RU2560130C1 - Pulsed radio signal detection and measurement device - Google Patents
Pulsed radio signal detection and measurement device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2560130C1 RU2560130C1 RU2014122669/07A RU2014122669A RU2560130C1 RU 2560130 C1 RU2560130 C1 RU 2560130C1 RU 2014122669/07 A RU2014122669/07 A RU 2014122669/07A RU 2014122669 A RU2014122669 A RU 2014122669A RU 2560130 C1 RU2560130 C1 RU 2560130C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- additional
- inputs
- block
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для вычисления на основе корреляционного принципа скорости движущегося объекта; может использоваться в автоматизированных системах управления воздушным движением для обнаружения и измерения скорости летательных аппаратов.The invention relates to computer technology and is intended for calculation based on the correlation principle of the speed of a moving object; can be used in automated air traffic control systems to detect and measure the speed of aircraft.
Известен многоканальный неследящий фильтровой измеритель [1], каждый канал которого содержит последовательно соединенные согласованный фильтр и детектор, выходы каналов объединены решающим устройством. Однако данное устройство обладает невысокой точностью измерения, а также сложностью реализации многоканальной обработки.Known multi-channel non-tracking filter meter [1], each channel of which contains a matched filter and detector connected in series, the outputs of the channels are combined by a resolver. However, this device has a low measurement accuracy, as well as the complexity of the implementation of multi-channel processing.
Известно также устройство обработки сигнала движущейся цели [2], содержащее последовательно включенные блоки задержки, умножитель комплексных чисел и вычитатель. Однако это устройство обладает низкой точностью и неоднозначностью измерения.A device for processing a signal of a moving target [2] is also known, which contains series-delayed blocks, a complex number multiplier, and a subtractor. However, this device has low accuracy and ambiguity of measurement.
Наиболее близким к изобретению является обнаружитель-измеритель доплеровских сигналов [3], выбранный в качестве прототипа, содержащий блок задержки, блок комплексного сопряжения, блок комплексного умножения, блок усреднения, блок вычисления фазы, умножитель, ключ, блок вычисления модуля, первый блок памяти, блок управления, пороговый блок, второй блок памяти и синхрогенератор, при этом выходы блока задержки соединены с входами блока комплексного сопряжения, выходы которого соединены с первыми входами блока комплексного умножения, вторые входы которого объединены с входами блока задержки, являющимися входами обнаружителя-измерителя, выходы блока комплексного умножения соединены с входами блока усреднения, выходы которого соединены с входами блока вычисления модуля и входами блока вычисления фазы, выход блока вычисления модуля соединен со вторым входом порогового блока, первый вход которого соединен со вторым блоком памяти, управляющий вход ключа соединен с выходом порогового блока, являющегося первым выходом обнаружителя-измерителя, вторым выходом которого является выход умножителя, первый и второй входы которого соответственно соединены с выходом первого блока памяти и выходом ключа. Однако данное устройство обладает неоднозначностью и невысокой точностью измерения за счет наличия большого числа функциональных преобразований, связанных с обработкой сигнала, использующего вобуляцию периода повторения.Closest to the invention is a Doppler signal detector-meter [3], selected as a prototype, comprising a delay unit, a complex conjugation unit, a complex multiplication unit, an averaging unit, a phase calculation unit, a multiplier, a key, a module calculation unit, a first memory unit, a control unit, a threshold unit, a second memory unit and a clock generator, while the outputs of the delay unit are connected to the inputs of the complex conjugation unit, the outputs of which are connected to the first inputs of the complex multiplication unit, the second the inputs of which are combined with the inputs of the delay unit, which are the inputs of the detector-meter, the outputs of the complex multiplication unit are connected to the inputs of the averaging unit, the outputs of which are connected to the inputs of the module calculation unit and the inputs of the phase calculation unit, the output of the module calculation unit is connected to the second input of the threshold block, the first the input of which is connected to the second memory block, the control input of the key is connected to the output of the threshold block, which is the first output of the detector-meter, the second output of which is the output of the multiplier, the first and second inputs of which are respectively connected to the output of the first memory block and the output of the key. However, this device has ambiguity and low measurement accuracy due to the presence of a large number of functional transformations associated with signal processing using wobble of the repetition period.
Задачей, решаемой в изобретении, является расширение диапазона однозначно измеряемых радиальных скоростей и повышение точности измерения за счет меньшего числа функциональных преобразований при применении совместной обработки неэквидистантных радиоимпульсных сигналов.The problem to be solved in the invention is to expand the range of unambiguously measured radial velocities and increase the accuracy of the measurement due to the smaller number of functional transformations when using joint processing of non-equidistant radio-pulse signals.
Для решения поставленной задачи в устройство обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов, содержащий блок задержки, блок комплексного сопряжения, блок комплексного умножения, блок усреднения, блок вычисления фазы, умножитель, ключ, первый блок памяти, блок вычисления модуля, блок управления, пороговый блок, второй блок памяти и синхрогенератор, введены первый и второй двухканальные ключи, дополнительный блок усреднения, дополнительный блок задержки, дополнительный блок вычисления модуля, дополнительный блок комплексного сопряжения, дополнительный блок комплексного умножения и сумматор.To solve the problem, a device for detecting and measuring radio pulse signals, comprising a delay unit, a complex conjugation unit, a complex multiplication unit, an averaging unit, a phase calculation unit, a multiplier, a key, a first memory unit, a module calculation unit, a control unit, a threshold unit, and a second a memory unit and a clock generator, the first and second two-channel keys, an additional averaging unit, an additional delay unit, an additional module calculation unit, an additional complex conjugation unit are introduced , An additional block of complex multiplication and an adder.
Дополнительные блоки, введенные в предлагаемое устройство, являются известными. Так, соединенные вместе блок задержки, блок комплексного сопряжения и блок комплексного умножения позволяют выделить доплеровский набег фазы за интервал между соседними импульсами. Однако неизвестно совместное применение блока задержки, блока комплексного сопряжения, блока комплексного умножения, первого и второго двухканальных ключей, блока управления, дополнительного блока задержки, дополнительного блока комплексного сопряжения, дополнительного блока комплексного умножения, дополнительного вычислителя модуля и сумматора. Новыми являются связи первого и второго двухканальных ключей с блоком комплексного умножения и блоком управления, блока усреднения с первым двухканальным ключом и дополнительным блоком задержки, дополнительного блока усреднения со вторым двухканальным ключом и дополнительным блоком комплексного сопряжения, дополнительного блока комплексного умножения с дополнительным блоком задержки и дополнительным блоком комплексного сопряжения, дополнительного блока комплексного умножения с блоком вычисления фазы и сумматора с блоком вычисления модуля, дополнительным блоком вычисления модуля и пороговым блоком, что обеспечивает расширение диапазона однозначно измеряемых радиальных скоростей и повышение точности измерения за счет меньшего числа функциональных преобразований при применении совместной обработки радиоимпульсных сигналов. Связи между синхрогенератором и всеми блоками устройства обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов обеспечивают согласованную обработку неэквидистантной последовательности радиоимпульсов.Additional blocks introduced into the proposed device are known. Thus, the delay unit, the complex conjugation unit, and the complex multiplication unit connected together allow one to isolate the Doppler phase incursion for the interval between adjacent pulses. However, the joint use of the delay unit, complex conjugation unit, complex multiplication unit, first and second two-channel keys, control unit, additional delay unit, additional complex conjugation unit, additional complex multiplication unit, additional module calculator, and adder is not known. The connections of the first and second two-channel keys with the complex multiplication unit and the control unit, the averaging unit with the first two-channel key and the additional delay unit, the additional averaging unit with the second two-channel key and the additional complex conjugation unit, the additional complex multiplication unit with the additional delay unit and the additional are new complex conjugation unit, an additional complex multiplication unit with a phase calculation unit and an adder with a calculation unit module, an additional unit for calculating the module and the threshold unit, which provides an extension of the range of unambiguously measured radial velocities and an increase in measurement accuracy due to a smaller number of functional transformations when using joint processing of radio-pulse signals. Communications between the sync generator and all blocks of the device for detecting and measuring radio pulse signals provide consistent processing of a non-equidistant sequence of radio pulses.
Сравнение с техническими характеристиками, известными из опубликованных источников информации, показывает, что заявляемое решение обладает новизной и имеет изобретательский уровень.Comparison with the technical characteristics known from published sources of information shows that the claimed solution has novelty and has an inventive step.
Заявляемое решение носит технический характер, осуществимо, воспроизводимо и, следовательно, является промышленно применимым.The claimed solution is technical in nature, feasible, reproducible and, therefore, is industrially applicable.
На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов; на фиг. 2 - блока задержки; на фиг. 3 - блока комплексного сопряжения; на фиг. 4 - блока комплексного умножения; на фиг. 5 - блока усреднения; на фиг. 6 - блока вычисления фазы; на фиг. 7 - блока присвоения знака; на фиг. 8 - блока вычисления модуля, на фиг. 9 - двухканального ключа; на фиг. 10 - блока управления.In FIG. 1 is a structural electrical diagram of a device for detecting and measuring radio pulse signals; in FIG. 2 - delay unit; in FIG. 3 - block complex conjugation; in FIG. 4 - block complex multiplication; in FIG. 5 - averaging unit; in FIG. 6 - phase calculation unit; in FIG. 7 - character assignment unit; in FIG. 8 - module calculation unit, in FIG. 9 - a two-channel key; in FIG. 10 - control unit.
Устройство обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов (фиг. 1) содержит блок 1 задержки, блок 2 комплексного сопряжения, блок 3 комплексного умножения, блок 4 усреднения, блок 5 вычисления фазы, умножитель 6, ключ 7, блок 8 вычисления модуля, первый блок 9 памяти, блок 10 управления, пороговый блок 11, второй блок 12 памяти, синхрогенератор 13, первый двухканальный ключ 14, второй двухканальный ключ 15, дополнительный блок 16 усреднения, дополнительный блок 17 задержки, дополнительный блок 18 вычисления модуля, дополнительный блок 19 комплексного сопряжения, дополнительный блок 20 комплексного умножения и сумматор 21, при этом выходы блока 1 задержки соединены с входами блока 2 комплексного сопряжения, выходы которого соединены с первыми входами блока 3 комплексного умножения, вторые входы которого объединены с входами блока 1 задержки, выход первого блока 9 памяти соединен с первым входом умножителя 6, выход которого соединен с входом ключа 7, выход порогового блока 11 соединен с управляющим входом ключа 7, первый вход порогового блока 11 соединен с выходом второго блока 12 памяти, выходы блока 3 комплексного умножения соединены с объединенными входами первого 14 и второго 15 двухканальных ключей, управляющие входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 10 управления, выходы первого двухканального ключа 14 соединены с входами блока 4 усреднения, выходы которого соединены с входами дополнительного блока 17 задержки, выходы второго двухканального ключа 15 соединены с входами дополнительного блока 16 усреднения, выходы которого соединены с объединенными входами дополнительного блока 18 вычисления модуля и дополнительного блока 19 комплексного сопряжения, выходы дополнительного блока 17 задержки соединены с объединенными входами блока 8 вычисления модуля и первыми входами дополнительного блока 20 комплексного умножения, вторые входы которого соединены с выходами дополнительного блока 19 комплексного сопряжения, выходы блока 8 вычисления модуля и дополнительного блока 18 вычисления модуля соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 21, выход которого соединен со вторым входом порогового блока 11, выходы дополнительного блока 20 комплексного умножения соединены с входами блока 5 вычисления фазы, выход которого соединен со вторым входом умножителя 6, выход синхрогенератора 13 соединен с синхровходами блока 1 задержки, блока 2 комплексного сопряжения, блока 3 комплексного умножения, блока 4 усреднения, блока 5 вычисления фазы, умножителя 6, ключа 7, блока 8 вычисления модуля, первого блока 9 памяти, порогового блока 11, второго блока 12 памяти, первого 14 и второго 15 двухканальных ключей, дополнительного блока 16 усреднения, дополнительного блока 17 задержки, дополнительного блока 18 вычисления модуля, дополнительного блока 19 комплексного сопряжения, дополнительного блока 20 комплексного умножения и сумматора 21, причем входами устройства обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов являются входы блока 1 задержки, а первым и вторым выходами - соответственно выходы ключа 7 и порогового блока 11.The device for detecting and measuring radio pulse signals (Fig. 1) contains a
Блок 1 задержки и дополнительный блок 17 задержки (фиг. 2) содержат две цифровые линии задержки 22, входами блоков задержки являются входы цифровых линий задержки 22, выходы которых являются выходами блоков задержки.The
Блок 2 комплексного сопряжения и дополнительный блок 19 комплексного сопряжения (фиг. 3) содержат инвертор 23, первый вход блока комплексного сопряжения является его первым выходом, вторым входом является вход инвертора, выход которого является вторым выходом блока комплексного сопряжения.The
Блок 3 комплексного умножения и дополнительный блок 20 комплексного умножения (фиг. 4) содержат два канала (I, II), каждый из которых включает первый перемножитель 24, последовательно включенные второй перемножитель 25 и сумматор 26, выход первого перемножителя 24 одного канала соединен со вторым входом сумматора 26 другого канала, а первыми и вторыми входами блока комплексного умножения соответственно являются объединенные между собой первые входы первого и второго перемножителей 24, 25 каждого из каналов, объединенные вторые входы первых перемножителей 24 и объединенные вторые входы вторых перемножителей 25, а выходами блока комплексного умножения являются выходы сумматоров 26 каждого из каналов.The complex multiplication block 3 and the additional complex multiplication block 20 (Fig. 4) contain two channels (I, II), each of which includes a
Блок 4 усреднения и дополнительный блок 16 усреднения (фиг. 5) содержат два канала (I, II), каждый из которых состоит из (N-3)/2 последовательно включенных цифровых линий задержки 27 и (N-3)/2 последовательно включенных сумматоров 28, входами блока усреднения являются объединенные входы первой линии задержки 27 и первого сумматора 28 каждого канала (I, II), а выход k-й [k=1…(N-3)/2] линии задержки 27 соединен со вторым входом k-го [k=1…(N-3)/2)] сумматора 28 каждого канала (I, II), выходами блока усреднения служат выходы [(N-3)/2]-x сумматоров 28.Block 4 averaging and additional block 16 averaging (Fig. 5) contain two channels (I, II), each of which consists of (N-3) / 2 series-connected
Блок 5 вычисления фазы (фиг. 6) состоит из последовательно включенных делителя 29, функционального преобразователя 30, модульного блока 31, сумматора 32, блока 33 присвоения знака и первого ключа 34, выход функционального преобразователя 30 соединен с входом второго ключа 35, второй вход сумматора 32 соединен с выходом блока 37 памяти, управляющие входы первого и второго ключей 34, 35 соединены с входом делителя 29, соответствующим входу действительной части комплексного числа, второй вход блока 33 присвоения знака соединен с входом делителя 29, соответствующим входу мнимой части комплексного числа, выходы первого и второго ключей 34, 35 соединены с входами сумматора 36, выход которого является выходом блока вычисления фазы, входами блока вычисления фазы являются входы делителя 29.The phase calculation unit 5 (Fig. 6) consists of a
Блок 33 присвоения знака (фиг. 7) содержит блоки 38, 41 умножения, блок 39 памяти и ограничитель 40, причем второй вход блока присвоения знака является первым входом блока 38 умножения, второй вход которого соединен с выходом блока 39 памяти, выход блока 38 умножения соединен с входом ограничителя 40, выход которого соединен с первым входом блока 41 умножения, второй вход которого является первым входом блока присвоения знака, выходом блока присвоения знака служит выход блока 41 умножения.The character assigning unit 33 (Fig. 7) contains multiplication units 38, 41, a
Блок 8 вычисления модуля и дополнительный блок 18 вычисления модуля (фиг. 8) содержат два блока 42 умножения, сумматор 43 и блок 44 извлечения квадратного корня, входами блока вычисления модуля являются входы блоков 42 умножения, выходы которых соединены с первым и вторым входами сумматора 43, выход которого соединен с входом блока 44 извлечения квадратного корня, выход которого является выходом блока вычисления модуля.The module calculation unit 8 and the additional module calculation unit 18 (Fig. 8) contain two
Первый 14 и второй 15 двухканальные ключи (фиг. 9) содержат два ключа 45, входами двухканальных ключей являются входы ключей 45, выходы которых являются выходами двухканальных ключей.The first 14 and second 15 two-channel keys (Fig. 9) contain two
Блок 10 управления (фиг. 10) содержит триггер 46 и элемент НЕ 47, входом блока управления является вход триггера 46, выход которого соединен с входом элемента НЕ 47, первым выходом блока 10 управления является выход триггера 46, а вторым выходом - выход элемента НЕ 47.The control unit 10 (Fig. 10) contains a
Устройство обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов работает следующим образом.A device for detecting and measuring radio pulse signals operates as follows.
В заявляемом устройстве обнаружения-измерения обрабатывается неэквидистантная когерентно-импульсная последовательность N радиоимпульсов с чередующимися периодами повторения T1 и Т2, причем T1-Т2=ΔT. При отражении радиоимпульсов от движущейся цели их несущие частоты в соответствующих периодах приобретают доплеровские сдвиги фазыIn the inventive detection-measurement device, a non-equidistant coherent-pulse sequence of N radio pulses with alternating repetition periods T 1 and T 2 is processed, with T 1 -T 2 = ΔT. When radio pulses are reflected from a moving target, their carrier frequencies in the corresponding periods acquire Doppler phase shifts
φ1=2πfдT1, φ2=2πfдT2, Δφ=φ1-φ2=2πfдΔT,φ 1 = 2πf d T 1 , φ 2 = 2πf d T 2 , Δφ = φ 1 -φ 2 = 2πf d ΔT,
где fд=2vrfн/с - доплеровская частота, vr - радиальная скорость цели, fн - несущая частота радиоимпульсов, с - скорость распространения радиоволн.where f d = 2v r f n / s is the Doppler frequency, v r is the radial velocity of the target, f n is the carrier frequency of the radio pulses, and s is the propagation velocity of radio waves.
Отраженные от цели радиоимпульсы поступают на вход приемника, в котором усиливаются, в квадратурных фазовых детекторах переносятся на видеочастоту, а затем подвергаются аналого-цифровому преобразованию (соответствующие блоки на фиг. 1 не показаны). На вход устройства обнаружения-измерения в одном элементе разрешения по дальности поступают цифровые отсчеты комплексной огибающейThe radio pulses reflected from the target arrive at the input of the receiver, in which they are amplified, are transferred to the video frequency in quadrature phase detectors, and then undergo analog-to-digital conversion (the corresponding blocks in Fig. 1 are not shown). At the input of the detection-measurement device in one element of range resolution, digital samples of the complex envelope are received
Uk=u1k+iu2k, k=1…N,U k = u 1k + iu 2k , k = 1 ... N,
где u1k, u2k - цифровые коды действительной и мнимой частей отсчетов Uk.where u 1k , u 2k are the digital codes of the real and imaginary parts of the samples U k .
Входные отсчеты Uk устройства обнаружения-измерения (фиг. 1) в блоке 1 задержки (фиг. 2) под управлением синхронизирующих импульсов, вырабатываемых синхрогенератором 13, поочередно задерживаются на интервалы T1 и Т2, что обеспечивает синхронность последующего комплексного умножения отсчетов по дальности. Синхрогенератор 13 управляется импульсами синхронизатора радиолокатора (на фиг. 1 не показан), следующими поочередно с интервалами T1 и Т2. В блоке 2 комплексного сопряжения (фиг. 3) осуществляется комплексное сопряжение задержанного отсчета
Попарные произведения (корреляции)
В блоке 4 усреднения (фиг. 5) с помощью линий задержки 27 на интервал Т1+Т2 и сумматоров 28 в каждом элементе разрешения по дальности осуществляется скользящее вдоль азимута когерентное суммирование (накопление) соответствующих интервалу T1 попарных произведений (корреляций). В результате на выходе блока 4 усреднения при нечетном N образуется пропорциональная корреляционному моменту отсчетов, соответствующих интервалу T1, величинаIn block 4 averaging (Fig. 5), using
В дополнительном блоке 16 усреднения (фиг. 5) осуществляется аналогичное суммирование соответствующих интервалу Т2 попарных корреляций, что приводит к образованию на его выходе пропорциональной корреляционному моменту отсчетов, соответствующих интервалу Т2, величиныIn the additional averaging block 16 (Fig. 5), a similar summation of pairwise correlations corresponding to the T 2 interval is performed, which leads to the formation at its output proportional to the correlation moment of the samples corresponding to the T 2 interval,
Величина Y1 на выходе блока 4 усреднения (фиг. 5) по времени предшествует величине Y2 на интервал Т2, что компенсируется соответствующей данному интервалу задержкой Y1 в дополнительном блоке 17 задержки (фиг. 2). В дополнительном блоке 19 комплексного сопряжения (фиг. 3) инвертируется знак мнимой части величины Y2.The value of Y 1 at the output of the averaging unit 4 (Fig. 5) in time precedes the value of Y 2 by the interval T 2 , which is compensated by the corresponding delay Y 1 in the additional delay unit 17 (Fig. 2). In the additional block 19 complex conjugation (Fig. 3) the sign of the imaginary part of the value Y 2 is inverted.
Величины Y1 и
Величины v1 и v2 поступают на соответствующие входы блока 5 вычисления фазы (фиг. 6), где на основе блока 29 деления и арктангенсного функционального преобразователя 30 вычисляется оценкаThe values of v 1 and v 2 are supplied to the corresponding inputs of the phase calculation unit 5 (Fig. 6), where, based on the
Последующие преобразования оценки зависят от знака величины v1. При v1>0 открыт второй ключ 35, и оценка через сумматор 36 непосредственно поступает на выход блока 5 вычисления фазы. При v1<0 открыт первый ключ 34, а второй ключ 35 закрыт. При этом в модульном блоке 31 образуется |argV|, вычитаемый в сумматоре 32 из величины π, поступающей от блока 37 памяти. Полученной разности в блоке 33 присваивается знак величины v2.Subsequent Assessment Conversions depend on the sign of the quantity v 1 . For v 1 > 0, the
Блок 33 присвоения знака (фиг. 7) работает следующим образом. На второй вход блока присвоения знака поступает величина v2, где в блоке 38 умножения производится ее умножение на постоянный множитель из блока 39 памяти с целью масштабирования и дальнейшего ограничения в ограничителе 40 по уровню ±1. Таким образом, после ограничения величина на выходе ограничителя 40 имеет смысл знака величины v2, который, поступая на первый вход блока 41 умножения, присваивается разности π-|argV|, поступающей с выхода сумматора 32 на первый вход блока 33 присвоения знака, т.е. на второй вход блока 41 умножения.Block 33 character assignment (Fig. 7) operates as follows. The second input of the character assignment unit receives the value v 2 , where in the multiplication unit 38 it is multiplied by a constant factor from the
Рассмотренные операции позволяют в блоке 5 вычисления фазы сначала найти оценку доплеровского сдвига фазы, находящуюся в интервале [-π/2, π/2], а затем при помощи последующих логических преобразований в блоках 31, 32 и 33 расширить пределы ее однозначного измерения до интервала [-π, π] в соответствии с алгоритмомThe operations considered allow, in block 5 of the phase calculation, first to find an estimate of the Doppler phase shift located in the interval [-π / 2, π / 2], and then, using subsequent logical transformations in
Умножитель 6 (фиг. 1) осуществляет умножение найденной оценки сдвига фазы на коэффициент а, хранящийся в первом блоке 9 памяти, что позволяет найти однозначную оценку радиальной скорости в соответствии с выражениемThe multiplier 6 (Fig. 1) multiplies the found phase shift estimate by a coefficient a stored in the first memory block 9, which allows one to find an unambiguous estimate of the radial velocity in accordance with the expression
где
Для уменьшения вероятности работы устройства по шумам в нем исключается выдача полученной оценки на выход в отсутствие отраженного от цели сигнала. В блоке 8 вычисления модуля и в дополнительном блоке 18 вычисления модуля (фиг. 8) вычисляются соответственно величиныTo reduce the likelihood of the device working by noise, it excludes the issuance of the obtained estimate for output in the absence of a signal reflected from the target. In block 8, the calculation of the module and in the additional block 18 of the calculation of the module (Fig. 8) are calculated respectively
которые поступают соответственно на первый и второй входы сумматора 21. С выхода сумматора 21 величина z=|Y1|+|Y2| поступает на второй вход порогового блока 11, в котором сравнивается с пороговым уровнем z0, записанным во втором блоке 12 памяти. Если происходит превышение порогового уровня z0, то с выхода порогового блока 11 поступает сигнал разрешения на прохождение результата вычисления с выхода умножителя 6 через ключ 7 на первый выход устройства обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов. В противном случае ключ 7 разомкнут. Кроме того, сигнал с выхода порогового блока 11, являющегося вторым выходом устройства обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов, может быть использован для отсчета других координат цели, например дальности.which go respectively to the first and second inputs of the adder 21. From the output of the adder 21, the quantity z = | Y 1 | + | Y 2 | arrives at the second input of the threshold block 11, in which it is compared with the threshold level z 0 recorded in the second memory block 12. If the threshold level z 0 is exceeded, then the output of the threshold unit 11 receives a permission signal for passing the calculation result from the output of the multiplier 6 through the key 7 to the first output of the detection and measurement device for radio-pulse signals. Otherwise, key 7 is open. In addition, the signal from the output of the threshold block 11, which is the second output of the device for detecting and measuring radio pulse signals, can be used to read other coordinates of the target, for example, range.
Синхронизация устройства обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов осуществляется подачей на все блоки заявляемого устройства последовательности синхронизирующих импульсов, вырабатываемых синхронизатором 13 (фиг. 1) с периодом повторения tк, определяемым из условия требуемой разрешающей способности по дальности.The synchronization device for detecting and measuring radio pulse signals is carried out by applying to all the blocks of the claimed device a sequence of synchronizing pulses generated by the synchronizer 13 (Fig. 1) with a repetition period t k determined from the condition of the required resolution in range.
В известном устройстве (прототипе) исходные доплеровские сдвиги фазы φ1 и φ2, по которым вычисляется величина Δφ=φ1-φ2, имеют интервал однозначного измерения [-π, π], что соответствует интервалу однозначного измерения доплеровской частоты [-1/2Т1, 1/2Т1] (по величине большего периода Т1). В предложенном устройстве величина Δφ измеряется непосредственно, что соответствует интервалу однозначности доплеровских частот [-1/2ΔТ, 1/2ΔТ]. При этом интервал однозначного измерения доплеровской частоты и, следовательно, радиальной скорости расширяется в Т1/ΔТ раз, что соответствует решению поставленной задачи изобретения. Если в соответствии с условием fд≤1/2ΔT и с учетом fд=2vrfн/с для максимально возможной скорости цели vrmax выбрать интервал ΔT≤с/4vrmaxfн, то во всем диапазоне реальных скоростей цели может быть осуществлено их однозначное измерение. При этом сохраняется однозначность измерения дальности, которая обеспечивается соответствующим выбором меньшего периода повторения импульсов Т2.In the known device (prototype), the initial Doppler phase shifts φ 1 and φ 2 , by which the value Δφ = φ 1 -φ 2 is calculated, have an unambiguous measurement interval [-π, π], which corresponds to an unambiguous measurement interval of the Doppler frequency [-1 / 2T 1 , 1 / 2T 1 ] (the largest period T 1 ). In the proposed device, the value Δφ is measured directly, which corresponds to the interval of uniqueness of the Doppler frequencies [-1 / 2ΔТ, 1 / 2ΔТ]. Moreover, the interval of unambiguous measurement of the Doppler frequency and, consequently, the radial velocity expands by T 1 / ΔT times, which corresponds to the solution of the problem of the invention. If, in accordance with the condition f d ≤1 / 2ΔT and taking into account f d = 2v r f n / s for the maximum possible target speed v rmax, we choose the interval ΔT≤s / 4v rmax f n , then in the whole range of real target speeds their unambiguous measurement is carried out. This preserves the uniqueness of the range measurement, which is ensured by the appropriate choice of a shorter pulse repetition period T 2 .
Обусловленные функциональными преобразованиями погрешности раздельного вычисления величин φ1 и φ2 в известном устройстве (прототипе) являются статистически независимыми. В результате погрешность (дисперсия) разности φ1-φ2=Δφ удваивается. В предложенном устройстве при непосредственном вычислении оценки такое удвоение отсутствует, что соответствует повышению точности измерения доплеровского сдвига фазы и, следовательно, радиальной скорости цели.The errors of the separate calculation of the values of φ 1 and φ 2 in the known device (prototype) due to functional transformations are statistically independent. As a result, the error (dispersion) of the difference φ 1 -φ 2 = Δφ is doubled. In the proposed device for the direct calculation of the assessment such a doubling is absent, which corresponds to an increase in the accuracy of measuring the Doppler phase shift and, therefore, the radial velocity of the target.
Таким образом, устройство обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов позволяет расширить диапазон однозначно измеряемых радиальных скоростей и повысить точности измерения скорости за счет меньшего числа функциональных преобразований при применении предлагаемой совместной обработки неэквидистантных радиоимпульсных сигналов.Thus, the device for detecting and measuring radio pulse signals allows you to expand the range of unambiguously measured radial velocities and improve the accuracy of speed measurements due to fewer functional transformations when using the proposed joint processing of nonequidistant radio pulse signals.
БиблиографияBibliography
1. Ширман Я.Д. и Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. - М.: Радио и связь. - 1981. - С. 204. - Рис. 14.2.1. Shirman Y.D. and Manzhos V.N. The theory and technique of processing radar information against the background of interference. - M .: Radio and communication. - 1981. - S. 204. - Fig. 14.2.
2. Патент №63-49193 (Япония), МПК G01S 13/52. Радиолокационное устройство для обнаружения движущейся цели / К.К. Тосиба. Опубл. 03.10.1988. - Изобретения стран мира. - 1989. - Выпуск 109. - №15. - С. 52.2. Patent No. 63-49193 (Japan), IPC G01S 13/52. Radar device for detecting a moving target / K.K. Toshiba. Publ. 10/03/1988. - Inventions of the countries of the world. - 1989. - Issue 109. - No. 15. - S. 52.
3. Патент №2017167 (Россия), МПК G01S 13/58. Обнаружитель-измеритель доплеровских сигналов / Д.И. Попов, С.В. Герасимов и Е.Н. Матаев. Опубл. 30.07.1994. - Изобретения. - 1994. - №14. - С. 121.3. Patent No. 2017167 (Russia), IPC G01S 13/58. Detector-meter of Doppler signals / D.I. Popov, S.V. Gerasimov and E.N. Mataev. Publ. 07/30/1994. - Inventions. - 1994. - No. 14. - S. 121.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014122669/07A RU2560130C1 (en) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Pulsed radio signal detection and measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014122669/07A RU2560130C1 (en) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Pulsed radio signal detection and measurement device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2560130C1 true RU2560130C1 (en) | 2015-08-20 |
Family
ID=53880536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014122669/07A RU2560130C1 (en) | 2014-06-03 | 2014-06-03 | Pulsed radio signal detection and measurement device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2560130C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182320U1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-08-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | COMPUTER FOR ADAPTIVE INTERFERENCE OF INTERFERENCE |
RU184345U1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | CALCULATOR FOR ADAPTIVE INTERFERENCE REMOVAL |
RU184344U1 (en) * | 2018-05-07 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | PASSIVE INTERFERENCE COMPUTER |
RU185009U1 (en) * | 2018-05-07 | 2018-11-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | LIABILITY COMPUTER-REDUCER |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5191337A (en) * | 1992-02-25 | 1993-03-02 | Hughes Aircraft Company | Ranging, detection and resolving in a multislope frequency modulated waveform radar system |
RU2017167C1 (en) * | 1991-07-01 | 1994-07-30 | Рязанский Радиотехнический Институт | Pulse doppler locator |
US5784026A (en) * | 1996-09-23 | 1998-07-21 | Raytheon E-Systems, Inc. | Radar detection of accelerating airborne targets |
US5963163A (en) * | 1997-03-04 | 1999-10-05 | Thomson-Csf | Method and device for frequency-modulated continuous-wave radar detection with removal of ambiguity between distance and speed |
RU2310882C1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-20 | Олег Федорович Меньших | Radio-impulse signal detector |
RU2326402C1 (en) * | 2007-01-17 | 2008-06-10 | Дмитрий Геннадьевич Митрофанов | Method of measurement of radial speed of air target in the mode of frequency tuning from pulse to pulse |
EP2385392A2 (en) * | 2007-07-27 | 2011-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pulse radar apparatus |
RU2507536C1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Coherent pulsed signal measuring detector |
-
2014
- 2014-06-03 RU RU2014122669/07A patent/RU2560130C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2017167C1 (en) * | 1991-07-01 | 1994-07-30 | Рязанский Радиотехнический Институт | Pulse doppler locator |
US5191337A (en) * | 1992-02-25 | 1993-03-02 | Hughes Aircraft Company | Ranging, detection and resolving in a multislope frequency modulated waveform radar system |
US5784026A (en) * | 1996-09-23 | 1998-07-21 | Raytheon E-Systems, Inc. | Radar detection of accelerating airborne targets |
US5963163A (en) * | 1997-03-04 | 1999-10-05 | Thomson-Csf | Method and device for frequency-modulated continuous-wave radar detection with removal of ambiguity between distance and speed |
RU2310882C1 (en) * | 2006-04-26 | 2007-11-20 | Олег Федорович Меньших | Radio-impulse signal detector |
RU2326402C1 (en) * | 2007-01-17 | 2008-06-10 | Дмитрий Геннадьевич Митрофанов | Method of measurement of radial speed of air target in the mode of frequency tuning from pulse to pulse |
EP2385392A2 (en) * | 2007-07-27 | 2011-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pulse radar apparatus |
RU2507536C1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Coherent pulsed signal measuring detector |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182320U1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-08-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | COMPUTER FOR ADAPTIVE INTERFERENCE OF INTERFERENCE |
RU184345U1 (en) * | 2018-02-13 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | CALCULATOR FOR ADAPTIVE INTERFERENCE REMOVAL |
RU184344U1 (en) * | 2018-05-07 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | PASSIVE INTERFERENCE COMPUTER |
RU185009U1 (en) * | 2018-05-07 | 2018-11-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | LIABILITY COMPUTER-REDUCER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2628904C1 (en) | Computer for improvement of interference | |
RU2507536C1 (en) | Coherent pulsed signal measuring detector | |
RU2642418C1 (en) | Interference reject filter | |
RU2560130C1 (en) | Pulsed radio signal detection and measurement device | |
RU2634190C1 (en) | Interference rejecting counter | |
RU2582877C1 (en) | Adaptive compensator of passive interference phase | |
RU154313U1 (en) | MOVING OBJECT SPEED CALCULATOR | |
RU157108U1 (en) | PASSIVE INTERFERENCE PHASE COMPENSATION DEVICE | |
RU173289U1 (en) | INTERFERENCE COMPRESSION DEVICE | |
RU2629642C1 (en) | Doppler speed calculator of object movement | |
RU2546988C1 (en) | Pulsed radio signal detector-measuring device | |
RU149732U1 (en) | PHASOMETER OF COHERENT RADIO PULSES | |
RU161949U1 (en) | COMPUTER FOR AUTO COMPENSATION OF SHIFT PHASE SHIFTS | |
RU2600111C1 (en) | Detecting and measuring device of coherent pulsed radio signals | |
EP1777547A1 (en) | Signal processing and time delay measurement based on combined correlation and differential correlation | |
RU2513656C2 (en) | Phase meter of coherent-pulse signals | |
RU2547159C1 (en) | Phase indicator of radio pulse signals | |
RU166743U1 (en) | OBJECT RADIAL SPEED COMPUTER | |
RU161877U1 (en) | COAGER RADIO SIGNAL DETECTOR-METER | |
RU150201U1 (en) | RADIAL SPEED MEASURER | |
RU161582U1 (en) | MOBILE OBJECT SPEED CALCULATOR | |
RU146461U1 (en) | RADIO-PULSE SIGNAL PROCESSING DEVICE | |
RU2613037C1 (en) | Calculator of range rate of moving object | |
RU2559750C1 (en) | Calculator of doppler phase of passive interference | |
RU2634191C1 (en) | Interference rejection counter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160604 |