Устройство обработки когерентных сигналов

Устройство обработки когерентных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ КОГЕРЕНТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее первый и второй квадраторы, вход каэвдого из которых является первым и вторым входами, устройства соответстйенно, последовательно соединенные первый сумматор, которого соединены с выходами первого и второго квадраторов , и первый накопитель, от л ичающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/шум на выходе устройства, в него введены соединенные последовательно первый .элемент задержки, вход которого соединен с первым выходом устройства, комплексный пере1 шожитель, второй накопитель, третий квсщратор, второй сумматор, функциональный преобразователь , элемент взвешивания и третий сумматор, выход которого является выходом устройства, а другой вход соединен с выходом первого накопителя , последовательно соединенные третий накопитель, вход которого соединен с другим выходом комплексного перемножителя, и четвертый квадратор, выход которого соединен с другим входом второго сумматора, (Л второй элемент задержки, вход которого соединен с вторым входом устройства , а выход - с другим входом комплексного перемножителя, инвертор , вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход - с первым опорным входом комплексного перёмножителя, второй опорный вход комплексного перемножителя соеди;о х нен с первым входом устройства. : :о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3151) Н 0 4 В 1 / 1 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬИЬ 1й

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3443466/18-09 (22) 25.05.82 (46) .23.06.84. Бюл. 9 23 .(72) С.В.Гуськов и Д.И.Попов (71) Рязанский радиотехнический институт (53) 621.391.278(088+8) (56 ) 1. Лезин IO.С. Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов.

И., "Советское радио", 1969, с.320, рис.10 .1.16.

2. Репин В.Г. и др. Статистический синтез при априорной неопределен. ности и адаптации информационных систем. М., "Советское радио", 1977, с.297, рис. 12.11 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ КОГЕРЕНТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее первый и второй квадраторы, вход каждого из которых является первым и вторым входами устройства соответственно, последовательно соединенные первый сумматор, входы которого соединены с выходами первого и второго квадраторов, и первый накопитель,.о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения отношения. сигнал/шум на выходе устройства, в него введены соединенные последовательно первый .элемент задержки, вход которого соединен с первым выходом устройства, комплексный перемножитель, второй накопитель, третий квадратор, второй сумматор, функциональный преобразователь, элемент взвеж вания и третий сумматор, выход которого является выходом устройства, а другой вход соединен с выходом первого накопителя, последовательно соединенные третий накопитель, вход которого

° соединен с другим выходом комплексного перемножителя, и четвертый квадратор, выход которого соединен с другим входом второго сумматора, второй элемент задержки, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход — с другим входом комплексного перемножителя, инвертор, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход — с первым опорным входом комплексного перемножителя, второй опорный вход комплексного перемножителя соединен с первым входом устройства.

1099391

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в системах обработки когерентных периодических сигналов на фоне флюктуационных шумов.

Известно устройство обработки когерентных сигналов рециркуляционного типа, содержащее квадратичный .детектор, сумматор, элемент задержки и весовой блок, осуществляющий экспоненциально-весовое суммирование !О обрабатываемой выборки (Ц .

Однако данное устройство недостаточно эффективно н силу того, что используется информация только об энергетическом соотношении сигнала и шума.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство обработки когерентных сиг налон, содержащее первый и второй квадраторы, вход каждого из которых является первым и вторым входами устройства соответственно, последовательно соединенные первый сумматор, входы которого соединены с выходами первого и второго квадраторов, и первый накопитель j2) .

Однако при обработке входной выборки используется информация только об энергетическом соотношении сигнала и шума и не учитывается информа- ЗО ция о когерентности отсчетов сигнала, .что приводит к недостаточно большому отношению сигнал/шум на выходе устройства.

Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/шум на выходе устройства.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство обработки коге рентных сигналов, содержащее первый 40 и второй кнадраторы, вход каждого из которых является первым и вторым входами устройства соответственно, последовательно соединенНые первый сумматор, входы которого соединены 45 с выходами первого и второго кнадраторов, и первый накопитель, введены соединенные последовательно первый элемент зацержки, вход которого соединен с первым выходом устройства, комплексный перемножитель, второй накопитель, третий квадратор, второй сумматор, функциональный преобразователь, элемент взвешивания и третий сумматор, выход которого является выходом устройства, а другой вход соединен с выходом первого накопителя, последовательно соединенные третий накопитель, вход которого соединен с другим выходом комплексного перемножителя, и четвертый квадратор, вы- 60 ход которого соединен с другим входом второго сумматора, второй элемент задержки, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход соединен с другим входом 65 комплексного перемножителя, инвертор, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход — с первым опорным входом комплексного перемножителя, второй опорный вход комплексного перемножителя соединен. с первым входом устройства.

На чертеже представлена структурная электрическая схема пердложенного устройства.

Устройство обработки когерентных сигналов содержит перный квадратор

1, второй квадратор 2, первый сумматор 3, первый накопитель 4, первый элемент 5 задержки, второй элемент б задержки, инвертор 7, комплексный перемножитель 8, второй накопитель

9, третий накопитель 10, третий квад. ратор 11, четвертый квадратор 12, второй сумматор 13, функциональный преобразователь 14, элемент 15 взвешивания, третий сумматор 16, третьи элементы 17 задержки, третьи сумматоры 18, перемножители 19, алгебраические сумматоры 20.

Устройство обработки когерентных сигналов работает. следующим образом.

На вход устройства поступает Н мерная комплексная выборка смеси сигнала с шумом. На выход первого сумматора 3 вычисляется квадрат модуля каждого комплексного отсчета

X входной выборки и после ампли-! тудного суммирования на выходе первого накопителя 4 образуется величина L,,эквивалентная энергии входной выборки

В то же время комплексные отсчеты, прошедшие первый 5 и второй б элементы задержки, инвертор 7 и комн перемножитель 8, образуют комплексные произведения Х Х 1 которые накапливаются во втором 9 и третьем 10 накопителях. В результате на выходе функционального преобразователя 14, вычисляющего квад- . ратный корень, получаем

Величина эквивалента модулю ненормированного коэффициента корреляции соседних отсчетов входной выборки. Выходная величина ь устройства в целом определяется суммой =,« Lz где величина весового множителя W выбирается из соображений максимизации эффективности обработки и вносится н элементе 15. Как видно, обработка протекает параллельно в двух каналах, один из которых является

1099391 энергетическим, а второй канал— автокорреляционным.

Рлгоритм обработки обоих каналов не зависит от доплеровской фазы сигналов и, следовательно, устройство оказывается инвариантным доплеровскому изменению фаз.

Таким образом, при поступлении отсчета смеси когерентных сигналов с шумом на вход устройства вклад в образование величины L, наряду с энергетическим каналом, вносит автокорреляционный канал, при этом эффективность обработки по сравнению с прототипом растет.

Если флюктуации сигнала отсутствует, или в случае высокой степени корреляции отсчетов сигнала, повыаение эффективности предложенного устройства оказывается сушественным, Если сигнал быстро флюктуируети со- ответственно степень корреляции невысокая (коэффициент корреляции в !

О соседних периодах Р с 0,9), повышение эффективности по сравнению с прототипом незначительное.

1099391

ВНИИПИ Заказ 4384/43 Тираж б 35 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Узтород, ул.Проектная, 4