Измеритель модуля междупериодного коэффициента корреляции пассивных помех

 

Изобретение относится к радиолокации . Цель изобретеиия - увеличение точности измерения при воздействин хаотических импульсных помех. Устройство содержит линию I задержки , фазовращатель 2, четьфе блока 3,4, 5,6 вычитания, четыре квадратичных детектора (КД) 7, 8, 9, 10, два блока 11, 12 сложения, обнаружитель импульсных помех (ОИП) 13, три ключа 14, 15, 16, три накопителя 17, 18, 19, два квадратора 20, 2I, блок извлечения квадратного корня (БИКК) 22 и блок 23 деления. Входной сигнал поступает на два взаимно расстроенных канала черезпегриодного вычитания, образованных линией 1 задержки, блоками 3, 4 вычитания и фазовращателем 2. В каждом канале сигнал с выхода блока 3 (4) вычитания последовательно проходит через КД 9 (10), ключ 14 (15), накопитель 17 (18), блок 5 (6) вычитания, квадратор 21 (22) и поступает на один из входов блока 12 сложения, с выхода которого поступает в БИКК22, где формируется модуль козффициента корреляции. После нормировки в блоке 23 деления образуется величина, равная максимально правдоподобной оценке модуля коэффициента коррелят ции для стационарной помехи. При заданном алгоритме работы ОИП 13 на его выходе вырабатывается управляющий сигнал, запиракяций ключи 14, 15,; 16, чем достигается повышение эффективности козффициента корреляции при наличии мешающих импульсных помех. 1 3. п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 3675042/24-09 (22) 14.)2.83 (46) 15.03.86. Бюл. 11 - 10 (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) А.С. Муранов (53) 621.396.96(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 628449, кл. Г 01 S 7/30, 04.04.77

Авторское свидетельство СССР

В 1110293, кл. 0 Ol $ 7/30, 16.08.82 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ МОДУЛЯ МЕЖДУПЕРИОДНОГО КОЭФФИЦИЕНТА КОРРЕЛЯЦИИ ПАССИВНЫХ ПОМЕХ . (57) Изобретение относится к радиолокации. Цель изобретения - увеличение точности измерения при воздействии хаотических импульсных помех.

Устройство содержит линию 1 задержки, фазовращатель .2, четыре блока 3,4, 5, 6 вычитания, четыре квадратичных детектора .(КД) 7, 8, 9, 10, два блока 11, 12 сложения, обнаружитель импульсных помех (ОИП) 13, три ключа 14, 15, 16, три накопителя 17, 18, 19, два квадратора 20, 09) 01)

< 11 4 G 01 S 7/30, G 06 С 7 92

21, блок извлечения квадратного .корня (БИКК) 22 и блок 23 деления.

Входной сигнал поступает на два взаимно расстроенных канала черезпе;риодного вычитания, образованных линией 1 задержки, блоками 3, 4 вычитания и фазовращателем 2. В каждом канале сигнал с выхода блока 3 (4) вычитания последовательно проходит через КД 9 (10), ключ 14 (15), накопитель 17 (18), блок 5 (6) вычитания, квадратор 21 (22) и поступает на один из входов блока 12 сложения, с выхода которого поступает в БИКК22, где формируется модуль коэффициента корреляции. После нормировки в блоке 23 деления образуется величина, равная максимально правдоподобной оценке модуля коэффициента корреля". ции для стационарной помехи. При заданном алгоритме работы ОИП 13 на его выходе вырабатывается управляющий сигнал, запирающий ключи 14, 15., 16, чем достигается повышение эффективности коэффициента корреляции при наличии мешающих импульсных помех. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1218357

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в когерентно-импульсных радиолокационных станциях с автокомпенсаторами пассивных помех для определения модуля междупериодного коэффициента корреляции пассивных помех при наличии шумов приемника и хао тических импульсных помех (ХИП).

Цель изобретения - увеличение точности измерения при воздействии хаотических импульсных помех.

На фиг. I приведена структурная электрическая схема предложенного устройства, на фиг. 2 структурная электрическая схема обнаружителя импульсных помех; на фиг. 3-5 - примеры выполнения накопителя и блоков отбора максимального и минимального сигналов.

Измеритель модуля междупериодного коэффициента корреляции пассив-. ных помех содержит линию 1 задержки, фазовращатель 2, первый, второй, третий и четвертый блоки 3-6 вычитания, первый, второй, третий и четвертый квадратичные детекторы 7-10, первый и второй блоки Il и 12 сложения, обнаружитель 13 импульсных помех, первый, второй и третий ключи 14-16, первый, второй и третий накопители 17-19, первый и второй квадраторы 20 и 21, блок 22 извлечения квадратного корня и блок 23 деления, обнаружитель 13 импульсных помех содержит блок 24 выбора минимального сигнала, блок 25 выбора максимального сигнала, аттенюатор 26 и компаратор 27, первый, второй и третий накопители 17-19 содержат и-отводную линию 28 задержки, (L-1)отводную линию 29 задержки и перлый и второй сумматоры 30 и 31, блок 24 выбора минимального сигнала содержит первый и второй диоды 32, 33 и резистор 34, блок 25 выбора максимального сигнала содержит первый и второй диоды 35, 36 и резистор 37.

Измеритель модуля междупериодного коэффициента корреляции пассивных помех работает следующим образом.

Входной радиочастотный процесс представляет собой аддитивную смесь хаотических импульсных помех (ХИП) и коррелированней помехи, коэффициент корреляции которой необходимо измерить. Обозначим через х1, амплитуды входного сигнала в 1 -м эле5

55 менте разрешения и в первом периоде повторения(на выходе линии 1 за дерюжки ); х — соответственно амплитуды во втором периоде повторения на входе линии задержки; y — междупериодная разность фаз, х,, х - комплексные огибающие сигналов.

Входной процесс поступает на две взаимно расстроенные схемы черезпериодного вычитания, образованные общей линией 1 задержки, первым и вторым блоками 3 и 4 вычитания и фазовращателем 2, в котором произво- дится поворот фазы на /2. С выходов первого и второго блоков 3 и 4 вычитания сигналы подаются на третий и четвертый квадратичные детекторы 9 и 10, каждый из кбторых образуется путем последовательного соединения квадратора и фильтра нижних частот (на фиг. 1 не показано), выделяющего видеочастотную составляю щую процесса. На выходе третьего и четвертого квадратичных детекторов 9 и IO формируются соответственно сигналы

Я = lx ° -х 1= х ° +х.—

9 1 11

21

2x; х;

3" "l l 2

S =1х,-х е I= х,+ х,—

1 2 1. 1 1

- 2x х зiп(;

Кроме того, сигналы с входа и выхода линии 1 задержки через первый и второй квадратичные детекторы 7 и 8 поступают на первый и второй входы первого блока 11 сложения, на выходе которого получается величина

Далее сигналы Б, Sù и S«подаются на входы первого, второго и третьего ключей 14-16, которые либо пропускают эти сигналы, либо дают на своем выходе нулевую величину, если позиции х ° и (или) х оказа(1 71 лись пораженными хаотической импульсной помехой. Сигналы с выходов первого, второго и третьего ключей 14-16 поступают в первый, второй и третий накопители 17-19, в которых в скользящем окне формируются суммы из N= n+L -2 значений, где n — число рядом лежащих элементов дальности; м - число сов местно обрабатываемых импульсов с периодом следования зондирующих иг" налов .

В каждом из накопителей 17-19 осуществляется суммирование как вдоль и элементов разрешения по дальности, так и в L-1 соседних перирдах повторения. При этом междупериодное накопление производит-э ся в том случае, когда сигнал имеет

Ь .В 3 импульсов в пачке. Сигналы на выходах первого, второго и третьего накопителей 17-19 представляются соответственно в виде

К 2 4 К

5 (,к, Фх )-22:. Х, х ° cosy

IT 1», tj гj 1, Ц г1

k ш — (х1 +х )-2 - х х ° Йи(° . ш . 1j j 11 г1 ) 9-K (Х1 +Х

J=K 1) 21 1 где К число сигналов из 11, прошедших через ключи в накопители.

После вычитания в третьем и четвертом блоках 5 и 6 вычитания образуются ортогональные составляющие коэффициента ковариации к к

85=2,ЕХ, кг cosy; 5 =2 .Е х„х .в1п(;

Далее в перйом и втором квадраторах 20 и 21, втором блоке 12 сложения и блоке 22 извлечения квадрат:ного корня формируется модуль коэффициента ковариации. После нормировки в блоке 23 деления образуется величина, равная максимально правдоподобной оценке модуля коэффициента корреляции для стационарной помехи при условии, что позиции; пораженные

ХИП, не поступают в накопители

xg(&x» xx сс»9,) i(Z x x,x »»t;I (1)

Хаотическая импульсная помеха, как правило, представляет собой достаточно мощные импульсы длительностью не более одного элемента разрешения со случайным моментом появления и с нулевым коэффициентом корреляции.

Из формулы (1) можно получить алгоритм работы обнаружителя 13 импульсных помех

2х«х (2)

1 xé + х1 о !

1 г1 где г — минимальное ожидаемое зна О чение коэффициента корреляции пассивной помехи. Очевидно, что при выполнении условия (2) отфильтровываются прежде всего те пары элементов

1218

15

30

40

50

357 4 х. х в которых содержатся им,Э j У пульсные помехи. Однако непосредственная реализация условия (2) сложна, Значительно проще реализуется эквивалентное условие где с . (- Г,, ). »„с1 „, 11

1 соответственно максимальное и мини2 г мальное значение между х,. и х .. Ал« 21 горитм (3) используется в обнаружителе 13 импульсных помех.

Для этого сигналы после квадратичного детектирования в первом.и втором квадратичных детекторах 7 и 8 поступают на входы блоков 24 и 25 выбора минимального и максимального сигналов. Максимальный сигнал ослабляется в аттенюаторе 26 и подается на первый вход компаратора 27, на второй вход которого подается минимальное значение. При выполнении.условия (3) компаратор 27 вырабатывает управляющий сигнал, запирающий первый, второй и третий ключи 14-16.

Таким образом достигается повьппение эффективности коэффициента корреляции при наличии мешающих импульсных помех.

Было проведено статистическое моделирование на ВМ. Результаты моделирования показывают, что предло женное устройство например, при истинном значении коэффициента корреляции пассивной помехи R = 0 9, б мощности ХИП в 5 раз больших, чем пассивная помеха, вероятности поражения пари х,, х импульсом помехи

P = 0,33, коэффициенте передачи аттенюатора 26 С = 0,4 (r = 0,8); числе позиций, суммируемых в первом, втором и третьем накопите-: лях 17-19 N = 10, среднее значение . оценки коэффициента корреляции для предлагаемого устройства равно

R = --0,86. В то же время для известного устройства В„р = 0,35. При этом дисперсия оценки для предложенного устройства примерно в 2 раза меньше. При увеличении R и прочих равных условиях точность измерения при использовании предложенного устройства возрастает. Так, например, при R = 0,95 получено R = 0,95, Ro = 0,41, отношение дисперсий около 10. Различия в средних значениях и дисперсии оценок также растут при увеличении мощности ХИП и вероят1218357 ности их появления. При отсутствии

ХИН точность измерения при использовании, эффективность предложенногс, и известного устройств одинаковы.

Формула и з о б р е т е н и

1. Измеритель модуля междупериодного коэффициента корреляции пассивных помех, содержащий линию задержки, фазовращатель, первый, второй, третий и четвертый блоки вычитания, первый, второй, третий и четвертый квадратичные детекторы, первый и второй блоки сложения, первый, второй и третий накопители, первый и второй квадраторы, блок извлечения квадратного корня и блок деления, при этом выход линии задержки соединен с первыми входами первого и второго блоков вычитания и с входом второго квадратичного детектора, выход которого соединен с первым входом первого блока сложения, соединенного своим вторым вхо" дом с выходом первого квадратичного детектора, второй вход первого блока вычитания и входы линии задержки, фазовращателя и первого квадратичного детектора соединены между собой, выход первого блока вычитания соединен с входом третьего ква „цратичного детектора, выход фазовращателя соединен с BTopbIM входом второго блока вычитания, выход второго блока вычитания соединен с входом четвертого квадратичного детектора, выход первого накопителя через последовательно соединенные третий блок вычитания, второй квадратор, второй блок. сложения и блок извлечения квадратного корня соединен с первым входом блока деления, выход второго накопителя через последовательно соединенные четвертый блок вычитания и первый квадратор соединен с вторым входом второго блока сложения, а вторые входы третьего и четвертого блоков вычитания и блока деления соединены между собой, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения при воздействии хаотических импульсных помех, в него введены пер10 вый, второй и третий ключи и обнаружитель импульсных помех, первый и второй входы и выход которого соединены соответственно с выходами .первого и второго квадратичных детекторов и с соединенными между собой. управляющими входами первого, второго и третьего ключей, при этом выход третьего квадратичного детектора соединен с входом первого клв2р ча, выход которого соединен с входом первого накопителя, выход четвертого квадратичного детектора соединен с входом второго ключа, выход которого соединен с входом вто25 рого накопителя, а выход первого блока сложения соединен с входом третьего ключа, выход которого соединен через третий накопитель с вторым входом блока деления.

ЗО 2. Измеритель по п. 1, о т л и— ч а в шийся тем, что, обнаружитель импульсных .помех содержит последовательно соединенные блок выбора максимального сигнала, аттенватор и компаратор, второй вход которого соединен с выходом блока выбора минимального сигнала, при этом первым и вторым входами и выходом обнаружителя импульсных помех соответствен4О но являются соединенные между собой первые входы блоков отбора минимального и максимального сигналов, соединенные между собой вторые входы блоков отбора минимального и макси4> мального сигналов и выход компаратора.

1718357

АР.Я

З7

+f ж шкод 7

Фж5

Составитель В. Иванов

Редактор Н. Горват Техред Л.Микеш Корректор С. Черни

Заказ 1130/55 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Раунская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4