Цифровое устройство для подав-ления пассивных помех

Цифровое устройство для подав-ления пассивных помех

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик. о11809018 ф

® (61) Дополнительное к авт. свид-ву в 743208 (22) Заявлено 1604.79 (21) 2755228/18-09

Р11М. К

G 01 5 7/36 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 280281Бюллетеиь Н9 8

Дата опубликования описания 280281 (53) УДК 621 ° 396. 96 (088.8) (72) Автор изобретения

Д. И. Попов

Рязанский радиотехнический институт, Г; срг;

"Cc. !

1 (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ

ПАССИВНЫХ ПОМЕХ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в когерентно-импульсных радиолокационных станциях.

Известно по основному авт. св.

9 743208 цифровое устройство для подавления пассивных помех, содержащее два канала, каждый из которых состоит из трех основных перемножителей, сумматора и последовательно соединенных фазового детектора, аналогоцифрового преобразователя, первого и второго блоков памяти, причем первые входы фазовых детекторов каналов объединены, а выходы первого блока памя- 15 ти и аналого-цифрового преобразователя подключены соответственно ко входу первого основного перемножителя и первому входу сумматора, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего основных перемножителей, при этом на вторые входы фазовых детекторов поданы опорные сигналы, вычислительный блок и последовательно соединенные блок измерения и усреДнения междупериодного сдвига фазы помехи и функциональный преобразователь, а в каждом канале — два дополнительных ".еремножителя, причем первый вход первого дополнительного перемножителя одного канала соединен с выходом второго блока памяти другого канала, первый вход и выход второго дополнительного перемножителя соединены соответственно с выходом второго блока памяти и одним из дополнительных входов сумматора, другой дополнительный вход которого соединен с выходом первого дополнительного перемножителя, а вторые входы дополнительнык перемножителей соединены с выходами вычислительного блока, ко входу которого подключен выход блока измерения и усреднения междупериодного сдвига фазы помехи, входы которого соединены соответственно с выходами аналого-цифровых преобразователей и первых бло.ков и;.мяти, при этом выход первого основного перемножителя одного канала подключен к первому входу третьего основного перемножителя этого же канала и первому входу второго основного перемножителя другого канала, а вторые входы вторых и третьих основных перемножителей соединены с . выходами функционального преобразователя Г1) .

Однако известное устройство не обеспечивает высокой эффективности

80901 В подавления пассивных помех, так как не учитывает их корреляционных свойств.

Цель изобретения — увеличение эффективности подавления пассивных помех.

Для достижения указанной цели в цифровое устройство для подавления пассивных помех, содержащее два канаЛа каждый из которых состоит иэ трех основных перемножителей, сумматора и последовательно соединенных фазового детектора, аналого-цифрового преобразователя, первого и второго блоков памяти, причем первые входы фазовых детекторов каналов объединены, а выходы первого блока памяти 15 и аналого-цифрового преобразователя подключены соответственно ко входу первого основного перемножителя и первому входу сумматора, второй и третий входы которого соединены соответ- Щ ственно с выходами второго и третьего основных перемножителей, при этом на вторые входы Фазовых детекторов поданы опорные сигналы, вычислительный блок и последовательно соединенные блок измерения и усреднения междупериодного сдвига фазы помехи и функциональный преобразователь, а в каждом канале — два дополнительных перемножителя, причем первый вход первого дополнительного перемножителя одного канала соединен с выходом второго блока памяти другого канала, первый вход и выход второго дополнительного перемножителя соединены со - ответственно с выходом второго блока памяти и одним иэ дополнительных.входов сумматора, другой дополнительный вход которого соединен с выходом первого дополнительного перемножителя, а вторые входы дополнительных перем- 40 ножителей соединены с выходами вычислительного блока, ко входу которого подключен выход блока измерения и усреднения междуперйодного сдвига Фазы помехи, входы которого соединены соответственно с выходами аналогоцифровых преобразователей и первых блоков памяти, при этом выход первого основного перемножителя одного канала подключен к первому входу тре- тьего основного перемножителя этого же канала и первому входу второго основного перемно>кителя другого канала, а вторые входы вторых и третьих основных перемножителей соединены с выходами функционального преобразова- 55 теля, введены последовательно включенные блок измерения междупериодного коэффициента корреляции помехи и блок вычисления весового коэффициента, выход которого соединен с дополнитель- () ным входом первого основного перемножителя каждого канала, при этом первый, второй, третий и четверть>й дополчительные выходы блока измерения и усреднения междупериодного сдвига фазы помехи соединены с одноименными входами блока измерения междупериодного коэФФициента корреля>.ии помехи, блок измерения и усреднения междупериодного сдвига Ааэы помехи содер>кит последовательно включенные делитель, функциональный преобразователь и логи . еский блок, соответствующие входы которого соединены с входами делителя, а также два канала, каждый иэ которых состоит из первого накопителя, первого перемножителя и последовательно включенных второго накопителя, второго перемножителя, сумматора и блока усреднения, выход которого соединен с соответствующим входом делителя, при этом второй вход сумматора одного канала соединен с выходом первого перемножителя другого канала, первый вход которого соединен с выходом второго накопителя одноименного канала., вторые входы первых перемножителей обоих каналов соединены с выходом первого накопителя первого канала вторые входы вторых перемножителей обоих каналов соединены с выходом. первого накопителя второго канала, причем входы накопителей являются входами блока измерения и усреднения междупериодного сдвига фазы помехи, выходом и первым, вторым, третьим и четвертым дополнительными выходами которого соответственно являются выход логического блока, выходы первых накопителей и выходы сумматоров, блок измерения междупериодного коэффициента корреляции помехи содержит последовательно включенные первый сумматор, функциональный преобразователь и делитель, второй вход которого соединен с выходом, второго сумматора, а также два канала, каждый из которых содержит последовательно включенные первый накопитель и первый квадратор и последовательно включенные второй квадратор и второй накопитель, при этом выходы первых квадраторов каждого канала соединены с соответствующими входами первого сумматора, выходы вторых накопителей каждого канала соединены с соответствующими входами второго сумматора, а входы вторых квадраторов и первых накопителей первого и второго каналов являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами блока измерения междупериодного коэффициента корреляции помехи, выходом которого является выход делителя.

На Фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; íà AHr. 2 — структурная электрическая схема блока измерения и усреднения междупериодного сдвига Фазы помехи; на фиг. 3 — структурная электрическая схема блока измерения мЕждупериодного коэффи;;иента корреляции помехи; на фиг. 4 — зависимость вы809018 игрыша в нормированном коэффициенте прохождения помехи.

Устройство содержит два канала 1 и 2, каждый из которых содержит первый, второй и третий основные перемножители 3, 4 и 5, сумматор б, фазовый детектор 7, аналого-цифровой преобразователь 8, первый и второй ,блоки 9 и 10 памяти и первый и второй дополнительные перемножители 11 и 12, а. также блок 13 измерения и усреднения междупериодного сдвига фазы помехи, функциональный преобразователь 14, вычислительный блок 15, блок 16 измерения междупериодного коэффициента корреляции помехи и блок

17 вычисления весового коэффициента, блок 13 измерения и усреднения междупериодного сдвига фазы помехи содержит делитель 18, функциональный преобразователь 19, логический блок 20 и два канала 21 и 22, каждый из которых20 содержит первый и второй накопители

23 и 24, первый и второй перемножители 25 и 26, сумматор 27 и блок 28 усреднения, блок 16 измерения междупериодного коэффициента корреляции помехи содержит первый сумматор 29, делитель 30, два канала 31 и 32, каждый из которых содержит второй квадратор 33, второй накопитель 34, первый накопитель 35 и первый квадратор

36, а также функциональный преобразователь 37 и второй сумматор 38.

Устройство работает следующим образом.

Выходные величины фазовых детекторов 7 поступают в аналого-цифровые преобразователи 8, где квантуются по времени и амплитуде. Цифровые коды

Х и Yк с выхода аналого-цифровых

К преобразователей 8 поступают на входы первых блоков памяти 9, а затем на 40 входы блока 13 В первых и вторых накопителях 23 и 24 блока 13 осуществляется накопление помехи с нескольких смежных элементов разрешения по дальности. При этом на выходе первых накопителей 23 образуются усредненные величины Х к и Y „, соответствующие текущему зондированию, а на выходе вторых накопителей 24 — усредненные величины ХК „и У е „, т. е. задержанные на период говторения и соответствующие предыдущему зондированию. На выходах сумматоров 27 образуются соответственно величины

К

Х к- "к + "к-.е 1к

После усреднения в блоках 28 и деления в делителе 18 на выходе функ-6р ционального преобразователя 19 вычиси ляется

Ц и е кЕ

Ее е =ееееа к

Е "КЕ е=

В результате логических операций: в блоке 20, позволяющих в два раза расширить диапазон однозначно измеря-. емых допплеровских скоростей помехи, имеем величину л к.

С выходов блока 13 величины ХК, Y, U и 4/к поступают на входы блока

16. После возведения в квадрат в квадраторах 33 и усреднения в накопителях

34 на выходе второго сумматора 38 по2 лучаем величину х„ +В Yqe i пропорциональную мощности помехи, которая поступает на один из входов делителя 30.

С выходов первых квадраторов 36 квадраты усредненных в накопителях 35 величин 0к и 1/к после объединения с помощью первого сумматора 29 и извлечения квадратного корня в функциональном преобразователе 37 поступают на другой вход делителя 30, на вых6де которого образуется оценка междупериодного коэффициента корреляции помехи е е

-2 -2

„"КЮ („КЯ, tIo величине этой оценки в блоке

17 вычисляется оптимальная величина весового коэффициента g, обеспечивающая предельное подавление помехи с данным коэффициентом корреляции нерекурсивным режектором второго порядка. Для помех с реальными коэффициентами корреляции (например 1 » g >

> 0,7) оптимальная величина весового коэффициента g = — 2 P

Оценка величины сдвига Аазы помехил ч „за к-тый период повторения с выхода блока 13 поступает на вход

Функционального преобразователя 14, на выходе которого образуются s iплФк и соя лф поступающие соответственно

Ке на входы второго и третьего основных перемножителей 4 и 5. На выходе вычислительного блока 15 обр эуются

s iA hÌ g +AQk) H cos (A Pg<+л к) к поступающие соответственно на. входы первого и второго дополнительных перемножителей 11 и 12. Поступающие с выходов первых блоков памяти 9 цифровые коды Х „и Y „ в первых основных перемножителях 3 умножаются на весовой коэффициент 01, а затем с помощью вторых и третьих основных перемножителей 4 и 5 подвергаются двумерному поворету на угол л к. Поступающие с выходов вторых блоков памяти 10 цифровые коды Х е и Y„ 2 подвергаются двумерному повороту на угол, л Р „+

+ 4 к). Двумерный поворот квадратурных составляющих на угол лЧк и угол лN „+ л4<) компенсирует допплеровские сдвиги еазы помехи и обеспечивает синфазность слагаемых при образовании выходных величин сумматоров 6, что приводит к смещению зон подавле809018 ния на величину,допплеровской частоты помехи.

Таким образом, предлагаемое усто ройство осуществляет адаптивное подавление пасоивных помех с неизвестными. корреляционными свойствами, реализуя предельную величину подавления для нерекурсивного режектора второ>.-: порядка.

Рассмотрим эффективность предлага.емого устройства.. В качестве критерия будем использовать нормированный по отношению к белому шуму коэффициент прохо>кдения помехи з,р ю р. =(,ф „/ . ).=х:;,. g,,p(j, )/ s, д 2>

t t> )з(у)-рД-x)Tj=PXP)- — Н ТЯ-к)) > >

Df>Т вЂ” нормированная ширина спектра помехи.

Весовые коэффициенты изве"тного устройства go = g = 1, g = -2. Оптимальные весовые коэффицйенты опре— деляются как собственный вектор корреляционной матрицы помехи порядка

3 х 3, соответствующий минимальному собственному значению этой матрицы. 25

Можно показать, что в этом случаG

g p = п = 1, g = -2Р/(1 — it мин), (где р = Р (Т),Х „ — минимальное собст> венное значение). Учитывая, что при

1)P > 0,7Х „н. (О, 1, можно использо- )Q мин вать приближенное значение коэффициента g -2g.

На фиг. 4 приведена зависимость выигрыша в величине,ан предлагаемого устройства по отношению к известному для приближенного значения g „, сплошная кривая) и для точного зйачения (пунктирная кривая). Как видим, в случае приближенного выбора

g по сравнению с точным имеет место несущественный проигрыш, да и то только при широкополюсной помехе. В целом выигрыш nP s подавлении пассивной помехи при адаптации весового коэАфициента g к корреляционным свойствам помехи достигает почти 2 дВ. 45

Формула изобретения

1. Цифровое устройство для подавления пассивных помех по авт. св.

Р 743208, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения эффективности подавления пассивных помех, введены последовательно включенные блок измерения междупериодного коэффициента корреляции помехи и блок вычисления весового коэффициента, выход которого соединен с дополнительным входом первого основного перемножителя каждого канала, при этом первый, второй, третий и четвертый дополнительные выходы блока измерения и усреднения ме>кдупериодного 60 сдвига фазы помехи соединены с одноименными входами блока измерения междупериодного коэффициента корреляции помехи.

2. Устройство и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок измерения и усреднения междупериодного сдвига фазы помехи содержит последовательно включенные делитель, функциональный преобразователь и логический блок, соответствующие входы которого соединены с входами делителя, а также два канала, каждый из которых состоит из первого накопителя, первого перемножителя и последовательно вклр>ченных. второго накопителя, второго перемножителя, сумматора и блока усреднения, выход которого соединен с соответствующим входом делителя, при этом вто(рой вход сумматора одного канала соединен с выходом первого перемножителя другого канала, первый вход которого соединен с выходом второго накопителя одноименного канала, вторые входы первых перемножителей обоих каналов соединены с выходом первого накопителя первого канала, вторые входы вторых перемножителей обоих каналов соединены с выходом первого накопите,пя второго канала, причем входы накопителей являются входами блока измерения и усреднения междупериодного сдвига фазы помехи, выходом и первым, вторым, третьим и четвертым дополнительными выходами которого соответственно являются выход логического блока, выходы первых накопителей и выходы сумматоров.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок измерения междупериодного коэффициента корреляции помехи содержит последовательно зключенные гервый сумматор, функциональный преобразователь и делитель, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, à также два канала, каждый из которых содержит последовательно включенные первый накопитель и первый квадратор и последовательно включенные второй квадратор и второй накопитель, при этом

>зыходы первых квадраторов каждого канала соединены с соответствующими входами первого сумматора, выходы вторых накопителей каждого канала соединены с соответствующими входами второго сумматора, а входы вторых квадраторов и первых накопителей первого и второго каналов являются соответст>зенно первым, вторым, третьим и четвертым входами блока измерения междупериодного коэффициента корреляции помехи, выходом которого является выход делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 743208, кл. G 01 S 7/36, 1977, ïðîòîòèï).

809018

aZ лУл (Риг. Е вниипи заказ 409/51

Тираж 743 Подписное

Филиал ППЛ "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4