU2803419C1 (en) | Interference rejection computer | |
RU2803526C1 (en) | Computer for interference suppression | |
RU222245U1 (en) | INTERFERENCE COMPENSATION COMPUTER | |
RU2799482C1 (en) | Computer for interference compensation | |
RU184016U1 (en) | INTERFERENCE COMPENSATION COMPUTER |