SU1107207A1 - Adaptive array - Google Patents

Adaptive array Download PDF

Info

Publication number
SU1107207A1
SU1107207A1 SU833561750A SU3561750A SU1107207A1 SU 1107207 A1 SU1107207 A1 SU 1107207A1 SU 833561750 A SU833561750 A SU 833561750A SU 3561750 A SU3561750 A SU 3561750A SU 1107207 A1 SU1107207 A1 SU 1107207A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
error signal
mixer
unit
Prior art date
Application number
SU833561750A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Васильевич Никитченко
Геннадий Александрович Белобров
Александр Николаевич Забродин
Original Assignee
Военная Ордена Ленина Краснознаменная Академия Связи Им.С.М.Буденного
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 Военная Ордена Ленина Краснознаменная Академия Связи Им.С.М.Буденного filed Critical Военная Ордена Ленина Краснознаменная Академия Связи Им.С.М.Буденного
Priority to SU833561750A priority Critical patent/SU1107207A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1107207A1 publication Critical patent/SU1107207A1/en

Links

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

АДАПТИВНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА, содержаща  соединенные последовательно выходной сумматор, блок усилени  и преобразовани  частоты и блок выделени  сигнала ошибки, NX.M отводных элементов задержки, .к входу каждого из которых подключен соответствующий антенный элемент, М) N весовых умножителей, вход каждого из которых соединен с одним из отводов соответствующего М-отводного элемента задержки, а выход с соответствующим входом выходного сумматора, MxN смесителей и MX N интеграторов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего смесител , а выход - с другим входом соответствующего весового умножител , отличающа с  тем, что, с целью повышени  помехозапщщенности по отношению к комбинационным помехам, между входом катвдого весового умножител  и входом соответствующего смесител  включен блок аппроксимации нелинейности, между выходом блока вьщелени  сигнала ошибки и другими входами смесителей включен преобразователь часто (П ты, гетеродинный вход которого соединен с гетеродинным выходом блока . усилени  и преобразовани  частоты.An ADAPTIVE ANTENNA GRID containing a serially connected output adder, a gain and frequency conversion unit, and an error signal extraction unit, NX.M tap-off delay elements, to the input of each of which the corresponding antenna element is connected, M) N weight multipliers, the input of each of which is connected with one of the taps of the corresponding M-tap delay element, and the output with the corresponding input of the output adder, MxN mixers and MX N integrators, the input of each of which is connected to the output of the corresponding mixer, and the output with another input of the corresponding weighting multiplier, characterized in that, in order to increase the noise immunity with respect to combinational noise, between the input of the weight multiplier and the input of the corresponding mixer, a nonlinearity approximation unit is inserted between the output of the error signal and other inputs of the mixers often include a converter (P you, the heterodyne input of which is connected to the heterodyne output of the block. amplification and frequency conversion.

Description

Изобретение относитс  к радиотех нике и может быть использовано в составе радиотехнических устройств различного назначени  с антенными решетками. Известна адаптивна  антенна  решетка , содержаща  сумматор и N антенных элементов с элементами регулировки веса, выходы которык соединены с входами сумматора. Между выходом сумматора и входами управлени  элементами регулировки веса включен блок адаптации, другие входы которого соединены с выходзхи антенных элементов. Антенна , решетка способна эффективно подавать помехи , непосредственно попадающие в полосу пропускани  приемника сП. Однако комбинационные помехи, . возн1{кающие в результате сочетани  внеполосных излучений, этими адаптивными антенными решетками не могут быть подавлены, поскольку при этом сигнал ошибки оказываетс  некорректкрованным с исходными помеха ми. Наиболее близкойк изобретению по технической сущности  вл етс  адаптивна  антенна  решетка, содерж ща  соединенные последовательно выходной сумматор, блок усилени  и преобразовани  .частоты и блоквьщел ни  сигнала ошибки, NxM отводных элементов задержки, к входу каждого из которых подключен соответствующи антенньш элемент, весовых умно жителей, вход калодого из которых со единен с одним из отводов соответствующего М-отводного элемента задержки , а выход с соответствуюгцим входом выходного сумматора, MxN смесителей и MX. N интеграторов, вход каждого из которых соединен с выход соответствующего смесител , а выход - с другим входом соответствующе го весового {ножител  t.21. Однако известна  адаптивна  антенна  решетка обладает недостаточно помехозащищенностью по отношению к комбинационным помехам, возникающим в блоке усилени  и преобразовани  частоты. Цель изобретени  - повьпдение помехозащищенности по отношению к комбинационным помехам. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в адаптивной антенной рещетке , содержащей соединенные последовательно выходной сумматор, блок усиле Еш  и преобразовани  частоты и блок вьщелени  сигнала ошибки, NX м отводных элементов задержки, к входу каждого из которых подключен соответ ствующий антенный элемент, MXN весовых умножителей, вход каждого из которых соединен с одним из отводов соответствующего М-отводного элемента задержки, а выход - с соответствующим входом вьгходного сумматора, MXN смесителей и MX.N интеграторов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего смесител , а выход - с другим входом соответствующего весового умножител , между входом каждого весового умножител  и входом соответствующего смесител  включен блок аппроксимации нелинейности , между выходом блока выделени  сигнала ошибки и другими входами смесителей включен преобразователь частоты, гетеродинный вход которого соединен с гетеродинным выходом блока усилени  и преобразовани  частоты. На фиг. 1 представлена структурна  схема предлагаемой адаптивной антенной решетки, на фиг. 2 - вариант образовани  комбинационных помех; на фиг. 3 - блок аппроксимации нелинейности. Адаптивна  антенна  решетка содержит антенные элементы 1, М-отводные элементы 2 задержки, весовые умножители 3, смесители 4, интеграторы 5, выходной сумматор 6, блок 7 усилени  и преобразовани  частоты, блок 8 выделени  сигнала ошибки, преобразователь 9 частоты, элемент 10 разв зки и блоки 11 аппроксимации нелинейности. Блок 11 аппроксимации нелинейнос ти содержит балансные смесители 12, блоки 13 весового умножени  и элемент 14 суммировани . Адаптивна  антенна  решетка работает следуюшЕИм образом. Аддитивна  смесь сигнала и помех принимаетс  антенными элементами 1 и поступает на вхолы М-отволных эле.ментов 2, с отводов которых задержанные компоненты аддитивной смеси умножаютс  в весовых умножител х 3 на весовые коэффициенты и поступают на выходной сумматор 6, где происходит частична  компенсаци  помех, С выхода выходного сумматора 6 сигнал и нескомпенсированный остаток помех поступают в блок 7, где проис ходит преобразование сигнала к промежуточной частоте и его усиление. Блок 7  вл етс  устройством с нелинейными характеристиками, поскольку применение существующих методов линеаризации не обеспечивает абсолютной линейности характеристик при емного тракта. Эта нелинейность блока 7 приводит к трансформации спектров сигнала и, главным образом помех. По вление в полосе пропускани  блока 7 комбинационных помех, возни кающих в нелинейност х тракта преоб разовани  и усилени  сигнала блока 7 при воздействии мощных внеполосных помех, показано дл  огибающих спектров сигнала и помех на входах антенных элементов 1 (фиг.2а) и дл  огибаюш 1х спектров сигнала и комбинационных помех в полосе пропускани  блока 7 (фиг.26). При этом f-ta - f П2. , - fn где ft,, гц. частоты помех на входе решетки, - комбинационные поС выхода блока 7 сигнал и остаток помехи поступают в блок 8, где выдел ютс  сигнал ошибки. С выхода блока 8 сигнал оиибки, составл ющими Которого  вл ютс  собственно помехи, попадающие в полосу пропускани  блока 7, и комбинации от внеполосовых помех, подаетс  в преобразователь 9, где осуществл ет когерентное обратное преобразование сигнала ощибки от промежуточной час тоты к высокой частоте. С выхода преобразовател  9 через элемент 10 разв зки сигнал ошибки поступает на смесители 4, на второй вход которых с соответствующих отводов элементов 2 через блоки 11 поступает смесь сигнала и помех. Блоки 11 аппроксимации нелинейности обладают характе ристикой, подобной характеристике . блока 7, обеспечива  идентичную . , трансформацию спектров сигнала и помех. При этом единственное требование , которое должно быть выполнен состоит в следующем. Если представи выходной сигнал блока 7 в виде ...+ (1) f(x) + а4.х + и выходной сигнал блока 11 в виде g(yt) ЦУ1+ bjy + b,,y + ... i 1, n то должно выполн тьс  условие Ь, а г т.е. характеристика блоков 11 должна быть не менее нелинейна, чем блока 7. При этом на выходе блоков 11 имеютс  все, и даже более, компоненты спектра , необходимые дл  формировани  весовых коэффициентов. В качестве примера приведена схема блока 11 аппроксимации нелинейности (фиг.З) с применением балансных смесителей 12, моделирующа  вьфажение (2) дл  i-й ветви. Здесь в качестве квадраторов, кубаторов и т.д. используютс  балансные смесители 12. Блоки 13 могут представл ть собой инвертирующие переменные аттенюаторы . Умножение в смесителе 4 сигнала с выхода блока 11 на сигнал ошибки и интегрирование в интеграторе 5 обеспечивает формирование весовых коэффициентов дл  весовых умножителей 3. По мере адаптации происходит снижение уровн  помех и уменьшение nponvKTOB нелинейности характеристики блока 7. При этом обеспечиваетс  выполнение услови  (3). При формировании оптимальных по критерию МСКО весовых коэффициентов уровень помехи на выходе минимизирован. Управл ющие напр жени , соответствующие оптимальным весовым коэффициентом, сохран ютс  интеграторами 5, как и в известных адаптивных антенных решетках, т.е. минимумы диаграммы направленности наход тс  в направлении прихода помех. Таким образом, формирование весовых коэффициентов происходит с учетом как помех, непосредственно попадающих в полосу пропускани  блока 7, так и помех, комбинации которых оказываютс  в этой полосе пропускани . В результате адаптивна  антенна  решетка формирует диаграмму направленности с минимумами в направлении помех, существенных дл  выходного соотношени  сигнал (помеха+ 4-шум) , что значительно повьшает помехозащищенность приемного устройства .The invention relates to radio engineering and can be used as a part of various radio engineering devices with antenna arrays. A known adaptive antenna array comprising an adder and N antenna elements with weight adjustment elements, the outputs of which are connected to the inputs of the adder. Between the output of the adder and the control inputs of the weight adjustment elements, an adaptation unit is included, the other inputs of which are connected to the output of the antenna elements. Antenna, the array can effectively interfere directly into the passband of the cp receiver. However, combination interference,. arising from a combination of out-of-band emissions, these adaptive antenna arrays cannot be suppressed, since the error signal is uncorrected with the original interferences. The closest to the invention in its technical essence is an adaptive antenna array containing a series-connected output adder, a gain and conversion unit. Frequencies and a block of the error signal, NxM tap-off delay elements, to the input of each of which is connected the corresponding antenna element, weighted intelligent inhabitants, the input of which is connected to one of the branches of the corresponding M-branch delay element, and the output with the corresponding input of the output adder, MxN mixers and MX. N integrators, the input of each of which is connected to the output of the corresponding mixer, and the output to another input of the corresponding weight {t.21 knife. However, the known adaptive antenna array does not have sufficient noise immunity with respect to combination noise arising in the amplification and frequency conversion unit. The purpose of the invention is to improve the noise immunity with respect to combination noise. This goal is achieved by the fact that in an adaptive antenna array containing serially connected output adder, the gain unit Esh and frequency conversions and the error signal selection unit, NX m of lateral delay elements, to the input of each of which is connected the corresponding antenna element, MXN weighting multipliers, the input of each of which is connected to one of the taps of the corresponding M-tap delay element, and the output to the corresponding input of the input adder, MXN mixers and MX.N integrators, the input of each of which The output is connected to the output of the corresponding mixer, and the output is connected to another input of the corresponding weight multiplier, the nonlinearity approximation unit is connected between the input of each weight multiplier and the input of the corresponding mixer, the frequency converter, the heterodyne input of which is connected to the output of the error signal allocation unit and the other mixer inputs a heterodyne output of the gain and frequency conversion unit. FIG. 1 shows the structural scheme of the proposed adaptive antenna array; FIG. 2 shows the formation of a combination noise; in fig. 3 - block approximation of nonlinearity. Adaptive antenna array contains antenna elements 1, M-tap delay elements 2, weight multipliers 3, mixers 4, integrators 5, output adder 6, amplification and frequency conversion unit 7, error signal extraction unit 8, frequency converter 9, element 10 and blocks 11 approximation of nonlinearity. The nonlinearity approximation unit 11 comprises balanced mixers 12, weight multiplication units 13 and summation element 14. The adaptive antenna array works as follows. An additive mixture of signal and interference is received by antenna elements 1 and fed to the holes of the M-outgoing elements 2, from whose outlets the delayed components of the additive mixture are multiplied in the weighting multipliers 3 by weights and fed to the output adder 6, where partial compensation of the interference occurs, From the output of the output adder 6, the signal and the uncompensated remainder of the noise arrive at block 7, where the signal is converted to an intermediate frequency and amplified. Block 7 is a device with non-linear characteristics, since the use of existing linearization methods does not provide absolute linearity of the reception path characteristics. This nonlinearity of block 7 leads to the transformation of the spectra of the signal and, mainly, the interference. The occurrence in the passband of a block 7 of combinational noise arising in nonlinearities of the path of conversion and amplification of the signal of block 7 when exposed to powerful out-of-band interference is shown for signal spectral envelopes and interference at the inputs of the antenna elements 1 (Fig. 2a) and for envelope 1x signal spectra and combinational noise in the passband of block 7 (Fig. 26). In this case, f-ta - f П2. , - fn where ft ,, Hz. interference frequency at the input of the array, combinational output from block 7, the signal and the remainder of the interference go to block 8, where the error signal is extracted. From the output of block 8, the signal of the signal, whose components are interfered with in the bandwidth of block 7, and the combination of out-of-band interference, is fed to the converter 9, where it performs a coherent inverse conversion of the error signal from the intermediate frequency to the high frequency. From the output of the converter 9, the error signal goes to the mixers 4 through the output element 10, to the second input of which from the corresponding taps of the elements 2 through the blocks 11 the mixture of the signal and interference comes. Blocks 11 approximations of nonlinearity have a characteristic similar to the characteristic. block 7, providing identical. , transformation of signal spectra and interference. The only requirement that must be fulfilled is as follows. If you imagine the output signal of block 7 as ... + (1) f (x) + a4.x + and the output signal of block 11 as g (yt) TsU1 + bjy + b ,, y + ... i 1, n then condition b must be fulfilled, and r i.e. the characteristic of blocks 11 should be no less nonlinear than block 7. At the same time, at the output of blocks 11 there are all, and even more, components of the spectrum necessary to form weights. As an example, a block diagram of the nonlinearity approximation unit 11 (FIG. 3) using balanced mixers 12, simulating the coupling (2) for the i-th branch, is shown. Here as squares, cubators, etc. balanced mixers 12 are used. Blocks 13 may be inverting variable attenuators. The multiplication in the mixer 4 of the signal from the output of the block 11 to the error signal and integration in the integrator 5 ensures the formation of weighting factors for the weight multipliers 3. As you adapt, the noise level decreases and the nponvKTOB decreases the nonlinearity of the characteristic of block 7. At that, condition (3) is satisfied. When generating weights that are optimal according to the ISCED criterion, the level of interference at the output is minimized. The control voltages corresponding to the optimal weighting factor are maintained by the integrators 5, as in the known adaptive antenna arrays, i.e. The radiation pattern minima are in the direction of the arrival of interference. Thus, the formation of weight coefficients takes into account both the noise directly falling into the bandwidth of block 7 and the noise whose combinations occur in this bandwidth. As a result, the adaptive antenna array forms a radiation pattern with minima in the direction of interference, which is significant for the output signal ratio (interference + 4 noise), which significantly increases the noise immunity of the receiving device.

Фиг.11

Claims (1)

АДАПТИВНАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА, содержащая соединенные последовательно выходной сумматор, блок усиления и преобразования частоты и блок выделения сигнала ошибки,ADAPTIVE ANTENNA ARRAY, comprising a series-connected output adder, a gain and frequency conversion unit and an error signal isolation unit, ΝκΜ отводных элементов задержки, л к входу каждого из которых подключен соответствующий антенный элемент, MX N весовых умножителей, вход каждого из которых соединен с одним из отводов соответствующего М-отвод ного элемента задержки, а выход с соответствующим входом выходного сумматора, MXN смесителей и MX N интеграторов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего смесителя, а выход - с другим входом соответствующего весового умножителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехозащищенности по отношению к комбинационным помехам, между входом каждого весового умножителя и входом соответствующего смесителя включен блок аппроксимации нелинейности, между выходом блока выделения сигнала ошибки и другими входами смесителей включен преобразователь частоты, гетеродинный вход которого соединен с гетеродинным выходом блока усиления и преобразования частоты.ΝκΜ tap-off delay elements, l to the input of each of which a corresponding antenna element is connected, MX N weight multipliers, the input of each of which is connected to one of the taps of the corresponding M-tap delay element, and the output with the corresponding input of the output adder, MXN mixers and MX N integrators, the input of each of which is connected to the output of the corresponding mixer, and the output - to the other input of the corresponding weight multiplier, characterized in that, in order to increase the noise immunity with respect to the combination interference, between the input of each weight multiplier and the input of the corresponding mixer, a nonlinearity approximation unit is switched on, a frequency converter is connected between the output of the error signal isolation unit and other mixer inputs, the heterodyne input of which is connected to the heterodyne output of the amplification and frequency conversion unit.
SU833561750A 1983-03-10 1983-03-10 Adaptive array SU1107207A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833561750A SU1107207A1 (en) 1983-03-10 1983-03-10 Adaptive array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833561750A SU1107207A1 (en) 1983-03-10 1983-03-10 Adaptive array

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1107207A1 true SU1107207A1 (en) 1984-08-07

Family

ID=21052821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833561750A SU1107207A1 (en) 1983-03-10 1983-03-10 Adaptive array

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1107207A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. ТИИЭР, т.55, 1967, № 12, с. 78-95. 2. Зарубежна радиоэлектроника, 1976, № 8, с. 35-39 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1061489C (en) Direct conversion tuner
US4736392A (en) Demodulator for digital FM signals
US5519732A (en) Digital baseband to IF conversion in cellular base stations
CA1115355A (en) Binary transversal filter
CN115001913B (en) Full-duplex frequency domain self-interference elimination method based on digital assistance
US6628969B1 (en) One-tuner adaptive array
US5583887A (en) Transmission signal processing apparatus
GB2166329A (en) Adaptive digital filter
GB2036509A (en) Automatic phase and amplitude equalisation of fm signals
SU1107207A1 (en) Adaptive array
JPH02501789A (en) Analog/digital adaptive line enhancer
US10432249B1 (en) Universal nonlinear variable delay filter
JPH0557767B2 (en)
EP1453265A1 (en) Information transfer methods
JP2593510B2 (en) Transmission line simulator
JPH06311134A (en) Orthogonal frequency division multiplex signal generator
SU1427453A1 (en) Arrangement for shaping multibeam directional pattern of aerial grid
SU1693727A1 (en) Device for reception of digital signals
RU2289885C2 (en) Method for multi-channel receiving system channels flattening(variants)
GB1026126A (en) Improvements in or relating to circuit arrangements for use in colour-television receivers
JPH063884B2 (en) IQ channel adaptive line enhancer
SU1197136A1 (en) Receiver of phase-shift keyed signals
JP2003218710A (en) Apparatus and method for canceling harmonic wave
JPS61134102A (en) Disturbing wave suppressing device
SU1119183A1 (en) Transmitting-receiving device for closed adaptive troposcatter communication system