ОБНАРУЖИТЕЛЬ С КОМПЕНСАТОРОМ ПОМЕХ

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемниках глобальных навигационных спутниковых систем, использующих широкополосные сигналы, манипулированные по фазе псевдослучайной последовательностью, установленных как на малоподвижных объектах, так и на объектах с высокой динамикой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является «Обнаружитель с компенсатором узкополосных помех», приведенный в литературе на рисунке 5.11 (Теория обнаружения сигналов / Под ред. П.А. Бакута. - М.: Радио и связь, 1984. - 440 с. С. 296), которое является устройством-прототипом.

Устройство-прототип состоит из последовательно соединенных вычитающего устройства, вход которого является входом обнаружителя, и обнаружителя навигационного сигнала, выход которого является выходом, сумматора, имеющего N входов, выход которого соединен со вторым входом вычитающего устройства, N каналов формирования копий помех, каждый из которых состоит из последовательно соединенных первого перемножителя, измерителя амплитуды, второго перемножителя, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора, системы слежения за фазой, при этом вход системы слежения за фазой, вход первого перемножителя помехи объединены и являются входом устройства-прототипа.

Основным недостатком устройства-прототипа является низкая вероятность обнаружения навигационного сигнала при использовании данного устройства на объектах, имеющих большую скорость перемещения.

Технический результат изобретения достигается тем, что в обнаружителе с компенсатором помех, состоящем из вычитающего устройства, обнаружителя навигационного сигнала, i каналов формирования помехи, где имеющих первый перемножитель, второй перемножитель, измерителя амплитуды, систему слежения за фазой формирователя копии, дополнительно в каждый канал формирования копии помехи введены третий перемножитель, обнаружитель помехи, система слежения за задержкой, формирователь копии помехи.

Сущность изобретения поясняется рисунком.

На фиг. 1 показана структурная схема обнаружителя с компенсатором помех.

Обнаружитель с компенсатором помех состоит из i каналов формирования копии помехи, где сумматора 7, вычитающего устройства (ВУ) 8, обнаружителя навигационного сигнала (ОНС) 9.

I-й канал формирования копии помехи, рассмотрим на примере 1-го канала, состоит из первого перемножителя 1-1, второго перемножителя 1-2, третьего перемножителя 1-3, измерителя амплитуды (ИА) 2, формирователя копии помехи (ФКП) 3, системы слежения за фазой (ССФ) 4, системы слежения за задержкой (ССЗ) 5, обнаружителя помехи (ОП) 6.

Вход i-го канала формирования помехи соединен с ВХОДОМ, а выход соединен с i-м входом сумматора 7. Выход сумматора 7 соединен со вторым входом ВУ 8. Первый вход ВУ 8 соединен с ВХОДОМ, а выход соединен с входом ОНС 9.

Блоки, входящие в канал формирования помехи, имеют следующую взаимосвязь.

Первый вход первого перемножителя 1-1 соединен с ВХОДОМ, второй вход соединен с выходом ССФ 4, а выход соединен с входом ИА 2 и со вторым входом ССЗ 5. Выход ИА 2 соединен со вторым входом второго перемножителя 1-2. Первый вход второго перемножителя 1-2 соединен с выходом ССФ 4, а выход второго перемножителя 1-2 соединен с первым входом ФКП 3. Первый вход третьего перемножителя 1-3 соединен с ВХОДОМ, второй вход соединен с выходом ССЗ 5, а выход соединен с ССФ 4. Вход ОП 6 соединен с ВХОДОМ, а выход соединен с первым входом ССЗ 5, выход которого соединен со вторым входом третьего перемножителя 1-3 и со вторым входом ФКП 3, у которого выход соединен с i-м входом сумматора 7.

Обнаружитель с компенсатором помех работает следующим образом.

На вход обнаружителя поступает аддитивная смесь навигационного сигнала и помех. Если в аддитивной смеси навигационного сигнала и помех присутствует сигналоподобная помеха с параметрами, которые соответствуют параметрам ОП 6 i-го канала формирования копии помехи, то на его выходе формируется напряжение, которое поступает на первый вход ССЗ 5. На второй вход ССЗ 5 с выхода первого перемножителя 1-1 поступает огибающая сигналоподобной помехи с известными параметрами. На выходе ССЗ 5 получается копия огибающей помехи, синхронная по времени задержки с огибающей обнаруженной сигналоподобной помехи. С выхода ССЗ 5 копия огибающей помехи поступает на второй вход третьего перемножителя 1-3 и на второй вход ФКП 3.

Используемый обнаружитель помехи 6 и система слежения за задержкой 5 повышают эффективность определения задержки ПСП помехи.

Обнаружитель помехи 6 представляет собой обнаружитель широкополосного фазоманипулированного сигнала с известным законом формирования ПСП. При наличии на входе обнаружителя помехи 6 сигналоподобной помехи, закон формирования ПСП которой совпадает с опорной ПСП, происходит процедура поиска по задержке. При этом поиск заключается в последовательном просмотре ячеек k=1, m на области неопределенности сигнала. В ходе проверки каждой ячейки вычисляется интеграл взаимной корреляции принятой и опорной ПСП сигналоподобной помехи, затем вычисленное значение сравнивается с порогом. Если порог не превышен, то обнаружитель переходит к анализу следующей k+1 ячейки. В случае превышения порога выносится решение о наличии в канале сигнала с текущей задержкой ПСП. При этом на выходе обнаружителя помехи 6 формируется сигнал «грубой оценки задержки» ПСП, который поступает на первый вход ССЗ 5.

ССЗ 5 представляет собой систему слежения за задержкой для сигнала с флуктуирующей скоростью изменения задержки, которая работает следующим образом.

На второй вход ССЗ 5 поступает с выхода первого перемножителя 1-1 поступает огибающая сигналоподобной помехи. При этом в ССЗ 5 происходит захват ПСП помехи на слежение. Сигнал «грубой оценки задержки» ПСП, поступающий на первый вход ССЗ 5, используется с целью настройки в ССЗ 5 генератора опорной ПСП для улучшения условий захвата ПСП помехи на слежение. Тогда с выхода ССЗ 5 снимается ПСП, синхронная с ПСП сигналоподобной помехи.

В третьем перемножителе 1-3 происходит снятие фазовой манипуляции с обнаруженной сигналоподобной помехи, и в результате на выходе третьего перемножителя 1-3 получаем узкополосный гармонический сигнал, которой поступает на вход ССФ 4. В системе слежения за фазой ССФ 4 после захвата входного сигнала на ее выходе формируется гармонический сигнал, синхронный по фазе с обнаруженной сигналоподобной помехой. Этот сигнал поступает на второй вход первого перемножителя 1-1 и на первый вход второго перемножителя 1-2. На выходе первого перемножителя 1-1 получается огибающая обнаруженной сигналоподобной помехи, которая поступает на второй вход системы ССЗ 5, что позволяет ей работать с низкочастотным видеосигналом, а также на вход ИА 2, где формируется напряжение, соответствующее значению амплитуды обнаруженной сигналоподобной помехи, которое с выхода ИА 2 поступает на второй вход второго перемножителя 1-2. На выходе второго перемножителя 1-2 в результате перемножения формируется гармонический сигнал, синхронный по фазе с обнаруженной сигналоподобной помехой и равный с ней по амплитуде, который поступает на первый вход ФКП 3.

В формирователе копии помехи 3 происходит манипуляция по фазе гармонического сигнала, синхронного по фазе с обнаруженной сигналоподобной помехой и равного с ней по амплитуде, синхронной по времени задержки копией огибающей помехи, поступающей с выхода ССЗ 5. Тогда на выходе ФКП 3 получается синхронная по времени задержки копия помехи, параметры которой совпадают с обнаруженной сигналоподобной помехой. Сформированная копия обнаруженной сигналоподобной помехи с выхода ФКП 3 поступает на i-й вход сумматора 7. В сумматоре 7 происходит сложение L обнаруженных копий сигналоподобных помех, поступающих с выходов соответствующих каналов формирования копий помех. С выхода сумматора 7 сумма L копий обнаруженных сигналоподобных помех поступает на второй вход ВУ 8, где из входной аддитивной смеси навигационного сигнала и суммы L сигналоподобных помех происходит вычитание суммы соответствующих копий обнаруженных сигналоподобных помех.

В результате вычитания происходит компенсация соответствующей сигналоподобной помехи, что приводит к увеличению отношения сигнал/помеха на входе ОНС 9, что в свою очередь, приводит к увеличению вероятности обнаружения навигационного сигнала и повышению помехоустойчивости приемника глобальных навигационных спутниковых систем.