[go: up one dir, main page]

RU2831755C1 - Interference rejector-computer - Google Patents

Interference rejector-computer Download PDF

Info

Publication number
RU2831755C1
RU2831755C1 RU2024108417A RU2024108417A RU2831755C1 RU 2831755 C1 RU2831755 C1 RU 2831755C1 RU 2024108417 A RU2024108417 A RU 2024108417A RU 2024108417 A RU2024108417 A RU 2024108417A RU 2831755 C1 RU2831755 C1 RU 2831755C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
complex
interference
delay unit
doppler phase
Prior art date
Application number
RU2024108417A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Иванович Попов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина"
Application granted granted Critical
Publication of RU2831755C1 publication Critical patent/RU2831755C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: computer engineering.
SUBSTANCE: invention relates to computer engineering and can be used in automated systems for performing complex mathematical operations in order to select signals from moving targets against the background of passive interference with unknown correlation properties. Interference rejector-computer comprises first, second and third delay units, complex adder, complex multiplier, Doppler phase meter, clock generator, weight coefficient calculator and weight unit, connected to each other in a certain manner and performing adaptive coherent processing of initial digital readings.
EFFECT: high efficiency of compensating for passive interference and selecting signals from moving targets against the background of passive interference with a priori unknown correlation properties.
1 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и информационным технологиям и может быть использовано в автоматизированных системах для выполнения комплексных математических операций с целью выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с неизвестными корреляционными свойствами.The invention relates to measuring equipment and information technology and can be used in automated systems for performing complex mathematical operations in order to isolate signals from moving targets against a background of passive interference with unknown correlation properties.

Известно радиолокационное устройство для обнаружения движущейся цели [патент Японии №63-49193, МПК G01S 13/52], содержащее последовательно включенные блоки задержки, перемножитель комплексных чисел и вычитатель. Однако это устройство обладает низкой эффективностью выделения сигнала движущейся цели.A radar device for detecting a moving target is known [Japanese Patent No. 63-49193, IPC G01S 13/52], which contains sequentially connected delay units, a complex number multiplier and a subtractor. However, this device has low efficiency in isolating a signal from a moving target.

Наиболее близкий к данному изобретению вычислитель для режекции помех [патент RU №2797653, МПК G06F 17/10], выбранный в качестве прототипа, содержит блоки задержки, комплексный сумматор, комплексный перемножитель и измеритель доплеровской фазы. Однако данное устройство имеет потери в эффективности компенсации помех.The closest to this invention computer for rejecting interference [patent RU No. 2797653, IPC G06F 17/10], selected as a prototype, contains delay units, a complex adder, a complex multiplier and a Doppler phase meter. However, this device has losses in the effectiveness of interference compensation.

Задачей, решаемой в изобретении, является повышение эффективности режектирования пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей при обработке сигналов от цели на фоне пассивных помех с априорно неизвестными корреляционными свойствами.The problem solved in the invention is to increase the efficiency of rejecting passive interference and isolating signals from moving targets when processing signals from a target against a background of passive interference with a priori unknown correlation properties.

Для решения поставленной задачи в вычислитель-режектор помех, содержащий первый, второй и третий блоки задержки, комплексный сумматор, комплексный перемножитель, измеритель доплеровской фазы и синхрогенератор, введены вычислитель весового коэффициента и весовой блок, соединенные между собой определенным образом.To solve the problem, a weighting coefficient calculator and a weighting block, connected to each other in a certain way, are introduced into the interference rejector-calculator, which contains the first, second and third delay blocks, a complex adder, a complex multiplier, a Doppler phase meter and a synchronization generator.

Сущность изобретения как технического решения характеризуется совокупностью существенных признаков, изложенных в формуле изобретения и обеспечивающих решение поставленной задачи путем адаптивной обработки поступающих импульсов.The essence of the invention as a technical solution is characterized by a set of essential features set out in the invention formula and ensuring the solution of the set problem by adaptive processing of incoming pulses.

Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности режектирования пассивной помехи с априорно неизвестными корреляционными свойствами и выделения сигналов движущихся целей.The technical result of the invention consists in increasing the efficiency of rejecting passive interference with a priori unknown correlation properties and isolating signals from moving targets.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема вычислителя-режектора помех; на фиг. 2 - блока задержки; на фиг. 3 - комплексного сумматора; на фиг. 4 - комплексного перемножителя; на фиг. 5 - весового блока; на фиг. 6 - измерителя доплеровской фазы; на фиг. 7 - блока комплексного сопряжения; на фиг. 8 - накопителя; на фиг. 9 - блока вычисления модуля; на фиг. 10 - вычислителя весового коэффициента.Fig. 1 shows a structural electrical circuit diagram of the noise rejector-computer; Fig. 2 - a delay unit; Fig. 3 - a complex adder; Fig. 4 - a complex multiplier; Fig. 5 - a weighting unit; Fig. 6 - a Doppler phase meter; Fig. 7 - a complex conjugation unit; Fig. 8 - an accumulator; Fig. 9 - a modulus calculator; Fig. 10 - a weighting coefficient calculator.

Вычислитель-режектор помех (фиг. 1) содержит, блоки 1, 3, 4 задержки, комплексный сумматор 2, первый комплексный перемножитель 5, измеритель 6 доплеровской фазы, синхрогенератор 7, вычислитель 8 весового коэффициента и весовой блок 9.The noise rejector calculator (Fig. 1) contains delay blocks 1, 3, 4, a complex adder 2, a first complex multiplier 5, a Doppler phase meter 6, a synchronization generator 7, a weighting coefficient calculator 8 and a weighting block 9.

Блоки 1, 3, 4 задержки (фиг. 2) содержат две линии 10 задержки; комплексный сумматор 2 (фиг. 3) содержит два сумматора 11; первый и второй комплексные перемножители 5, 17 (фиг. 4) содержат два канала (I, II), каждый из которых содержит первый и второй перемножители 12, 13 и сумматор 14; весовой блок 9 (фиг. 5) содержит два перемножителя 15; измеритель 6 доплеровской фазы (фиг. 6) содержит блок 16 комплексного сопряжения, второй комплексный перемножитель 17 (фиг. 4), два накопителя 18, блок 19 вычисления модуля и два делителя 20; блок 16 комплексного сопряжения (фиг. 7) содержит инвертор знака 21; каждый накопитель 18 (фиг. 8) содержит n элементов 22 задержки на интервал tд и n сумматоров 23; блок 19 вычисления модуля (фиг. 9) содержит два квадратора 24, сумматор 25 и блок 26 извлечения квадратного корня; вычислитель 8 весового коэффициента (фиг. 10) содержит два квадратора 27, сумматор 28, накопитель 29 (фиг. 8), делитель 30 и инвертор знака 31.Delay blocks 1, 3, 4 (Fig. 2) contain two delay lines 10; complex adder 2 (Fig. 3) contains two adders 11; the first and second complex multipliers 5, 17 (Fig. 4) contain two channels (I, II), each of which contains first and second multipliers 12, 13 and adder 14; weighting block 9 (Fig. 5) contains two multipliers 15; Doppler phase meter 6 (Fig. 6) contains complex conjugation block 16, second complex multiplier 17 (Fig. 4), two accumulators 18, modulus calculation block 19 and two dividers 20; complex conjugation block 16 (Fig. 7) contains sign inverter 21; each accumulator 18 (Fig. 8) contains n delay elements 22 for interval t d and n adders 23; the modulus calculation unit 19 (Fig. 9) contains two squarers 24, an adder 25 and a square root extraction unit 26; the weighting coefficient calculator 8 (Fig. 10) contains two squarers 27, an adder 28, an accumulator 29 (Fig. 8), a divider 30 and a sign inverter 31.

Вычислитель-режектор помех может быть осуществлен следующим образом.The noise rejector calculator can be implemented as follows.

Поступающие на вход заявляемого устройства (фиг. 1) цифровые отсчеты (xkl, ykl) следуют через период повторения T и в каждом элементе разрешения по дальности (кольце дальности) каждого периода повторения образуют последовательность комплексных чиселThe digital readings (x kl , y kl ) arriving at the input of the claimed device (Fig. 1) follow through a repetition period T and in each range resolution element (range ring) of each repetition period form a sequence of complex numbers

Ukl=xkl+iykl=|Ukl|ехр(ikϕl),U kl =x kl +iy kl =|U kl |exp(ikϕ l ),

где k - номер текущего периода, l - номер текущего кольца дальности, ϕl - доплеровский сдвиг фазы за период повторения (доплеровская фаза), обычно помехи, ввиду ее значительного превышения над сигналом.where k is the number of the current period, l is the number of the current range ring, ϕ l is the Doppler phase shift during the repetition period (Doppler phase), usually interference, due to its significant excess over the signal.

Цифровые отсчеты в заявляемом устройстве (фиг. 1) поступают на соединенные входы второго блока 3 задержки на интервал τ, вторые входы измерителя 6 доплеровской фазы и первые входы вычислителя 8 весового коэффициента. На первые входы измерителя 6 доплеровской фазы поступают отсчеты с выхода первого блока 1 задержки на интервал Т-τ. Отсчеты на первых и вторых входах измерителя 6 доплеровской фазы разделены на интервал Т.The digital readings in the claimed device (Fig. 1) are fed to the connected inputs of the second delay unit 3 for the interval τ, the second inputs of the Doppler phase meter 6 and the first inputs of the weighting coefficient calculator 8. The readings from the output of the first delay unit 1 for the interval T-τ are fed to the first inputs of the Doppler phase meter 6. The readings at the first and second inputs of the Doppler phase meter 6 are divided by the interval T.

Отсчеты с выхода второго блока 3 задержки поступают на первые входы комплексного сумматора 2 и на входы первого блока 1 задержки, с выхода которого отсчеты поступают в каскадно соединенные третий блок 4 задержки, первый комплексный перемножитель 5, весовой блок 9 и комплексный сумматор 2, выходы которого являются выходами заявляемого устройства.The readings from the output of the second delay block 3 are fed to the first inputs of the complex adder 2 and to the inputs of the first delay block 1, from the output of which the readings are fed to the cascade-connected third delay block 4, the first complex multiplier 5, the weighting block 9 and the complex adder 2, the outputs of which are the outputs of the claimed device.

В инверторе знака 21 (фиг. 7) блока 16 комплексного сопряжения измерителя 6 (фиг. 6) происходит инвертирование знака мнимых проекций задержанных отсчетов. Во втором комплексном перемножителе 17 происходит перемножение комплексных чисел, реализуемое путем операций с проекциями этих чисел в соответствии с фиг. 4 и приводящее к образованию величинIn the sign inverter 21 (Fig. 7) of the block 16 of the complex conjugation of the measuring device 6 (Fig. 6), the sign of the imaginary projections of the delayed readings is inverted. In the second complex multiplier 17, the multiplication of complex numbers occurs, which is realized by operations with the projections of these numbers in accordance with Fig. 4 and leads to the formation of quantities

В накопителях 18 (фиг. 6) с помощью элементов 22 задержки и сумматоров 23 (фиг. 8) осуществляется скользящее вдоль дальности в каждом периоде повторения суммирование проекций Re Xkl и ImXkl с n+1 смежных элементов разрешения по дальности временного строба, кроме элемента с номером n/2+1, для чего выходные величины элемента 22 задержки с номером n/2 поступают только на последующий элемент 22 задержки (фиг. 8). В результате накопления образуются величиныIn accumulators 18 (Fig. 6), with the help of delay elements 22 and adders 23 (Fig. 8), a sliding summation along the range in each repetition period is carried out of projections Re X kl and ImX kl from n+1 adjacent elements of the time strobe range resolution, except for the element with the number n/2+1, for which the output values of delay element 22 with the number n/2 are sent only to the subsequent delay element 22 (Fig. 8). As a result of accumulation, the values are formed

где - оценка доплеровского сдвига фазы помехи за период повторения Т, усредненная по n смежным элементам разрешения по дальности.Where - an estimate of the Doppler phase shift of the interference over the repetition period T, averaged over n adjacent range resolution elements.

В блоке 19 вычисления модуля (фиг. 9) определяются величины а затем на выходах делителей 20 (фиг. 6) - величины поступающие на вторые входы первого комплексного перемножителя 5. Накопление n отсчетов обеспечивает высокоточное измерение величины In block 19 for calculating the module (Fig. 9), the values are determined and then at the outputs of the dividers 20 (Fig. 6) - the values arriving at the second inputs of the first complex multiplier 5. Accumulation of n readings ensures highly accurate measurement of the value

С помощью квадраторов 27, сумматора 28, накопителя 29 и делителя 30 (фиг. 10) по величине |Yk|, поступающей от измерителя 6 доплеровской фазы, и по входным отсчетам Ukl определяется оценка коэффициента корреляции помехи по которой в инверторе знака 31 находится весовой коэффициентUsing squarers 27, adder 28, accumulator 29 and divider 30 (Fig. 10), the correlation coefficient of the interference is estimated based on the value |Y k | coming from Doppler phase meter 6 and on the input readings U kl according to which the weighting coefficient is located in the sign inverter 31

Первый блок 1 задержки на интервал Т-τ совместно с третьим блоком 4 задержки на интервал τ образуют результирующую задержку на интервал Т. В результате на входы комплексного сумматора 2 отсчеты поступают синхронно. С учетом комплексного перемножения с величиной и взвешивания задержанных отсчетов весовым коэффициентом а от вычислителя 8 в весовом блоке 9 в результате синфазных суммирований в комплексном сумматоре 2 на его выходе вычисляются отсчеты остатков помехиThe first block 1 of delay for the interval T-τ together with the third block 4 of delay for the interval τ form the resulting delay for the interval T. As a result, the samples arrive at the inputs of the complex adder 2 synchronously. Taking into account the complex multiplication with the value and weighting of the delayed samples by the weighting coefficient a from the calculator 8 in the weighting block 9 as a result of in-phase summations in the complex adder 2 at its output the samples of the interference residues are calculated

Двумерный поворот задержанных отсчетов в первом комплексном перемножителе 5 на угол обеспечивает необходимую для компенсации помехи синфазность суммируемых отсчетов. Взвешивание весовым коэффициентом в блоке 9 учитывает корреляционные свойства помехи, повышающие эффективность ее режектирования. Отсчеты сигнала от движущейся цели из-за сохранения доплеровских сдвигов фазы не подавляются.Two-dimensional rotation of delayed samples in the first complex multiplier 5 by an angle provides the necessary phase synchronization of the summed readings to compensate for interference. Weighting by the weighting coefficient in block 9, the correlation properties of the interference are taken into account, increasing the efficiency of its rejection. Signal readings from a moving target are not suppressed due to the preservation of Doppler phase shifts.

Введение второго блока 3 задержки на интервал τ обеспечивает соответствие оценок среднему элементу обучающей выборки, исключенному в накопителях 18 (фиг. 8). Величина τ определяется выражениемThe introduction of the second block 3 delays for the interval τ ensures that the estimates correspond the average element of the training sample, excluded in accumulators 18 (Fig. 8). The value of τ is determined by the expression

τ=tв+ntд/2,τ=t in +nt d /2,

где tв - время вычисления оценок n - количество элементов обучающей выборки, tд - интервал (период) временной дискретизации.where t is the time of calculating the estimates n is the number of elements in the training sample, t is the interval (period) of time sampling.

При этом исключается возможность ослабления или подавления сигнала за счет его влияния на используемые оценки. Кроме того, уменьшаются ошибки за счет рассогласования между оцениваемыми и действительными величинами доплеровской фазы и коэффициента корреляции помехи.This eliminates the possibility of weakening or suppressing the signal due to its influence on the estimates used. In addition, errors are reduced due to the mismatch between the estimated and actual values of the Doppler phase and the interference correlation coefficient.

Синхронизация вычислителя-режектора помех осуществляется подачей на все блоки заявляемого устройства последовательности синхронизирующих импульсов от синхрогенератора 7 (фиг. 1).Synchronization of the interference rejector calculator is carried out by supplying a sequence of synchronizing pulses from the synchronizing generator 7 (Fig. 1) to all blocks of the claimed device.

Достигаемый технический результат состоит в повышении эффективности компенсации пассивной помехи с априорно неизвестными корреляционными свойствами и выделения сигналов движущихся целей, что достигается адаптацией к параметрам помехи и уменьшением рассогласования между оцениваемыми и действительными величинами параметров помехи.The achieved technical result consists in increasing the efficiency of compensation for passive interference with a priori unknown correlation properties and the selection of signals from moving targets, which is achieved by adaptation to the interference parameters and a reduction in the discrepancy between the estimated and actual values of the interference parameters.

Таким образом, вычислитель-режектор помех позволяет повысить эффективность подавления пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с априорно неизвестными корреляционными свойствами.Thus, the interference rejector-computer allows increasing the efficiency of passive interference suppression and the identification of signals from moving targets against the background of passive interference with a priori unknown correlation properties.

Claims (1)

Вычислитель-режектор помех, содержащий первый блок задержки, комплексный сумматор, второй блок задержки, третий блок задержки, первый комплексный перемножитель, измеритель доплеровской фазы и синхрогенератор, при этом входы первого блока задержки соединены с первыми входами комплексного сумматора, входы второго блока задержки соединены с вторыми входами измерителя доплеровской фазы, выходы второго блока задержки соединены с входами первого блока задержки, выходы которого соединены с входами третьего блока задержки и первыми входами измерителя доплеровской фазы, первые выходы которого соединены с вторыми входами первого комплексного перемножителя, выходы третьего блока задержки соединены с первыми входами первого комплексного перемножителя, выход синхрогенератора соединен с синхровходами первого блока задержки, комплексного сумматора, второго блока задержки, третьего блока задержки, первого комплексного перемножителя и измерителя доплеровской фазы, отличающийся тем, что введены вычислитель весового коэффициента и весовой блок, при этом входы второго блока задержки соединены с первыми входами вычислителя весового коэффициента, второй выход измерителя доплеровской фазы соединен с вторым входом вычислителя весового коэффициента, выход которого соединен с первым входом весового блока, выходы первого комплексного перемножителя соединены с вторыми входами весового блока, выходы которого соединены с вторыми входами комплексного сумматора, выход синхрогенератора соединен с синхровходами вычислителя весового коэффициента и весового блока, причем входами вычислителя-режектора помех являются входы второго блока задержки, а выходами - выходы комплексного сумматора.An interference rejector calculator comprising a first delay unit, a complex adder, a second delay unit, a third delay unit, a first complex multiplier, a Doppler phase meter and a synchroniser, wherein the inputs of the first delay unit are connected to the first inputs of the complex adder, the inputs of the second delay unit are connected to the second inputs of the Doppler phase meter, the outputs of the second delay unit are connected to the inputs of the first delay unit, the outputs of which are connected to the inputs of the third delay unit and the first inputs of the Doppler phase meter, the first outputs of which are connected to the second inputs of the first complex multiplier, the outputs of the third delay unit are connected to the first inputs of the first complex multiplier, the output of the synchroniser is connected to the synchroniser inputs of the first delay unit, the complex adder, the second delay unit, the third delay unit, the first complex multiplier and the Doppler phase meter, characterised in that a weighting coefficient calculator and a weighting unit are introduced, wherein the inputs of the second delay unit are connected to the first inputs of the weighting coefficient calculator, the second output of the Doppler phase meter is connected to the second input of the weighting coefficient calculator, the output of which is connected to the first input of the weighting unit, the outputs of the first complex multiplier are connected to the second inputs of the weighting unit, the outputs of which are connected to the second inputs of the complex adder, the output of the synchronization generator is connected to the synchronization inputs of the weighting coefficient calculator and the weighting unit, wherein the inputs of the interference rejector calculator are the inputs of the second delay unit, and the outputs are the outputs of the complex adder.
RU2024108417A 2024-03-28 Interference rejector-computer RU2831755C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2831755C1 true RU2831755C1 (en) 2024-12-13

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140111372A1 (en) * 2012-10-22 2014-04-24 Saab-Sensis Corporation Sensor system and method for determining target location using sparsity-based processing
RU184016U1 (en) * 2018-05-29 2018-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" INTERFERENCE COMPENSATION COMPUTER
RU2686633C1 (en) * 2017-12-11 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Interference band-stop filtration computer
RU217618U1 (en) * 2022-12-26 2023-04-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" COMPUTER FOR REJECTION OF PASSIVE INTERFERENCE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140111372A1 (en) * 2012-10-22 2014-04-24 Saab-Sensis Corporation Sensor system and method for determining target location using sparsity-based processing
RU2686633C1 (en) * 2017-12-11 2019-04-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Interference band-stop filtration computer
RU184016U1 (en) * 2018-05-29 2018-10-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" INTERFERENCE COMPENSATION COMPUTER
RU2800488C1 (en) * 2022-09-23 2023-07-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Calculator-rectifier of passive interference
RU217618U1 (en) * 2022-12-26 2023-04-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" COMPUTER FOR REJECTION OF PASSIVE INTERFERENCE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2831755C1 (en) Interference rejector-computer
RU2834767C1 (en) Interference rejection computer
RU2825197C1 (en) Interference compensator-calculator
RU2835120C1 (en) Interference rejection computer
RU2836219C1 (en) Interference compensation computer
RU2835118C1 (en) Noise suppressor computer
RU231842U1 (en) PASSIVE INTERFERENCE SUPPRESSER COMPUTER
RU230064U1 (en) PASSIVE INTERFERENCE COMPENSATOR
RU231893U1 (en) PASSIVE INTERFERENCE CALCULATOR-REJECTOR
RU2834699C1 (en) Noise compensation filter
RU2825253C1 (en) Notch filter
RU231343U1 (en) INTERFERENCE COMPENSATION FILTER
RU2824181C1 (en) Passive noise compensation filter
RU2835058C1 (en) Noise suppression filter
RU231653U1 (en) INTERFERENCE SUPPRESSION FILTER
RU231607U1 (en) INTERFERENCE REJECTION FILTER
RU231873U1 (en) INTERFERENCE REJECTION FILTER
RU2824180C1 (en) Passive interference rejection filter
RU2819292C1 (en) Passive jamming rejector computer
RU2824843C1 (en) Passive interference filter
RU2824848C1 (en) Passive interference rejection filter
RU2813226C1 (en) Notch filter
RU2817088C1 (en) Interference compensation filter
RU2817398C1 (en) Noise rejection filter
RU2819294C1 (en) Interference suppression computer