01.05.2019
219.017.4831

ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ПОМЕХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002686631
Дата охранного документа
29.04.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области компьютерной техники и может быть использовано в автоматизированных системах для выполнения комплексных математических операций. Технический результат заключается в повышении эффективности выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с априорно неизвестными корреляционными свойствами. Технический результат достигается за счет вычислителя для компенсации помех, который содержит измеритель доплеровской фазы помехи, весовой блок, комплексный сумматор, комплексный перемножитель, первый блок задержки, синхрогенератор, измеритель коэффициента корреляции помехи, вычислитель весовых коэффициентов, второй блок задержки, блок переключения, блок коммутации и двухканальный коммутатор, определенным образом соединенные между собой и осуществляющие когерентную обработку исходных отсчетов. 9 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области компьютерной технике и может быть использовано в автоматизированных системах для выполнения комплексных математических операций с целью выделения сигналов на фоне пассивных помех при групповой перестройке несущей частоты зондирующих импульсов.

Известно устройство для обнаружения движущейся цели [1], содержащее последовательно включенные блоки задержки, умножитель комплексных чисел и вычитатель. Однако это устройство обладает низкой эффективностью выделения сигнала движущейся цели.

Другим известным устройством является корреляционный автокомпенсатор [2], который содержит ряд блоков задержки, два перемножителя, сумматор и блок оценки параметров коррелированной помехи. Недостатком этого устройства является плохое подавление кромок протяженной помехи из-за большой постоянной времени цепи адаптивной обратной связи.

Наиболее близкое к данному изобретению цифровое устройство для подавления пассивных помех [3], выбранное в качестве прототипа, содержит измеритель доплеровской фазы помехи, весовой блок, комплексный сумматор, комплексный перемножитель, блок задержки и синхронизатор. Однако данное устройство из-за переходного процесса при поступлении кромки пассивной помехи имеет низкую эффективность выделения сигналов движущихся целей.

Задачей, решаемой в изобретении, является повышение эффективности компенсации пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей при обработке группы импульсов на фоне пассивных помех с априорно неизвестными корреляционными свойствами.

Для решения поставленной задачи в вычислитель для компенсации помех, содержащий измеритель доплеровской фазы помехи, весовой блок, комплексный сумматор, комплексный перемножитель, первый блок задержки и синхрогенератор, введены измеритель коэффициента корреляции помехи, вычислитель весовых коэффициентов, второй блок задержки, блок переключения, блок коммутации и двухканальный коммутатор.

Сущность изобретения как технического решения характеризуется совокупностью существенных признаков, изложенных в формуле изобретения и обеспечивающих решение поставленной задачи путем оптимальной и согласованной обработки группы импульсов.

Технический результат изобретения состоит в повышении эффективности компенсации пассивной помехи с априорно неизвестными корреляционными свойствами и выделения сигналов движущихся целей при групповой перестройке несущей частоты зондирующих импульсов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема вычислителя для компенсации помех; на фиг. 2 - измерителя доплеровской фазы помехи; на фиг. 3 - весового блока; на фиг. 4 - комплексного сумматора; на фиг. 5 - комплексного перемножителя; на фиг. 6 - блока задержки; на фиг. 7 - накопителя; на фиг. 8 - измерителя коэффициента корреляции помехи; на фиг. 9 - блока переключения.

Вычислитель для компенсации помех (фиг. 1) содержит измеритель 1 доплеровской фазы помехи, весовой блок 2, комплексный сумматор 3, комплексный перемножитель 4, первый блок 5 задержки, синхрогенератор 6, измеритель 7 коэффициента корреляции помехи, вычислитель 8 весовых коэффициентов, второй блок 9 задержки, блок 10 переключения, блок 11 коммутации и двухканальный коммутатор 12.

Измеритель 1 доплеровской фазы помехи (фиг. 2) содержит блок 13 задержки, блок 14 комплексного сопряжения, комплексный перемножитель 15, два накопителя 16, блок 17 вычисления модуля и два делителя 18; весовой блок 2 (фиг. 3) содержит два перемножителя 19; комплексный сумматор 3 (фиг. 4) содержит два сумматора 20; комплексный перемножитель 4 (фиг. 5) содержит два канала (I, II), каждый из которых содержит перемножители 21, 22 и сумматор 23; блоки 5, 9 и 13 задержки (фиг. 6) содержат два оперативных запоминающих устройства 24; накопители 16, 29 (фиг. 7) содержат n элементов 25 задержки на интервал tд и n сумматоров 26; измеритель 7 коэффициента корреляции помехи (фиг. 8) содержит два перемножителя 27, сумматор 28, накопитель 29 и делитель 30; блок 10 переключения (фиг. 9) содержит счетчик 31, дешифратор 32, блоки 33 совпадений и сумматор 34.

Вычислитель для компенсации помех может быть осуществлен следующим образом.

Группа когерентных радиоимпульсов, первоначально излученных с одинаковой несущей частотой и состоящих из сигнала от движущейся цели и пассивной помехи, значительно превышающей сигнал, поступает на вход радиоприемного устройства, в котором усиливается, в квадратурных фазовых детекторах переносится на видеочастоту, а затем подвергается аналого-цифровому преобразованию (соответствующие блоки на фиг. 1 не показаны).

Цифровые коды обеих квадратурных проекций, следующие через период повторения T, в каждом элементе разрешения по дальности (кольце дальности) каждого периода повторения образуют последовательность комплексных чисел

где k - номер текущего периода, - номер текущего кольца дальности, - доплеровский сдвиг за период повторения фазы (обычно помехи, ввиду ее значительного превышения над сигналом), равный здесь - доплеровская частота помехи.

Цифровые отсчеты в заявляемом устройстве (фиг. 1) поступают на соединенные входы измерителя 1 доплеровской фазы помехи (фиг. 2), второго блока 9 задержки (фиг. 6) и измерителя 7 коэффициента корреляции помехи (фиг. 8). Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) 24 (фиг. 6) блоков 5, 13 задержки служат для хранения отсчетов в течение одного периода T, а ОЗУ 24 второго блока 9 задержки - в течение интервала τ.

В блоке 14 комплексного сопряжения измерителя 1 доплеровской фазы помехи происходит инвертирование знака мнимых проекций задержанных отсчетов. В комплексном перемножителе 15 происходит перемножение соответствующих комплексных чисел, реализуемое путем операций с проекциями этих чисел в соответствии с фиг.5 и приводящее к образованию величин

В накопителях 16 (фиг. 7) с помощью элементов 25 задержки и сумматоров 26 осуществляется скользящее вдоль дальности в каждом периоде повторения суммирование проекций и с n+1 смежных элементов разрешения по дальности временного строба, кроме элемента с номером n/2+1, для чего выходные величины элемента 25 задержки с номером n/2 поступают только на последующий элемент 25 задержки (фиг. 7). В результате накопления образуются величины

где - оценка сдвига фазы помехи за период повторения, усредненная по n смежным элементам разрешения по дальности.

В блоке 17 вычисления модуля определяются величины , а затем на выходах делителей 18 (фиг. 2) - величины , поступающие на первые входы комплексного перемножителя 4. Точность определения величины ) определяется числом накапливаемых отсчетов n.

В измерителе 7 коэффициента корреляции помехи в соответствии с его структурной схемой (фиг. 8) и поступающими входными отсчетами и величиной |Yk| от измерителя 1 доплеровской фазы помехи определяется оценка коэффициента корреляции помехи

I

Оценка поступает в вычислитель 8 весовых коэффициентов. Количество вычисляемых по оценке весовых коэффициентов определяется реализуемым порядком вычислителя для компенсации помех m, связанным с числом импульсов в группе, равным m+1. В частности, при m=1 весовые коэффициенты , ; при ; при , .

В весовом блоке 2 (фиг. 3) происходит взвешивание поступающих отсчетов весовыми коэффициентами . Весовые коэффициенты переключаются в каждом периоде повторения блоком 10 переключения (фиг. 9), который обеспечивает обработку группы импульсов (отсчетов) с одинаковой исходной несущей частотой.

Импульс от синхронизатора радиолокатора (на фиг. 1 не показан), соответствующий излучению зондирующего импульса в каждом периоде, поступает на первый управляющий вход (1) вычислителя, являющийся первым управляющим входом (1) блока 10 переключения, а затем на счетный вход счетчика 31 (фиг. 9). Показания счетчика, соответствующие номеру импульса в группе, в дешифраторе 32 преобразуются в единичный сигнал на соответствующем номеру импульса выходе дешифратора 32. Этот сигнал открывает подключенный к нему каскад совпадений 33, через который проходит соответствующий весовой коэффициент, поступающий через сумматор 34 на выход блока 10 переключения. Таким образом, каждому периоду и, следовательно, каждому импульсу в группе соответствует свой весовой коэффициент.

Взвешенные в весовом блоке 2 отсчеты суммируются в комплексном сумматоре 3 с задержанными в блоке 5 задержки на период повторения T, прошедшими через двухканальный коммутатор 12 и умноженными в комплексном перемножителе 4 на величину весовыми суммами отсчетов всех предыдущих импульсов группы. В конечном счете, в результате адаптивной весовой обработки отсчетов m+1 периодов образуется величина

Двумерный поворот задержанных отсчетов на угол обеспечивает необходимую для компенсации помехи синфазность суммируемых отсчетов, а их взвешивание коэффициентами - наилучшее подавление (компенсацию) отсчетов помехи с коэффициентом корреляции . Отсчеты сигнала от движущейся цели из-за сохранения доплеровских сдвигов фазы не подавляются.

Во втором блоке 9 задержки отсчеты задерживаются на интервал τ, равный временной задержке оценок по отношению к среднему элементу обучающей выборки, исключенному в накопителях 16 и 29 (фиг. 7) в соответствии с выражениями (1) и (2). Величина τ определяется выражением

где tв - время вычисления оценки фазы помехи, n - количество элементов обучающей выборки, tд - интервал (период) временной дискретизации.

При этом адаптивная обработка осуществляется для среднего элемента, исключенного из обучающей выборки и не влияющего на получаемые оценки и . Тогда при режектировании отсчетов помехи с элемента разрешения, содержащего сигнал, исключается возможность ослабления или подавления сигнала за счет его влияния на используемые оценки.

После завершения обработки данных m+1 периодов и очередной перестройки несущей частоты на вторые управляющие входы (2) устройства (фиг. 1) и блока 10 переключения (фиг. 9) и управляющий вход блока 11 коммутации поступает импульс, который обнуляет счетчик 31, а в блоке 11 коммутации переключает релаксационный генератор (мультивибратор). По команде блока 11 коммутации двухканальный коммутатор 12 переключает блок 5 задержки к выходу вычислителя, и в течение периода повторения Т происходит считывание результатов режектирования V. На вход устройства поступают и начинают обрабатываться данные следующей группы.

Синхронизация вычислителя для компенсации помех осуществляется подачей на все блоки заявляемого устройства последовательности синхронизирующих импульсов от синхрогенератора 6 (фиг. 1), управляемого совместно с блоком 10 переключения импульсами (1) синхронизатора радиолокатора (на фиг.1 не показан), следующими с интервалом Т. Период повторения синхронизирующих импульсов равен интервалу временной дискретизации tд, выбираемому из условия требуемой разрешающей способности по дальности.

Достигаемый технический результат состоит в следующем. На выход устройства не поступают нескомпенсированные остатки помехи в переходном режиме, традиционно маскирующие сигнал от цели. В предлагаемом устройстве на выход поступают только скомпенсированные остатки помехи в установившемся режиме, что исключает эффект «кромки» помехи и повышает эффективность выделения сигналов движущихся целей.

Таким образом, вычислитель для компенсации помех повышает эффективность подавления пассивной помехи и выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех с априорно неизвестными корреляционными свойствами.

Библиография

1. 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. Радиоэлектронные системы: основы построения и теория. Справочник / Я.Д. Ширман, С.Т. Багдасарян, А.С. Маляренко, Д.И. Леховицкий [и др.]; под ред Я.Д. Ширмана. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радиотехника, 2007; с. 439, рис. 25.22.

3. А.с. 743208 СССР, МПК G01S 7/36. Цифровое устройство для подавления пассивных помех / Д.И. Попов. - №2540079/09; заявл. 03.11.1977; опубл. 25.06.1980, Бюл. №23. - 4 с.

Вычислитель для компенсации помех, содержащий измеритель доплеровской фазы помехи, весовой блок, комплексный сумматор, комплексный перемножитель, первый блок задержки и синхронизатор, при этом первые выходы измерителя доплеровской фазы помехи соединены с первыми входами комплексного перемножителя, выходы весового блока соединены с первыми входами комплексного сумматора, вторые входы которого соединены с выходами комплексного перемножителя, управляющий вход синхрогенератора соединен с первым управляющим входом вычислителя для компенсации помех, а выход синхрогенератора - с синхровходами измерителя доплеровской фазы помехи, весового блока, комплексного сумматора, комплексного перемножителя и первого блока задержки, отличающийся тем, что введены измеритель коэффициента корреляции помехи, вычислитель весовых коэффициентов, второй блок задержки, блок переключения, блок коммутации и двухканальный коммутатор, при этом первые входы измерителя коэффициента корреляции помехи соединены с входами измерителя доплеровской фазы помехи и с входами второго блока задержки, второй вход измерителя коэффициента корреляции помехи соединен со вторым выходом измерителя доплеровской фазы помехи, выход второго блока задержки соединен с первыми входами весового блока, выход измерителя коэффициента корреляции помехи соединен с входом вычислителя весовых коэффициентов, выходы которого соединены с основными входами блока переключения, выход которого соединен со вторым входом весового блока, первый управляющий вход блока переключения соединен с первым управляющим входом вычислителя для компенсации помех, выходы комплексного сумматора соединены с входами первого блока задержки, выходы которого соединены с основными входами двухканального коммутатора, первые выходы которого соединены со вторыми входами комплексного перемножителя, а управляющий вход - с выходом блока коммутации, второй управляющий вход блока переключения и управляющий вход блока коммутации соединены со вторым управляющим входом вычислителя для компенсации помех, выход синхрогенератора соединен с синхровходами измерителя коэффициента корреляции помехи, вычислителя весовых коэффициентов, второго блока задержки, блока переключения, блока коммутации и двухканального коммутатора, причем основными входами вычислителя для компенсации помех являются соединенные входы измерителя доплеровской фазы помехи, входы второго блока задержки и первые входы измерителя коэффициента корреляции помехи, а выходами - вторые выходы двухканального коммутатора.
ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ПОМЕХ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ПОМЕХ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ПОМЕХ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 88.
25.08.2017
№217.015.aafb

Способ восстановления изображений в двухканальной сканирующей системе

Изобретение относится к пассивным двухканальным сканирующим системам наблюдения с двумя приемниками, работающими в оптическом, инфракрасном или миллиметровом диапазонах длин волн. Технический результат направлен на восстановление пропущенных строк и столбцов искомой матрицы изображения с целью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612323
Дата охранного документа: 07.03.2017
25.08.2017
№217.015.ac0f

Способ формирования изображений объектов в двухканальной радиометрической системе

Изобретение относится к пассивным системам радионаблюдений за объектами с помощью двухканального сканирующего радиометра, работающего в миллиметровом диапазоне длин волн, и может быть использовано также в оптических системах инфракрасного диапазона. Технический результат направлен на повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612193
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.c638

Ионный источник для электростатического ракетного двигателя

Изобретение относится к области электростатических ионных двигателей. Ионный источник содержит ионные и электронные эмиттеры, изготовленные из серебра высокой степени чистоты в виде конусов или пирамид, выполняющих роль резервуаров рабочего вещества, причем поверхность ионных эмиттеров покрыта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618761
Дата охранного документа: 11.05.2017
25.08.2017
№217.015.d0ba

Способ увеличения скорости электрического ветра и устройство для его осуществления

Изобретение относится к системам продувки и очистки воздуха от пылевых, бактериальных и химических загрязнений в бытовых помещениях, производственных цехах, медицинских кабинетах, овощехранилищах и т.д. Способ увеличения скорости электрического ветра, заключающийся в подаче постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621386
Дата охранного документа: 05.06.2017
26.08.2017
№217.015.de01

Автокомпенсатор доплеровских сдвигов фазы помех

Изобретение относится к радиолокационной технике и предназначено для автокомпенсации доплеровских сдвигов фазы пассивных помех. Предложен автокомпенсатор доплеровских сдвигов фазы помех, содержащий блок оценивания фазы, первый блок задержки, первый и второй блоки комплексного умножения, блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624795
Дата охранного документа: 06.07.2017
26.08.2017
№217.015.de06

Способ обработки последовательности изображений для автоматического обнаружения танкера и оценивания его траекторных параметров при дозаправке в воздухе на фоне звездного неба

Изобретение относится к области цифровой обработки изображений и может быть использовано в бортовых системах технического зрения, предназначенных для дозаправки в воздухе летательных аппаратов, в том числе и беспилотных, методом штанга-конус на фоне звездного неба. Технический результат –...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624828
Дата охранного документа: 07.07.2017
26.08.2017
№217.015.df5a

Способ определения знака разности частот и устройство для его реализации

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в дискретных системах автоматики для получения информации о знаке разности частот двух импульсных колебаний. Технический результат - повышение быстродействия. Способ определения знака разности частот основан на анализе знака и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625054
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.df6a

Способ формирования периодических двуполярных колебаний с заданным фазовым сдвигом и устройство для его реализации

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для формирования периодических колебаний с заданным фазовым сдвигом. Достигаемый технический результат - реализация регулируемого фазового сдвига двуполярных колебаний одинаковых частот в диапазоне [0, 2] с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625047
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.e15e

Позиционно-чувствительный датчик для измерения амплитудно-временных параметров и профиля импульсного электронного пучка

Изобретение относится к датчикам для измерения тока электронного пучка и может найти применение в исследовательских и промышленных установках. Позиционно-чувствительный датчик для измерения амплитудно-временных параметров и профиля плотности тока импульсного электронного пучка содержит нижнюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625601
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.edba

Вычислитель для компенсации помех

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех при групповой перестройке несущей частоты зондирующих импульсов. Технический результат заключается в повышении эффективности выделения сигналов движущихся целей....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628907
Дата охранного документа: 22.08.2017
Показаны записи 1-10 из 44.
20.02.2014
№216.012.a35d

Обнаружитель-измеритель когерентно-импульсных сигналов

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для обнаружения когерентно-импульсных периодических радиосигналов и измерения радиальной скорости объекта; может быть использовано в радиолокационных системах управления воздушным движением для обнаружения и измерения скорости летательных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507536
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.04.2014
№216.012.bb38

Фазометр когерентно-импульсных сигналов

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения доплеровских сдвигов фаз (радиальной скорости объекта) когерентно-импульсных периодических радиосигналов на фоне шума; может быть использовано в радиолокационных и навигационных системах для однозначного измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513656
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.04.2015
№216.013.3c8c

Обнаружитель-измеритель радиоимпульсных сигналов

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для обнаружения когерентно-импульсных неэквидистантных радиосигналов и измерения радиальной скорости движущегося объекта. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения. Указанный результат достигается тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546988
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3d37

Фазометр радиоимпульсных сигналов

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения доплеровских сдвигов фаз (радиальной скорости объекта) неэквидистантных когерентно-импульсных радиосигналов на фоне шума; может быть использовано в радиолокационных и навигационных системах для однозначного измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547159
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.05.2015
№216.013.4978

Доплеровский фазометр пассивных помех

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения доплеровских сдвигов фазы пассивных помех; может быть использовано в адаптивных устройствах режектирования пассивных помех для измерения тригонометрических функций (косинуса и синуса) текущих значений доплеровской фазы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550315
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.08.2015
№216.013.6e20

Вычислитель доплеровской фазы пассивных помех

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для вычисления на основе корреляционного принципа доплеровских сдвигов фазы пассивных помех; может быть использовано в адаптивных устройствах режектирования пассивных помех для вычисления тригонометрических функций текущих значений...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559750
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2015
№216.013.6f90

Устройство обнаружения-измерения радиоимпульсных сигналов

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....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560130
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.11.2015
№216.013.9351

Измеритель доплеровской фазы пассивных помех

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для измерения доплеровских сдвигов фазы пассивных помех; может быть использовано в адаптивных устройствах режектирования пассивных помех для измерения тригонометрических функций (косинуса и синуса) текущих значений доплеровской фазы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569331
Дата охранного документа: 20.11.2015
10.04.2016
№216.015.2d5e

Адаптивный режекторный фильтр

Изобретение относится к радиолокационной технике и предназначено для выделения сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех при вобуляции периода повторения зондирующих импульсов. Технический результат заключается в повышении эффективности выделения сигналов движущихся целей. Указанный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579998
Дата охранного документа: 10.04.2016
27.04.2016
№216.015.38ed

Адаптивный компенсатор фазы пассивных помех

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в адаптивных устройствах режектирования многочастотных пассивных помех. Достигаемый технический результат - повышение точности адаптивной компенсации текущего значения доплеровской фазы многочастотных пассивных помех....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582877
Дата охранного документа: 27.04.2016

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД