SU811288A1 - Device for correlation processing of signals - Google Patents

Device for correlation processing of signals Download PDF

Info

Publication number
SU811288A1
SU811288A1 SU782660500A SU2660500A SU811288A1 SU 811288 A1 SU811288 A1 SU 811288A1 SU 782660500 A SU782660500 A SU 782660500A SU 2660500 A SU2660500 A SU 2660500A SU 811288 A1 SU811288 A1 SU 811288A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
input
outputs
output
orthogonal
Prior art date
Application number
SU782660500A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Сергеевич Голиков
Original Assignee
Харьковский Институт Радиоэлектроники
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 Харьковский Институт Радиоэлектроники filed Critical Харьковский Институт Радиоэлектроники
Priority to SU782660500A priority Critical patent/SU811288A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU811288A1 publication Critical patent/SU811288A1/en

Links

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области специализированных средств вычислительной техники и может быть использовано дл  оптимальной обработки сигналов в реальном масштабе времени при наличии коррелированных помех, измен ющих свои характеристики от реализации к реализаци , в радиолокации, радионавигации, радиосв зи и т. д.The invention relates to the field of specialized computing equipment and can be used for optimal signal processing in real time with the presence of correlated interference, changing its characteristics from implementation to implementation, in radiolocation, radio navigation, radio communication, etc.

Известно коррел ционное устройство дл  оптимальной обрабокти сигналов в присутствии аддитивных нормальных коррелированых помех в услови х изменени  от реализации к реализации формы коррел ционной функции помех 1. Это устройство состоит из двух перестраиваемых оптимальных на фоне «белых шумов фильтров с ортогональными анализаторами Лагерра, -нагруженных на вычитающее устройство, соединенное с первыми входами вычислител , на вторые входы которого подаетс  напр жение с ортогонального анализатора Лагерра полезного сигнала, а выход вычислител  лодсоединен к первым входам линейки перемножителей, на вторые входы которой подаетс  напр жение с выходов ортогонального анализатора Лагерра входной смеси сигнала и помехи, а выходы соединены с сумматором, выход которого  вл етс  выходом устройства.A correlation device is known for optimal signal processing in the presence of additive normal correlated interference under conditions of change from realization to realization of the form of the correlation function of interference 1. This device consists of two tunable optimal against the background white noise filters with orthogonal Laguerrean analyzers loaded on a subtractor connected to the first inputs of the calculator, the second inputs of which are supplied with voltage from the orthogonal Laguerrean analyzer of the useful signal, and the output The calculator is connected to the first inputs of the multiplier line, the second inputs of which are supplied with voltage from the outputs of the orthogonal Laguerrean analyzer of the input signal and interference mixture, and the outputs are connected to an adder whose output is the output of the device.

Входна  смесь сигнала и помехи подаетс  на оптимальный перестраиваемый фильтр с ортогональным анализатором Лагерра, на выходе которого формируетс  ортогональный спектр коррел ционной функции входной смеси. На другом перестраиваемом оптимальном фильтре с ортогональным анализатором Лагерра формируетс  ортогональный спектр коррел ционной функции сигнала. На выходе вычитающего устройства формируетс  ортогональный спектр коррел ционной функции помехи. Вычислительное устройство из ортогонального спектра сигнала н коррел ционной функции помехи формирует ортогональный спектр импульсной характеристики оптимального ф;1 льтра, на который подаетс  входна  смесь сигнала и помехи. Последн   проходит через ортогональный анализатор Лагерра и перемножаетс  на сформированные ортогональные спектры оптимальной импульсной характеристики оптимального фильтра. Все выходы перемножителей подключены к сумматору, на выходе которого формируетс  искома  оптимальна  коррел ционна  функци .The input signal and interference mixture is fed to an optimal tunable filter with an orthogonal Laguerrean analyzer, the output of which forms the orthogonal spectrum of the input mixture correlation function. On the other tunable optimal filter with the Laguerre orthogonal analyzer, the orthogonal spectrum of the correlation function of the signal is formed. At the output of the subtractor, an orthogonal spectrum of the interference correlation function is formed. The computing device from the orthogonal spectrum of the signal and the correlation function of the noise forms the orthogonal spectrum of the impulse response of the optimal Φ; 1 liter, to which the input mixture of signal and interference is fed. The latter passes through the Laguerre orthogonal analyzer and is multiplied by the formed orthogonal spectra of the optimal impulse response of the optimal filter. All outputs of the multipliers are connected to an adder, the output of which forms the desired optimal correlation function.

Это устройство реализует метод построени  оптимальных фильтров в соответствии с решением уравненн  оптимальной фильтрации, основанный на представленииThis device implements the method of constructing optimal filters in accordance with the decision of equilibrated optimal filtering, based on the representation

входных сигналов, коррел ционных функций помех и нскомой импульсной характеристики в виде ортогональных р дов по выбранной системе ортогональных функций.input signals, the correlation functions of interference, and the nominal impulse response in the form of orthogonal series over the selected system of orthogonal functions.

Это устройство сложно (особенно вычислительный блок) и может быть использовано дл  ограниченного числа базисов.This device is complicated (especially the computing unit) and can be used for a limited number of bases.

Известно устройство 2, которое состоит из многоканального коррел тора, нагруженного на усилитель, линейки умножнтелей-усреднителей и линейки двухканальных сумматоров, в состав которых входит линейка инверторов. Выход усилител ,  вл ющийс  выходом устройства, подключен к первым входам линейки умножителей-усреднителей , на вторые входы которой подаютс  ортогональные составл ющие напр жени  помехи, а выходы линейки умножителей-усреднителей нагружены через линейку инверторов на первые входы линейки двухканальных сумматоров, на вторые входы которой подаютс  ортогональные составл ющие напр жени  сигнала . Выходы линейки двухканальных сумматоров нагружены на вторые входы многоканального коррел тора, на первые вх;оды которого подаютс  ортогональные сост вл ющие входной смеси сигнала и помехи .It is known device 2, which consists of a multi-channel correlator torus loaded on an amplifier, a line of multipliers-averagers and a line of two-channel adders, which include the line of inverters. The output of the amplifier, which is the output of the device, is connected to the first inputs of the multiplier-averaging line, the second inputs of which are orthogonal components of the interference voltage, and the outputs of the multiplier-averaging line are loaded through the inverter line to the first inputs of the two-channel adder line, to the second inputs of which orthogonal signal voltage components are provided. The outputs of the line of two-channel adders are loaded on the second inputs of the multichannel correlator, on the first inputs, the orthogonal components of which are the input signal and noise interferences.

Недостатком устройства Я1вл етс  формирование оптимального алгоритма коррел ционного интеграла только дл  нулевых задержек.The drawback of the device is that of forming an optimal correlation integral algorithm only for zero delays.

Наиболее близким но составу оборудовани  к описываемому устройству  вл етс  коррел тор, содержащий два фильтра Лагерра, блок умножени -усреднеии , блок умножени  и многовходовой сумматор 3.The closest but to the composition of the equipment to the described device is a correlator containing two Laguerre filters, a multiplication-averaging unit, a multiplication unit and a multi-input adder 3.

В таком устройстве невозможно иолучить в реальном времени оптимальную коррел циоиную функцию при нормальных аддитивных помехах, измен ющих спектральные свойства от реализации к реализации .In such a device, it is impossible to obtain in real time an optimal correlation function with normal additive disturbances that change the spectral properties from realization to realization.

Цель изобретени  - устранение указанного недостатка.The purpose of the invention is to eliminate this drawback.

Эта цель достигаетс  тем, что в устройство дл  оптимальной обработки сигналов , содержащее первый и второй фильтры Лагерра, входы которых  вл ютс  соответственно первым и вторым входами устройства, б.лок умножени -усреднени , нервый вход которого  вл етс  третьим входом устройства, а выходы подключены к первой группе входов блока умножени , втора  группа входов которого соединена с соответствующими выходами второго фильтра Лагерра, выходы блока умножени  соединены с соответствующими входами миоговходового сумматора, введены многоканальный коррел тор, инвертор и двухвходовой сумматор, первый вход которого  вл етс  четвертым входом устройства , второй вход подключен к выходу инвертора , вход которого соединен с выходом многовходового сумматора. Входы первой группы многоканального коррел тора соединены с соответствующими выходами первого фильтра Лагерра, входы второй группы многоканального коррел тора - соединены с выходом двухвходового сумматора , а выходы многоканального коррел тора подключены к соответствующим входам блока умножени -усреднени , который  вл етс  входом устройства, нагружены на первый входы многоканального коррел тора , выходы которого  вл ютс  выходами устройства и подключены к первым входам линейки умножителей-усреднителей, на вторые входы которой подаетс  напр жение помехи, а выходы подключены к первым входам линейки умножителей, вторые входы которой подсоединены к соответствующим выходам второй линейки ортогональных фильтров Лагерра, на которую подаетс  запускающий дельта-импульс. Выходы линейки умножителей нагружены па многоканальный сумматор, напр жение с которого через инвертор поступает на первый вход двухканального сумматора.This goal is achieved in that the device for optimal signal processing, containing the first and second Laguerre filters, whose inputs are the first and second inputs of the device, respectively, multiply-averaging block, the nerve input of which is the third input of the device, and the outputs are connected to the first group of inputs of the multiplication unit, the second group of inputs of which are connected to the corresponding outputs of the second Laguerre filter, the outputs of the multiplication unit are connected to the corresponding inputs of the my-input adder, introduced many tional correlator inverter and two-input adder, the first input of which is the fourth input unit, a second input connected to the output of an inverter whose input is connected to the output multi-input adder. The inputs of the first group of multichannel correlator are connected to the corresponding outputs of the first Laguerre filter, the inputs of the second group of multichannel correlator are connected to the output of a two-input adder, and the outputs of the multichannel correlator are connected to the corresponding inputs of the multiplication-averaging unit, which is the input of the device, loaded on the first the multi-channel correlator inputs, the outputs of which are the outputs of the device and are connected to the first inputs of the multiplier-averager line, to the second inputs of which interference voltage is applied, and the outputs are connected to the first inputs of the multiplier line, the second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the second line of orthogonal Laguerre filters, to which a trigger delta pulse is applied. The outputs of the multiplier line are loaded on a multi-channel adder, the voltage from which is fed through the inverter to the first input of a two-channel adder.

На чертел е представлена функциональна  схема устройства.The drawing shows the functional scheme of the device.

Устройство содержит нервый фильтр Лагерра /, многоканальный коррел тор 2, блок 3 умножени -усреднени , блок 4 умножени , второй фильтр Лагерра 5, многовходовой сумматор 6, инвертор 7 и двухвходовой сумматор 8.The device contains a Laguerre nerve filter /, a multichannel correlator 2, a multiplication-averaging unit 3, a multiplication unit 4, a second Laguerre filter 5, a multi-input adder 6, an inverter 7 and a two-input adder 8.

Вход фильтра Лагерра 1  вл етс  одним из входов устройства. Выходы фильтра Лагерра / подключены к первым входам коррел тора 2, выходы которого  вл ютс  выходами устройства. Выходы коррел тора 2 соединены с .входами первой группы блока 3 умножени -усреднени . На вторые входы которого подаетс  наир жение помехи. Выходы блока 5 подсоединены к иервым входам блока умножени  4, вторые входы которого нагружены на соответствующие выходы фильтра Лагерра 5. На вход фильтра Лагерра 5 подаетс  дельта-импульс. Выходы блока умножени  4 соединены со входами сумматора 6, выход которого через инвертор 7 подключен к первому входу сумматора 8, на второй вход которого подаетс  напр жение сигнала. Выход сумматора 8 соединен со всемн вторыми входами коррел тора 2.The Laguerre filter 1 input is one of the device inputs. The outputs of the Laguerre filter / are connected to the first inputs of the correlator 2, the outputs of which are the outputs of the device. The outputs of the correlator of torus 2 are connected to the inputs of the first group of block 3 multiplication-averaging. To the second inputs of which the interference is applied. The outputs of block 5 are connected to the cord inputs of multiplier 4, the second inputs of which are loaded on the corresponding outputs of the Laguerre filter 5. A delta pulse is applied to the input of the Laguerre filter 5. The outputs of multiplication unit 4 are connected to the inputs of adder 6, the output of which through inverter 7 is connected to the first input of adder 8, to the second input of which a signal voltage is applied. The output of the adder 8 is connected to all the second inputs of the correlator 2.

На вход устройства поступает аддитивна  смесь сигнала и помехи, котора , пройд  через фильтр Лагерра 1, подаетс  на первые входы коррел тора 2. Напр жение с выходов коррел тора 2, которое  вл етс  выходным, перемножаетс  с помехой и уср едн етс  блоком 3 умножени усреднени , напр  жение с выходов которого поступает на первые входы блока умножени  4, на вторые входы которого подаетс  напр жение с фильтра Лагерра 5,The device receives an additive mixture of signal and interference, which, passing through the Laguerre filter 1, is fed to the first inputs of correlator 2. The voltage from the outputs of correlator 2, which is output, is multiplied with noise and is averaged by multiplying unit 3, averaging , the voltage from the outputs of which is fed to the first inputs of the multiplication unit 4, to the second inputs of which is supplied the voltage from the Laguerre filter 5,

5five

возбуждаемого в момент начала формировани  выходного напр жени  устройства дельта-имнульсом. Выходное напр жение с блока умножени  4 поступает на сумматор 6, проходит через инвертор 7 и поступает на первый вход сумматора 8, на второй вход которого подаетс  напр жение сигнала. Выход сумматора 8 подключен ко входам второй группы коррел тора 2.excited at the time of the formation of the output voltage of the device delta-impulse. The output voltage from multiplier 4 is fed to the adder 6, passes through the inverter 7 and is fed to the first input of the adder 8, to the second input of which the signal voltage is applied. The output of the adder 8 is connected to the inputs of the second group of the correlator 2.

Искома  коррел ционна  функци  представлена в устройстве в виде коэффициентов разложени  в базисе Лагерра на выходе коррел тора 2.The desired correlation function is represented in the device as decomposition coefficients in the Laguerre basis at the output of the correlator 2.

Покажем, что предлагаемое устройство выполн ет онерацию вз ти  коррел ционной функции, оптимальной в смысле получени  на выходе максимального значени  отношени  напр жени  сигнала к среднеквадратичному значению напр жени  помехи при аддитивных флюктуационных нормальных помехах с коррел ционной функцией, измен ющейс  от реализации к реализации.Let us show that the proposed device performs an on-take of the correlation function, optimal in the sense of obtaining at the output the maximum value of the ratio of the signal voltage to the root-mean-square value of the interference voltage during additive fluctuation normal noise with a correlation function varying from implementation to implementation.

Така  коррел ционна  функци  находитс  из выражени Such a correlation function is derived from

В(Т- ) lu,+,(t)V(,B (T-) lu, +, (t) V (,

пP

где С/с+п (t) - входна  аддитивна  смесь сигнали и помехи, а V (t) - находитс  из уравнени where C / s + n (t) is the input additive mixture of signals and interferences, and V (t) is found from equation

1/(5) Уе(5) J/,,(T)l/(.-S)d о1 / (5) Ye (5) J / ,, (T) l / (.- S) d o

где () автокоррел циоииа  функци  помехи.where () autocorrelation is a hindrance function.

{/с (5) - реализаци  сигнала.{/ s (5) - realization of the signal.

Если автокоррел ционную функцию помехи представить в видеIf the autocorrelation function of the interference is represented as

R,()lu,+,(t}.U(.)dt, оR, () lu, +, (t} .U (.) Dt, o

где и„ (t) - реализаци  помехи, тоwhere and "(t) is the implementation of interference, then

U(S) U,IS}- lu(i}B(. оU (S) U, IS} - lu (i} B (. O

Представим В (t; т) в виде р да по ортонормированному базиеуWe represent B (t; t) as a series on an orthonormal basis.

б(7;т)г. а„(0-6п(т)b (7; t) g. a „(0-6p (t)

гдеWhere

a,(t) lB(t- T)(T)d. Jn(t)V{t)dt.a, (t) lB (t- T) (T) d. Jn (t) V (t) dt.

66

Здесь /п (/) - представл ет собой напр жение на выходе ортогонального фильтра с импульсной характеристикой (О при воздействии на него входной реализации . Значит, дл  ол ченн  а (t необходимо подать на коррелометр с аппроксимацией входную реализацию сигнала и помехи и напр жение V (t), которое можно получить из а„ по следующему алгоритмуHere, / n (/) - is the voltage at the output of the orthogonal filter with impulse response (O when the input realization is applied to it. Therefore, for a capacitor (t, the input realization of the signal and the interference and voltage should be fed to the correlometer with approximation) V (t), which can be obtained from a „according to the following algorithm

K(S) fy,(S)- V .„(S) lu,(t)a,,(f)dt.K (S) fy, (S) - V. „(S) lu, (t) a ,, (f) dt.

Предлагаемое устройство позвол ет иолучить в реальном масщтабе времени оптимальную коррел ционную функцию при аддитивных флюктуационных нормальных помехах с измен ющейс  от реализации к реализации автокоррел ционной функцией . Это устройство в отличие от известных позвол ет получать оптимальную коррел ционную функцию при всех значени хThe proposed device makes it possible to obtain, in real time, an optimal correlation function for additive fluctuation normal noise with a variable from realization to realization autocorrelation function. This device, unlike the known ones, allows to obtain an optimal correlation function for all values of

своего аргумента, что позволит использовать его дл  оценки параметров сигналов в сложных помеховых ситуаци х.its argument, which will allow it to be used for estimating the parameters of signals in complex noise situations.

Claims (3)

1. «Радиотехника и электроника, т. 20, 1975, №3, с. .647.1. “Radio engineering and electronics, t. 20, 1975, No. 3, p. .647. 2.«Радиотехника и электроника, т. 19, 1974, № И, с. 24:15.2. “Radio engineering and electronics, vol. 19, 1974, No. I, p. 24:15 3.ЖОБИНСКИЙ В. Н., Арховский В. Ф. Коррел ционные устройства. М., «Энерги , 1974, с. 46 (прототип).3.Zhobinsky V.N., Arkhovsky V.F. Correlation devices. M., “Energie, 1974, p. 46 (prototype). Вь/хV / x
SU782660500A 1978-08-30 1978-08-30 Device for correlation processing of signals SU811288A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782660500A SU811288A1 (en) 1978-08-30 1978-08-30 Device for correlation processing of signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782660500A SU811288A1 (en) 1978-08-30 1978-08-30 Device for correlation processing of signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU811288A1 true SU811288A1 (en) 1981-03-07

Family

ID=20783733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782660500A SU811288A1 (en) 1978-08-30 1978-08-30 Device for correlation processing of signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU811288A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111623982B (en) Planetary gearbox early fault diagnosis method based on APEWT and IMOMEDA
US3737783A (en) Signal-to-noise ratio improving device for receiving systems having two wave collectors
Pelz et al. Heise's causal model applied
SU811288A1 (en) Device for correlation processing of signals
US6957240B2 (en) Method and apparatus for providing an error characterization estimate of an impulse response derived using least squares
US6965640B2 (en) Method and apparatus for generating a set of filter coefficients providing adaptive noise reduction
CA2142509A1 (en) Complex Cepstrum Analyzer for Speech Signals
SU811290A1 (en) Correlation device
RU2548660C2 (en) Broadband signal receiving device
RU2698579C1 (en) Method of processing linear-frequency-modulated signals with a multichannel autocorrelation receiver
RU2205501C2 (en) Narrow-band noise suppressing device for broadband signal receivers
SU1336046A1 (en) Differentiating device
SU717791A1 (en) Device for evaluating non-centered random process dispersion
SU693342A1 (en) Device for identification of linear dynamic objects
RU2160498C2 (en) Adaptive noise suppresser
Torp et al. On the joint probability density function for the autocorrelation estimates in ultrasound color flow imaging
SU510791A1 (en) Self-adjusting filter
SU798771A1 (en) Digital generator of n-dimensional vector random process
SU792597A1 (en) Device for diversity receiving with coherent adding of signals
SU1029389A1 (en) Frequency multiplier
SU693395A1 (en) Device for determining coefficients of expansion in series of correlation function
WO2019132720A1 (en) Method for the adaptive digital filtering of impulse noise and filter for the implementation thereof
SU1145315A1 (en) Device for forming weight coefficients of noise automatic compensators
SU811289A1 (en) Correlation discriminator
SU616637A1 (en) Correlator