SU1247775A1 - Device for recognizing single and group composite pulse signals - Google Patents

Device for recognizing single and group composite pulse signals Download PDF

Info

Publication number
SU1247775A1
SU1247775A1 SU843786878A SU3786878A SU1247775A1 SU 1247775 A1 SU1247775 A1 SU 1247775A1 SU 843786878 A SU843786878 A SU 843786878A SU 3786878 A SU3786878 A SU 3786878A SU 1247775 A1 SU1247775 A1 SU 1247775A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
block
unit
fourier transform
Prior art date
Application number
SU843786878A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Васильевич Зеленков
Виктор Ильич Боярский
Original Assignee
Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола
Ордена Ленина Арктический И Антарктический Научно-Исследовательский Институт Госкомгидромета
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 Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола, Ордена Ленина Арктический И Антарктический Научно-Исследовательский Институт Госкомгидромета filed Critical Рижский Краснознаменный Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола
Priority to SU843786878A priority Critical patent/SU1247775A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1247775A1 publication Critical patent/SU1247775A1/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике. Может быть и с- пользовано дл  обработки локах онных или сейсмических сигналов. Цель изобретени  - повышение веро тности распознавани  одиночных и групповых импульсных сигналов. Дл  этого в устройство , содержащее аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 быстрого преобразовани  Фурье, блок 3 вычислени  квадрата модул  коэффициентов дискретного .преобразовани  Фурье, . переключатель 4, блок 5 пам ти, блок 6 делени , блок 7 вычислени  и вычио Фт.г сл с: VI VJ СПThis invention relates to electrical measuring technology. It can also be used for processing block or seismic signals. The purpose of the invention is to increase the likelihood of recognizing single and grouped pulse signals. For this purpose, a device containing an analog-to-digital converter 1, a fast Fourier transform block 2, a computation block 3 of a square module of the discrete Fourier transform coefficients,. switch 4, block 5 of memory, block 6 of division, block 7 of calculation and calculation of Ft.g sl with: VI VJ SP

Description

тани  среднего, блок 8 умножени , генератор 9 весовой функции, блок 10 обратного быстрого преобразовани  Фурье, цифроаналоговый преобразователь (11АП) 14, блок 15 регистрации, синхрогенератор 16, введены первый, второй 11, 12 блоки сравнени , блок 13 индикации одиночных и групповых импульсов. Ситуации отсутстви  сигнала соответствуют коды О, О, 00 на выходах блоков 11-13 соответственно и сигнал, равный.О, на выходах ЦАП 1А. Присутствию одиночного сигналаtanya, multiplication unit 8, weight function generator 9, inverse fast Fourier transform unit 10, digital-to-analogue converter (11AP) 14, registration unit 15, synchro-generator 16, first, second 11, 12 comparison blocks, display unit 13 for single and group impulses . Situations of the absence of a signal correspond to the codes O, O, 00 at the outputs of blocks 11-13, respectively, and the signal equal to O at the outputs of the DAC 1A. The presence of a single signal

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  обработки локационных или сейсмических сигналов.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to process location or seismic signals.

Цель изобретени  - повышение веро тности распознавани  одиночных и групповых импульсных сигналов.The purpose of the invention is to increase the likelihood of recognizing single and grouped pulse signals.

На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства на фиг.2 - временные диаграммы выходных сигналов синхрогенератора в подготовительном режиме; на фиг.З - то режиме обработки.Figure 1 shows the functional diagram of the device in figure 2 - time diagrams of the output signals of the synchronous generator in the preparatory mode; fig.Z - then the processing mode.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 быстрого преобразовани  Фурье (БПФ), блок 3 вычислени  квадрата модул  коэффициентов дискретного преобразовани  Фурье (ДПФ), переключатель 4, блок 5 пам ти, блок 6 делени , блок 7 вычислени  и вычитани  среднего, блок 8 умножени , генератор 9 весовой функции, блок 10 обратного преобразовани  Фурье (ОБПФ)t первьй блок 11 сравнени , второй блок 12 сравнени , блок 13 индикации одиночных и групповых импульсов, цифроаналоговый преобразователь 14, блок 15 регистрации, синхрогенератор 16.The device contains an analog-to-digital converter (ADC) 1, a fast Fourier transform (FFT) unit 2, a block 3 for calculating a square of a module of discrete Fourier transform (DFT) coefficients, a switch 4, a block 5 for memory, a block 6 for dividing, a block 7 for calculating and subtracting medium, multiplication unit 8, weight function generator 9, inverse Fourier transform unit (OBPF) t t first comparison unit 11, second comparison unit 12, single and group pulse indication unit 13, digital-to-analog converter 14, registration unit 15, clock generator 16.

Выход АЦП 1 соединен с сигнальным входом блока 2 БПФ, первый и второй выходы которого соединены с первыми и вторыми сигнальными входами блока 3 вычислени  квадрата модул  ДПФ, выход которого соединен с сигнальным входом переключател  4, первый выходThe output of the ADC 1 is connected to the signal input of the FFT unit 2, the first and second outputs of which are connected to the first and second signal inputs of the block 3 for calculating the square of the DFT module, the output of which is connected to the signal input of the switch 4, the first output

соответствуют коды 0., t, 01 на выходах блоков 11-13 соответственно и сигнал, равный 1, на выходе ЦАП 14. Присутствие групповых импульсов отразит код 1, 1, 10 на выходах блоков 11-13 и сигнал 2 на выходе ЦАП 14. Устройство позвол ет повысить веро тность правильного распределени  одиночных и групповых им - пульсных сигналов в случае наличи  импульсов и разброса формы элементарных импульсов . 3 ил.codes 0 correspond., t, 01 at the outputs of blocks 11-13, respectively, and a signal equal to 1 at the output of the DAC 14. The presence of group pulses will reflect code 1, 1, 10 at the outputs of blocks 11-13 and signal 2 at the output of the DAC 14. The device makes it possible to increase the probability of a correct distribution of single and group pulsed signals in the presence of pulses and the spread of the shape of elementary pulses. 3 il.

которого соединен с сигнальным входом блока 5 пам ти, а второй - с первым сигнальным входом блока 6 делени , второй сигнальный вход которогоwhich is connected to the signal input of the memory unit 5, and the second to the first signal input of the dividing unit 6, the second signal input of which

соединен с выходом блока 5 пам ти, а выход - с сигнальным входом блока 7 вычислени  и вычитани  среднего, выход которого соединен с первым сигнальным входом блока 8 умножени connected to the output of the memory block 5, and the output to the signal input of the calculating and subtracting unit 7, the output of which is connected to the first signal input of the multiplication unit 8

второй сигнальный вход которого соединен с выходом генератора 9 весовой функции, а выход - с входом блока 10 ОБПФ.the second signal input of which is connected to the output of the generator 9 of the weighting function, and the output to the input of the OBFT unit 10.

Выход 11АП 14 соединен с входомOutput 11AP 14 is connected to the input

блока 15 регистрации. Первый выход синхрогенератора 16 соединен с управл ющим входом А1Щ 1 и первым управл ющим входом блока 2 БПФ. Второй выход соединен с вторым управл ющимblock 15 registration. The first output of the clock generator 16 is connected to the control input A1SCH 1 and the first control input of the FFT unit 2. The second output is connected to the second control.

входом блока 2 БПФ, третий выход - с третьим управл ющим входом блока 2 БПФ и управл ющим входом блока 3 вычислени  квадрата модул  ДПФ Четвертый выход синхрогенератора 16 соединен с первым управл ющим входом блока 5 пам ти. П тый выход соединен с управл ки1{им входом переключател  .4, щестой выход - с вторым управл ющим входом блока 5 пам ти, управл ющим вводом блока 6 делени  и первым управл ющим входом блока 7 вычислени  и вычитани  среднего. Седьмой выход синхрогенератора 16 соединен с вторым управл ющим входом, а восьмой с третьим управп кицим входом блока 7 вьтчислени  и вычитани  среднего, де3the input of the FFT unit 2, the third output with the third control input of the FFT unit 2 and the control input of the square calculator 3 DFT module. The fourth output of the synchro generator 16 is connected to the first control input of the memory block 5. The fifth output is connected to a control1 {by the input of the switch .4, the otherwire is connected to the second control input of the memory unit 5, the control input of the division unit 6 and the first control input of the calculation and subtraction unit 7. The seventh output of the clock generator 16 is connected to the second control input, and the eighth to the third control input of the calculation and subtraction block 7, de3

в тый выход соединен с четвертым управл ющим входом блока 7 вычислени  и вычитани  среднего, с управл ющими входами генератора 9 весовой функции и блока 8 умножени  и первы управл ющим входом блока 10 ОБПФ, второй и третий управл ющие входы которого соединены с дес тым и одиннадцатым выходами синхрогенератора 16. Входы блока 13 индикации одиноч ных и групповых импульсов соединены с выходами блоков 11 и 12 сравнени  а выход - с входом ЦАП 14. Сигнальный вход первого блока 11 сравнени  соединен с выходом блока 10 ОБПФ, а первый управл ющий вход - с двенадцатым выходом синхрогенератора 16, тринадцатый выход которого соединен с первым управл ющим входом второго .блока 12 сравнени , а.четырнадцатый с вторыми управл ющими входами первого 11 и второго 12 блоков сравнени , сигнальный вход которого соединен с выходом АЦП 1. Входом устройства  вл етс  вход АЦП 1, первым вы ходом - выход блока 10 ОБПФ, а вторым - выход блока 13 индикации одиночных и групповых импульсов.the output is connected to the fourth control input of the calculating and subtracting average unit 7, to the control inputs of the generator 9 of the weight function and the multiplication unit 8, and first to the control input of the OBFT block 10, the second and third control inputs of which are connected to the tenth and eleventh sync generator outputs 16. The inputs of the display unit 13 for single and group pulses are connected to the outputs of blocks 11 and 12 of the comparison, and the output is connected to the input of the DAC 14. The signal input of the first comparison unit 11 is connected to the output of the IFFT block 10 The twelfth output of the sync generator 16, the thirteenth output of which is connected to the first control input of the second comparison unit 12, and the fourteenth with the second control inputs of the first 11 and second 12 comparison blocks, the signal input of which is connected to the output of the ADC 1. The input of the device is input The ADC 1, the first output - the output of the block 10 OBPF, and the second - the output of the block 13 of the display of single and group pulses.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Сигнал на входе локационного приемника , сформированный, например, в слоистой среде с контрастными границами раздела, можно представить в виде суммы отражений от каждой гра- ницы раздела. Задача состоит в .том, чтобы различить сигнал, отраженный средой с одной контрастной границей раздела (например воздух - вода) от сигнала, .отраженного средой с числом контрастных границ раздела две и больше, включа  переотражени , даже в том слзгчае, если отраженные импульсы перекрываютс  во времени. Анало- гичным образом задача может ставить- The signal at the input of the location detector, formed, for example, in a layered medium with contrasting interfaces, can be represented as a sum of reflections from each section boundary. The task is to distinguish the signal reflected by the medium with one contrast interface (for example, air - water) from the signal reflected by the medium with two or more contrast interfaces, including re-reflections, even in that case, if the reflected pulses overlap in time. Similarly, the task may set

с  и дл  точечных объектов: распознавание одиночных и групповых точечных отражающих объектов.with and for point objects: recognition of single and group point reflecting objects.

Пусть сигнал S(t) на выходе линейного приемника, т.е. на входе АЦП 1 (фиг.1), содержит два отраженных импульса S(t) и S.j(t) имеет видLet the signal S (t) at the output of the linear receiver, i.e. at the input of the ADC 1 (figure 1), contains two reflected pulses S (t) and S.j (t) has the form

S(t)S, (t)+S2(t),S (t) S, (t) + S2 (t),

где S,(t)aS(t-f),where S, (t) aS (t-f),

t - взаимный сдвиг импульсов S,(t) и S,(t),t is the mutual shift of the pulses S, (t) and S, (t),

а - относительна  амплитудаa - relative amplitude

(а О и UTi 1).(a O and UTi 1).

Если спектральную функцию первого импульса S(t) записать какIf the spectral function of the first pulse S (t) is written as

S, («)S, (")

« ,“,

где u - кругова  частотаwhere u is the circular frequency

i- - задержка S (t) относительно начала временного окна или интервала наблюдени , дл  которого , i - is the delay S (t) relative to the beginning of the time window or observation interval for which,

то спектральна  функци  второго отражени  S,(t) соответственно равнаthen the spectral function of the second reflection S, (t) is respectively equal to

aS.,(u)e J (,aS., (u) e J (,

Таким образом, спектральна  функци  составного сигнала S(t) имеетThus, the spectral function of the composite signal S (t) has

видview

S(и) S (i) ( Нае- ) , (1)S (i) S (i) (Na-), (1)

тогдаthen

IS (и) I 2 IS ((j) 2 (1 1-2а cos ut+a ). (2) IS (i) I 2 IS ((j) 2 (1 1-2a cos ut + a). (2)

Отсюда следует, что временную задержку t можно измерить с высокой точностью , применив обратное преобразование Фурье, если в уравнении (2) исключить множитель |S ( J)M. Это можно сделать, име  априорную информацию о множителе. Дл  случа  зондировани  с лоистых сред или точечных объектов така  информаци  может быть получена из сигнала с одним отражением или даже использу  зондирующий сигнал в случае активной локации. Сигнал с одним отражением может быть получен от одиночной контрастной границы раздела в слоистой среде (например , воздух - вода) или при отражении от одиночного точечного объ It follows that the time delay t can be measured with high accuracy by applying the inverse Fourier transform if the factor | S (J) M is excluded from equation (2). This can be done by having prior information about the multiplier. For the case of probing from loili media or point objects, such information can be obtained from a signal with one reflection or even using a probing signal in the case of active location. A signal with a single reflection can be obtained from a single contrast interface in a layered medium (for example, air - water) or when reflected from a single point volume.

екта. Этот сигнал можно использовать в качестве образца или зталона элементарного колебани  дл  вычислени  и запоминани  функции 1Ь8(и)И, где b - коэффициент, учитывающий взаимный разброс по амплитуде наибольшего элементарного импульса в отраженном исследуемом сигнале и образцово- го импульса. Если затем в процессе обработки правую часть уравнени  (2) разделить на эту функцию, то можно получить вещественную четную спект- тральиую функциюekta. This signal can be used as a sample or elementary oscillation calorimeter for calculating and storing the 1b8 function (i) And, where b is the coefficient taking into account the mutual spread of the amplitude of the largest elementary pulse in the reflected signal and the reference pulse. If the right side of equation (2) is then divided into this function during the processing, then we can obtain a real even spectral function

А(ы) A (s)

IS(u))l 1+а IbS (а)2 1Ь|2IS (u)) l 1 + a IbS (a) 2 1b | 2

(1+2а cosijL+a2).(3)(1 + 2a cosijL + a2). (3)

Обратное преобразование Фурье от A(w) на оси времени дает три импуль- са: один положительный при с амплитудой (1+а2)/|ЬР и два одинако- вых, симметрично расположенных относительно в точках с амплитудой а/1Ь|2. Величина (1+а2)/1ЬР в уравнении (3)  вл етс  средним значением . Если эту величину определить путем усреднени  вьфажений (3) по ю, а затем вычесть ее из исходного выражени , то посла обратного преобразовани  Фурье останетс  только два импульса в точках t tt . Временной ин- тервал между этими импульсами можно измерить с высокой точностью путем фиксации положени  максимумов абсолютных значений.The inverse Fourier transform of A (w) on the time axis gives three pulses: one positive for amplitudes of (1 + a2) / | bp and two identical symmetrically located at points with amplitudes of a / 1b | 2. The value (1 + a2) / 1b in equation (3) is the average value. If this value is determined by averaging the expressions (3) over w, and then subtracting it from the original expression, then the inverse Fourier transform ambient will remain only two pulses at the points t tt. The time interval between these pulses can be measured with high accuracy by fixing the position of the maxima of the absolute values.

Кроме того, если 0, то сигнал S(t) - это фактически одиночный элементарный импульс (1+a)S(t). При этом A(u)const(1+a) и вычи- , тание среднего значени  из А(и) (также равного (1+a)2/lbl2) приводит к нулевому уровню сигнала после обратного преобразовани  Фурье.In addition, if 0, then the signal S (t) is actually a single elementary pulse (1 + a) S (t). In this case, A (u) const (1 + a) and subtracting the average value from A (and) (also equal to (1 + a) 2 / lbl2) results in a zero signal level after the inverse Fourier transform.

С помощью схемы автоматической регулировки усилени  в приемнике можно обеспечить примерное равенство Ь1 const. Поэтому в дальнейшем можно считать .Using an automatic gain control circuit in the receiver, it is possible to provide an approximate equality of b1 const. Therefore, in the future can be considered.

Устройство работает следующим образом . .The device works as follows. .

Назначение, принцип действи  и св зи между преобразователем 1, блоками 2,3,6-8,10, генератором 9 полностью соответствзтот таким же блокам известного устройства. Эта часть устройства может использоватьс  дл  из- мерени  I по выходному сигналу блока 10 путем фиксации положени  двух наибольших по абсолютному значению равновеликих пиков по обе стороны от - точки или одного наибольшего пик на половине интервала определени  от до , где N - размер ДПФ. Дл  распознавани  одиночных и групповых импульсных сигналов, а также фиксации наличи  или отсутстви  сигнала на входе блока 1 АЦП и записи всей этой текущей информации служат блоки 11-13, 15, преобразователь 14.The purpose, principle of operation and communication between the transducer 1, the blocks 2,3,6-8,10, the generator 9 fully corresponds to the same blocks of the known device. This part of the device can be used to measure I from the output of block 10 by fixing the position of the two largest absolute values of equal peaks on either side of the - point or one of the largest peaks at half the determination interval from to where N is the size of the DFT. To recognize single and grouped pulse signals, and also to fix the presence or absence of a signal at the input of block 1 of the ADC and to record all this current information, blocks 11–13, 15, and converter 14 are used.

Устройство работает в двух режимах . В первом, подготовительном, ре- жиме происходит запись в блок 5 пам ти отсчетов квадрата модул  ДПФ образца элементарного колебани . ВоThe device works in two modes. In the first, preparatory, mode, the samples of the square of the DFT module of the sample of the elementary oscillation are written into block 5 of the memory. In

тором, основном,режиме выполн етс  бработка отраженного сигнала. Переод от одного режима к другому обесечиваетс  переключателем 4. Этот ереход может осуществл тьс  как ав- оматичееки, так и вручную.In the main mode, the reflection signal is processed. The transition from one mode to another is secured by switch 4. This transition can be carried out either automatically or manually.

Управление переключателем 4 осуествл етс  синхрогенератором 16 (выход д). Во втором режиме может выполн тьс  измерение сдвига t межу двум  наибольшими по абсолютноу значению импульсами на выходе блока 10, чему соответствует измерение сдвига между двум  наибольшими по амплитуде элементарными импульсаи во входном сигнале, а также записываетс  информаци  о наличии и составе этого же .сигнала блоком 15 регистрации .The switch 4 is controlled by a synchronous generator 16 (output d). In the second mode, the measurement of the shift t between the two highest absolute pulses at the output of block 10 can be performed, which corresponds to the measurement of the shift between the two largest amplitudes of the elementary pulses in the input signal, and also records the presence and composition of the same signal by block 15 registration.

В течение времени обработки образца синхрогенератор 16 подключает вход переключател  4 к его первому выходу. При этом происходит запись в  чейки блока 5 пам ти отсчетов квадрата модул  ДПФ образца. Эти отсчеты формируютс  следующим образом . Из аналогового сигнала образца , поступающего на вход АЦП 1, в соответствии с теоремой Котельнико- ва с частотой не менее, чем в 2 раза большей верхней частоты в спектре об- рабатьшаемых сигналов берутс  выборки , амплитуда которых преобразуетс  в двоичный код, который подаетс  на вход блока 2 БПФ. Частота вз ти  этих выборок определ етс  периодом повторени  тактовых импульсов, поступающих на вход управлени  АЦП 1 с выхода а синхрогенератора 16. Эти же тактовые импульсы управл ют записью цифровых выборок во входной регистр блока 2 БПФ. В течение интервала определени  сигнала беретс  N выборок, причем дл  алгоритма БПФ, как правило N  вл етс  степенью 2. Началом выполнени  БПФ управл ют импульсы , поступаннцие с выхода б синхрогенератора 16 на второй вход управлени  блока 2 БПФ после записи в его входной регистр N-й цифровой выборки сигнала. С выходных регистров блока 2 БПФ считываетс  пара отсчетов , соответствующих мнимой и вещественной части каждого коэффициента ДПФ в пределах половины частотного окна. Использование дл  дальнейшей обработки только половины козсЬФициентов ДПФ из числа попадающих в частотное окно с нормированными частотами f от О до М/2, где F tN - число , определ ющее ширину частотного j окна (если оценивать числом коэффициентов ДПФ, то ширина при равна М+1), объ сн етс  тем, что коэффициенты ДПФ вещественного сигнала имеют четкую симметрию модул  относи- 10During the sample processing time, the clock generator 16 connects the input of the switch 4 to its first output. When this occurs, the cells of the block 5 of the memory of samples of the square of the sample of the DFT sample are recorded. These samples are formed as follows. In accordance with the Kotel'nikov theorem with a frequency not less than 2 times the upper frequency in the spectrum of the processed signals, samples are taken from the analog signal of the sample entering the ADC 1, the amplitude of which is converted into a binary code that is fed to the input block 2 FFT. The frequency of taking these samples is determined by the repetition period of the clock pulses received at the control input of the ADC 1 from the output of the clock generator 16. These same clock pulses control the writing of the digital samples into the input register of the FFT unit 2. During the interval for determining the signal, N samples are taken, and for the FFT algorithm, typically N is power 2. The start of the FFT is controlled by pulses from the output b of the clock generator 16 to the second control input of the FFT unit 2 after writing to its input register N- digital signal sampling. From the output registers of FFT block 2, a pair of samples corresponding to the imaginary and real parts of each DFT coefficient is read within half of the frequency window. Use for further processing only half of the DFT patients from among those falling into the frequency window with normalized frequencies f from O to M / 2, where F tN is the number that determines the width of the frequency j window (if evaluated by the number of DFT coefficients, then the width when is equal to M + 1), due to the fact that the DFT coefficients of a real signal have a clear symmetry of modulus relative to 10

тельно или в зависимости от выбора интервала определени  дл  ./2, N/2 или O,N. Пара данных дл  каждого коэффициента ДЦФ используетс  дл  вычислени  квадрата моду- 15 л  ДПФ в блоке 3. Эта пара данных поступает на два входа блока 3, Счи- тьгоание каждой пары с выходных регистров блока 2 БПФ и управление процессом вычислени  квадрата модул  20 ДПФ осуществл ют импульсы, поступающие с выхода в синхрогенератора 16. Отсчеты квадрата модул  ДПФ далее с выхода блока 3 через переключатель 4 поступают на вход записи блока 5 пам ти и в его  чейках запоминаютс  на все врем  работы устройства во втором режиме. Дл  управлени  записью на первый вход управлени  блока 5 подаютс  импульсы с вы- 30 хода г синхрогенератора 16.or depending on the choice of the determination interval for ./2, N / 2 or O, N. The data pair for each DCF coefficient is used to calculate the square of the mod- ule 15 l DFT in block 3. This data pair goes to the two inputs of block 3, Reading each pair from the output registers of the FFT block 2 and controlling the process of calculating the square of the 20 DFT modulus the pulses coming from the output to the synchro-generator 16. The samples of the square of the DFT module, then from the output of block 3, through switch 4 arrive at the recording input of memory block 5 and are stored in its cells for the duration of the device's operation in the second mode. To control the recording, pulses are fed from the output 30 of the clock generator 16 to the first control input of the unit 5.

Во втором режиме работы вход переключател  4 соедин етс  с его вторым выходом, к которому подключен вход делимого блока 6 делени . На вход 35 делител  блока 6 делени  одновременно с отсчетами квадрата модул  ДПФ исследуемого составного сигнала, поступающими с второго выхода переключател  4, с выхода считывани  блока 5 пам ти подаютс  отсчеты квадрата модул  ДПФ образца с тем же значением нормированной частоты f, которые были записаны в первом режиме. Считыванием их из блока 5 пам ти и про- цессом делени  в блоке 6 управл ет последовательность импульсов с выхоа е синхрогенератора 16. Результат делени  с выхода блока 6 делени  поступает на вход блока 7 вычислени  50 и вычитани  среднего. В блоке 7 производитс  запоминание отсчетов с нор- и|рованными частотами f от О до К/2, которым управл ют те же импул| сы с ыхода е синхрогенератора 16, и 55 сложение этих отсчетов методом накопени  с учетом симметрии модул  ДПФ л  получени  суммы отсчетов частного в пределах всего частотного окна Затем вычисл етс  среднее значение делением-суммы на число отсчетов, равное М+1, и полученное среднее значение вычитаетс  из поступивших отсчетов частного. Этими операци ми управл ют импульсы с выходов ж, з, и синхрогенератора 16, из которых импульсы с выхода ж предназначены дл  считывани  накопленной суммы и запуска схемы делени  на М+1, с выхода з - это импульсы дв ичного-числа М+1, а с выхода и используютс  дл  вычитани  среднего из отсчетов частного и подачи отсчетов разности на выход блока 7. Эти отсчеты далее поступают на один из входов блока 8 умножени , на другой вход которого подаютс  отсчеты весовой функции, формируемые генератором 9 весовой функции. С выхода блока 8 умножени  отсчеты произведени  поступают на вход блока 10 ОБПФ и там запоминаютс  во входном регистре . Работой блока 8, генератора 9 и записью во входной регистр блока 10 также управл ют импульсы с выхода и синхрогенератора 16. Во входном регистре блока 10 ОБПФ формируютс  исходный дл  ОБПФ массив. Запись каждого отсчета с выхода блока 8 в силу четной симметрии последних, кроме и (при ), производитс  сразу в две  чейки. Дл  интервала определени  по ,Nj это - пара  чеек, соответствующих нормированным частотам f и N-f. Дл  М/2 (N-M/2), т.е. за пределами частотного окна, в  чейки этого регистра записываютс  нули. Началом выполнени  ОБПФ управл ют импульсы, поступающие с выхода к синхрогенератора 16, которые начинают подаватьс  на второй вход управлени  блока 10 после записи во все N  чеек входного регистра соответствз ощих отсчетов Результат вьтолнени  ОБПФ в силу четности входных данных  вл етс  чисто действительным и также четным относительно , если использовать интервал определени  0,NJ. Отсчеты выходных данных блока 10 ОБПФ считываютс  импульсами, поступающими с выхода л синхрогенератора 16 и подаютс  на первьй выход (Вых.1) устройства в двоичном коде и на первый вход первого блока 11 сравнени . СIn the second mode of operation, the input of the switch 4 is connected to its second output, to which the input of the divisible dividing unit 6 is connected. At the input 35 of the divider of dividing unit 6, simultaneously with the readings of the square of the DFT module of the composite signal under investigation, coming from the second output of switch 4, the readings of the square of the DFT sample of the sample with the same normalized frequency f that were recorded in the first mode. Reading them from the memory block 5 and the division process in block 6 controls the sequence of pulses from the output of the synchronous generator 16. The result of the division from the output of block 6 of the division is fed to the input of block 7 of calculation 50 and subtraction of the average. In block 7, the samples are memorized with the normal and | f frequencies from O to K / 2, which are controlled by the same impulses | The output of the synchronous generator 16 and 55 is the accumulation of these samples by the accumulation method taking into account the symmetry of the DFT module for obtaining the sum of quotients of the quotient within the entire frequency window. Then, the average value is calculated by dividing the sum by the number of samples equal to M + 1 deducted from the received counts of the quotient. These operations are controlled by pulses from outputs g, h, and a synchronous generator 16, of which pulses from output g are designed to read the accumulated sum and start the dividing circuit by M + 1, and from output g they are double-digit pulses M + 1, and from the output, they are used to subtract the average from the counts of the quotient and feed the difference counts to the output of block 7. These counts then go to one of the inputs of multiplication unit 8, to the other input of which the counts of the weight function are generated, generated by the generator 9 of the weight function. From the output of block 8 multiplication, the product counts are fed to the input of block 10 OBPF and stored there in the input register. The operation of block 8, generator 9, and writing to the input register of block 10 are also controlled by pulses from the output and clock generator 16. In the input register of block 10 OBPF, the source for OBPF array is formed. Each counting from the output of block 8 is recorded due to the even symmetry of the latter, except and (for), is made in two cells at once. For the determination interval from, Nj is a pair of cells corresponding to the normalized frequencies f and N-f. For M / 2 (N-M / 2), i.e. outside the frequency window, zeros are written in the cells of this register. The start of the IFFT is controlled by pulses coming from the output of the synchro-generator 16, which begin to be fed to the second control input of the block 10 after writing to all N cells of the input register of the corresponding counts. , if you use the definition interval 0, NJ. The samples of the output data of the OBPF block 10 are read by pulses coming from the output l of the synchronizing generator 16 and are fed to the first output (Out1) of the device in binary code and to the first input of the first block 11 of the comparison. WITH

Вых.1 двоичный код используетс  дл  измерени  и регистрации взаимного временного сдвига.Output 1 The binary code is used to measure and record the mutual time offset.

В первом блоке 11 сравнени  отсче ты, поступанщие на первый вход с выхода блока 10 ОБПФ, нормализуютс  по знаку путем присвоени  всем им положительного знака и из каждого нормализованного таким образом отсчета вычитаетс  число, соответствующее заданному пороговому значению 110РОГ-1 Код этого числа поступает в виде последовательности импульсов с выхода м синхрогенератора 16 на второй вход блока 11 сравнени  и здесь запоминаетс . По знаку разности фиксируетс  превышение порогового уровн  nOPOr-l. Так, например, если знаку + в знаковом разр де разности соответствует уровень логической 1 знаку - - уровень логического О, то после вьтолнени  операции сравнени  с пороговым уровнем половины отсчетов с п от О до N/2 (в силу чет- ности этого достаточно), поступающих с выхода блока 10 ОВПФ в знаковом разр де разности, фиксируетс  хот  бы одна 1, если бьшо хот  бы одно превышение уровн  ПОРОГ-1. Ее- ли такого превьшени  не было, то дл  всех отсчетов с выхода блока 10 в . знаковом разр де разности будет О. Уровень О или 1 в знаковом раз- р де фиксируетс , запоминаетс  и поступает на выход блока 11 сравнени . При этом, если было хот  бы одно превьшение отсчетом с выхода блока 10 уровн  ПОРОГ-1, то на выходе блока 11 присутствует 1, а если такого превьшени  не бьщо дл  всех отсчетов, то - О . Уровень О или 1 с выхода первого блока 11 сравнени  считываетс  и поступает на один из входов блока 13. Этим управл ют импульсы с выхода н синхрогенератора 16. IIn the first comparison block 11, the samples received at the first input from the output of block 10 IFFT are normalized by a sign by assigning a positive sign to all of them and subtracting from each normalized reference the number corresponding to the specified threshold value 110ROG-1 The code of this number comes in the form the pulse sequences from the output of the sync generator 16 to the second input of the comparator block 11 are remembered here. By the sign of the difference, the excess of the threshold level nOPOr-l is recorded. So, for example, if the + sign in the sign difference of the difference corresponds to the logical 1 sign - the logical O level, then after performing the comparison operation with the threshold level of half of the samples from n from O to N / 2 (due to the parity, this is enough) , coming from the output of block 10 OVPF in the sign bit difference, at least one 1 is recorded, if at least one exceeding the level of the Threshold is 1. If there was no such excess, then for all counts from the output of the 10 V block. the sign bit of the difference will be O. The level O or 1 in the sign bit will be fixed, remembered and fed to the output of the comparison unit 11. At the same time, if there was at least one excess of the readout from the output of block 10 of the THRESHOLD level, then at the output of block 11 there is 1, and if this excess is not for all readings, then - O. The level O or 1 from the output of the first comparison unit 11 is read out and fed to one of the inputs of the block 13. This is controlled by the pulses from the output n of the clock generator 16. I

Аналогично первому блоку 11 сравнени  работает второй блок 12 сравнени . На его первый вход подаютс  отсчеты исследуемого составного сигнала с выхода АЦП 1 при изменении п от О до N-1. На второй вход блока 12 с выхода с синхрогенератора 16Similar to the first comparison unit 11, the second comparison unit 12 operates. At its first input, samples of the composite signal under study are fed from the output of ADC 1 when η varies from O to N-1. To the second input of the unit 12 from the output from the sync generator 16

поступает код числа, соответствующе го уровню ПОРОГ-2, которое запоминаетс  в регистре блока 12. При превышении этого уровн  хот  бы однимThe code of the number corresponding to the level of the THRESHOLD-2 is received, which is stored in the register of block 12. If this level is exceeded by at least one

5 10 . 15 20 , 25 30 . 35 40 45 5 10. 15 20, 25 30. 35 40 45

5555

нормализованным по знаку отсчетом сигнала с выхода АЦП 1 на выходе блока 12 фиксируетс  1, в противном случае - О. Уровень О или 1 с выхода второго блока 12 сравнени  считьгоаетс  и поступает на другой вход блока 13, что делаетс  с помощью импульсов на выходе н синхрогенератора 16. Блок 13 представл ет собой двухразр дньй сумматор. Одноразр дный двоичный код на каждом из его входов - это код соответствующего слагаемого.the signal normalized by the signal from the output of the ADC 1 at the output of block 12 is fixed 1, otherwise O. The level O or 1 from the output of the second comparison block 12 is detected and fed to another input of block 13, which is done by pulses at the output n of the clock generator 16. Block 13 is a two-bit adder. The one-bit binary code on each of its inputs is the code of the corresponding term.

На входы блока 13, выход которого  вл етс  вторым выходом (Вых.2) устройства , поступают двоичные коды суммы одноразр дных чисел с выходов блоков 11 и 12. Этот код может далее использоватьс  дл  цифровой индикации отсутстви  отраженных импульсов , а также информации об их структуре (одиночные это или групповые сигналы) в случае их наличи . Кроме того, с помощью ЦАП 14 цифровой код с выхода блока 13 преобразуетс  в аналоговое напр жение (или ток) с трем  уровн ми градации, соответствующими О, 1 и 2. Это напр жение может быть записано на ленте блока 15 регистрации.The inputs of block 13, the output of which is the second output (Output 2) of the device, receive binary codes for the sum of single-digit numbers from the outputs of blocks 11 and 12. This code can be further used to digitally indicate the absence of reflected pulses, as well as information about their structure. (single or group signals) if present. In addition, using the DAC 14, the digital code from the output of block 13 is converted to analog voltage (or current) with three gradation levels corresponding to O, 1 and 2. This voltage can be recorded on the tape of registration block 15.

При этом ситуации отсутстви  сигнала соответствуют коды О, О, 00 на выходах блоков 11-13 -соответственно и сигнал, равньй О, на выходе ЦАП 14. Ситуации присутстви  одиночного сигнала соответствуют коды 0,1,01 на выходах блоков 11-13 соответственно и сигнал, равный 1, на выходе ЦАП 14. Ситуации присутстви  групповых импульсов соответствуют коды 1,1,10 на выходах блоков 11-13 и сигнал, равный 2, на выходе ЦАП 14.In this situation, the absence of a signal corresponds to the codes O, O, 00 at the outputs of blocks 11-13, respectively, and the signal, equal to O, at the output of the DAC 14. Situations of the presence of a single signal correspond to codes 0,1,01 at the outputs of blocks 11-13 respectively and a signal equal to 1 at the output of the DAC 14. Situations of the presence of group pulses correspond to codes 1,1,10 at the outputs of blocks 11-13 and a signal equal to 2 at the output of the DAC 14.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет повысить веро тность правильного распределени  одиночных и групповых импульсных сигналов в случае наличи  импульсов и разброса формы элементарных импульсов.Thus, the proposed device makes it possible to increase the probability of a correct distribution of single and group pulsed signals in the presence of pulses and the spread of the shape of the elementary pulses.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство распознавани  одиночных и групповых импульсных сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь , выход которого соединен с сигнальным входом блока быстрого преобразовани  Фурье, первый и второй выходы которого соединены с первымA device for recognizing single and grouped pulse signals containing an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the signal input of the fast Fourier transform unit, the first and second outputs of which are connected to the first и вторым сигнальными входами, блока вычислени  квадрата модул  коэффициентов дискретного преобразовани  Фурье, выход которого соединен с сиг нальным входом переключател , первый выход которого соединен с сигнальным входом блока пам ти, а второй - с первым сигнальным входом блока делени , второй сигнальный вход которого соединен с выходом блока пам ти, а выход - с сигнальным входом вычислени  и вычитани  среднего, выход которого соединен с первым сигнальным входом блока умножени , второй сиг- нальный вход которого соединен с выходом генератора весовой, функции, а выход - с входом блока обратного бысрого преобразовани  Фурье, цифроанало говый преобразователь, выход которо- го соединен с входом блока регистра- ufiKf 4L синхрогенератор, первый выход которого соединен с управл ющим входом аналого-цифрового преобразовател и первым управл ющим входом блока быстрого преобразовани  Фурье, второй выход - с вторым управл ющим входом блока быстрого преобразовани  Фурье, третий выход - с третьим управл ющим входом блока быстрого преобразовани  Фурье и управл ющим входом блока вычислени  квадрата модул  коэффициентов дискретного преобразовани  Фурье, четвертый ВЫХОД - с первым управл ющим входом блока пам ти, п тый выход - с управл ющим ходом переключател , шестой вьпсод - с вторым управл ющим входом блока пам ти, управл ющим входом блока деand the second signal inputs of the computing unit of the square module of the coefficients of the discrete Fourier transform, the output of which is connected to the signal input of the switch, the first output of which is connected to the signal input of the memory unit, and the second to the first signal input of the division unit, the second signal input of which is connected to the output of the memory unit, and the output - with the signal input of the calculation and subtraction of the average, the output of which is connected to the first signal input of the multiplication unit, the second signal input of which is connected to the output A weighting function, and an output with the input of the inverse fast Fourier transform unit, a digital-to-analog converter, the output of which is connected to the input of the ufiKf 4L synchronous generator, the first output of which is connected to the control input of the analog-digital converter and the first controlling the input of the fast Fourier transform unit, the second output with the second control input of the fast Fourier transform unit, the third output with the third control input of the fast Fourier transform unit and the control input of the calculator the slope of the square of the module of the discrete Fourier transform coefficients, the fourth OUTPUT - with the first control input of the memory unit, the fifth output - with the control stroke of the switch, the sixth output, with the second control input of the memory unit, the control input of the de uttnt/flecolluttnt / flecoll вat nilinHi - HHilllilnilinHi - HHilllil tliliJ IItliliJ II IIIIII .J.J III---IIIIMIII --- IIIIM s О 5 0 5 s o 5 0 5 1515 00 лени  и первым управл ющим входом блока вычислени  и вычитани  среднего, седьмой и восьмой выходы - с вторым и третьим управл ющими входами блока вычислени  и вычитани  среднего, дев тый выход - с четвертым управл клцим входом блока вычислени  и вычитани  среднего, с управл ющими входами генератора весовой функции и блока .. умножени , и первым управл ющим входом блока обратного быстрого преобразовани  Фурье, второй и третий управл ющие входы которого соединены соответственно с дес тым и одиннадцатым . выходами синхрогенератора, о т л и - ч а ю щ.е е с   тем, что, с целью повышени  веро тности распознавани  одиночных и групповых импульсных сигналов , в него введены первый и второй блоки сравнени  и блок индикации одиночных и групповых импульсов, входы которого соединены с выходами блоков сравнени , а выход - с входом цифроаналогового преобразовател , причем сигнальный вход первого блока .сравнени  соединен с выходом блока обратного быстрого преобразовани  Фурье, а первый управл ющий вход - с двенадцатым выходом синхрогенератора , тринадцатый выход которого соединен с первым управл к цим входом второго блока сравнени , а четырнадцатый выход синхрогенератора соединен с вторыми управл ющими входами первого и второго блоков сравнени , сигнальный вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател .and the first control input of the calculator and subtraction of the average, the seventh and eighth outputs - with the second and third control inputs of the calculator and subtraction of the average, the ninth output - with the fourth control input of the calculator and subtraction of the average, with control inputs of the generator the weight function and the block .. multiply, and the first control input of the inverse fast Fourier transform block, the second and third control inputs of which are connected to the tenth and eleventh respectively. sync generator outputs, so that, in order to increase the likelihood of recognizing single and grouped pulse signals, the first and second comparison units and the display unit of single and group pulses are inputted into it, are connected to the outputs of the comparison units, and the output is connected to the input of a digital-to-analog converter, the signal input of the first comparison unit is connected to the output of the inverse fast Fourier transform unit, and the first control input is connected to the twelfth clock output, thirteen fifth output is connected to a first control input of the second comparator CIM block, and the fourteenth clock output connected to second inputs of the gate of the first and second comparing units, the signal input of which is connected to the output of analog-to-digital converter. И11(1ПП1---11(1И1Ш1I11 (1П1 --- 11 (1И1Ш1 -f .J-f .J t t t t II M/2 i- 1}иНП1/Л6СОдM / 2 i- 1} INP1 / L6SOD Illll-JIIJJIllll-jiij IMMI--HIIIIIMMI - HIIII нn uHnymcDluHnymcDl iiniinn iiiiniintiiiniinn iiiiniinti ++ Illtl llllllIlltl llllll I T.I T. lilliti lllllllilliti llllll ii J.J. ()ufmyattel() ufmyattel 1ИИ Mill1IA Mill J UHngatcolJ uhngatcol dbdb jrrrjrrr Составитель С.Лебедев Редактор Н.Швьщка  в.Кадар Корректор Е.СирохманCompiled by S. Lebedev Editor N. Shvyshchka V. Kadar Proofreader E. Sirohman Заказ 4119/44 Тираж 728ПодписноеOrder 4119/44 Circulation 728 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 rr 5ЛФ5ЛФ Hllllllllll IllllllfiriHllllllllll Illllllfiri .. ll№ll№ (Н11 1 инпуШв1(H11 1 inpushvv1 inni inininni inin Hlll.tHlll.t -fc/)-fc /) t t -tt t -t msei-jmsei-j
SU843786878A 1984-09-03 1984-09-03 Device for recognizing single and group composite pulse signals SU1247775A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843786878A SU1247775A1 (en) 1984-09-03 1984-09-03 Device for recognizing single and group composite pulse signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843786878A SU1247775A1 (en) 1984-09-03 1984-09-03 Device for recognizing single and group composite pulse signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1247775A1 true SU1247775A1 (en) 1986-07-30

Family

ID=21137080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843786878A SU1247775A1 (en) 1984-09-03 1984-09-03 Device for recognizing single and group composite pulse signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1247775A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Чайдлерс Д. и др. Кепстр и его применение при обработке данных. - ТИИЭР, т. 65, № 10, 1977, с. 523. Авторское свидетельство СССР № 1057872, кл. G 01 R 23/16, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3506813A (en) Signal-to-noise ratio enhancement methods and means
US3984669A (en) Fully digital spectrum analyzer using time compression and Discrete Fourier Transform techniques
SU1247775A1 (en) Device for recognizing single and group composite pulse signals
SU807311A1 (en) Measuring information processing device
SU983620A1 (en) Device for preliminary processing of electric prospecting signals
SU1057872A1 (en) Digital analyzer
US4442511A (en) Digital output telemetering system for recording seismic signals
SU894648A1 (en) Measuring instrument for electric geogurvey
SU922861A1 (en) System for transmitting telemetry information
SU1108463A1 (en) Device for determining mutual correlation function
SU1597799A1 (en) Apparatus for measuring the distance to faults in electric power and communication lines
SU830658A2 (en) Device for measuring image signal parameter
SU492881A1 (en) Device for calculating the spectrum of the time series
SU1287081A1 (en) Electric surveying station
SU818315A1 (en) Device for measuring space characteristics of charged particle beam
SU1093987A1 (en) Frequency meter
SU1345135A1 (en) Digital converter for phase-meter
SU1711109A1 (en) Device for spectral-time analysis of signals
SU1564671A1 (en) Device for adaptive compression of information
SU1073728A1 (en) Device for non-linear processing in electric prospecting signals
SU1238271A1 (en) Method of measuring parameters of pulse characteristic of television channel
SU953586A1 (en) Digital analyzer of spectrum by haar functions
SU1275315A1 (en) Spectrum analyzer with linear prediction
SU1083121A1 (en) Combined meter of single pulse amplitude
SU1332334A1 (en) Device for estimating probability density of a random signal