Обнаружитель сигналов

 

Использование: радиотехника, корреляционная обработка сигналов. Цель: повышение эффективности обнаружения сигналов. Сущность изобретения: обнаружитель сигналов содержит 1 входной блок 1, 2 перемножителя (2,3), 2 интегратора (4,5), 1 когерентный гетеродин (6), 1 генератор тактовых импульсов (7), 1 элемент задержки (8), 1 пороговый блок (9). 1-24-3-5-9, 7-6-2, 4-8-3.1 Ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ;

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, Ы,, 1810858 А1

{я)з G 01 $7/292

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ","-;: " ." ") К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4944464/09 (22) 14.06.91 (46) 23;04.93. Бал. ЬЬ 15 (72) И.И. Обод, В.А. Маркитанов, А.Н, пов и И.Н. Попатенко (56) Авторское свидетельство СССР .

f4 696614, кл. G 01 $7/30, 1984.

2 (54) ОБНАРУЖИТЕЛЬ СИГНАЛОВ (57)Использование: радиотехника,корреляционная обработка сигналов. Цель: повыАста- шение эффективности обнаружения сигналов, Сущность изобретения: обнаружитель сигналов содержит 1 входной блок 1, 2- перемножителя.(2, 3), 2 интегратора (4, 5), 1 когерентный гетеродин (6), 1 генератор тактовых импульсов (7), 1 элемент задержки . (8), 1 пороговый блок (9). 1-24-3-5-9, 7-6-2, 4-8-3, 1 ил.

1810858

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для корреляционной обработки сигналов.

Цель изобретения — повышение эффективности обнаружения сигналов. .Структурная схема обнаружителя сигналов приведена на чертеже.

Обнаружитель сигналов содержит входной блок 1, первый 2 и второй 3 перемножители, первый,4 и второй 5 интеграторы, когерентный гетеродин 6, генератор тактовых импульсов 7, элемент задержки 8 и пороговый блок 9.

Элементы обнаружителя сигналов соединены следующим образом.

Выход входного блока 1 соединен с первым входом первого перемножителя 2, второй вход которого соединен с выходом когерентного гетеродина 6. а выход — с входом первого интегратора 4, выход которого соединен с первым входом второго перемножителя 3 и с входом элемента задержки

8, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя 3, выход которого соединен с входом второго интегратора 5, выход которого соединен с входом порогового блока 9, выход которого соединен с выходом обнаружителя, а выход запуска генератора тактовых импульсов 7 соединен с входом запуска когерентного гетеродина 6.

Обнаружитель сигналов работает следующим образом.

Входные сигналы с выхода входного блока 1 перемножаются в перемножителе 2 с выходным сигналов когерентного гетеродина 6. Результат перемножения накапливается в первом интеграторе 4. Выходные сигналы первого интегратора 4 поступают на входы перемножителя 3 и элемента задержки 8, время задержки которого равно х,. Выходной сигнал с выхода элемента задержки 8 поступает на второй вход второго перемножителя 3. Результат перемножения с выхода перемножителя 3 накапливается во втором накопителе 5. Выходной сигнал второго интегратора 5 сравнивается. в пороговом блоке 9 с пороговым значением, при превышении которого на выходе порогового устройства появляется импульс, указывающий на обнаружение сигнала. Генератор тактовых импульсов 7 формирует импульс запуска.

Если обозначить сигналы на входе первого перемножителя как п (х ) и nz(t2), то на выходе перемножителя 2 получают

U(t) = п (хj) пг (хг) ехр Q h,co<) б х, где Лв=вс-вью — смещение по частоте спектров перемножаемых процессов, Среднее напряжение на выходе перво-. го интегратора можно записать как т

Z(tj= f hi(0) U (t v) dv, о

1 где Ь(0)= ) Н1(! в)ехр fJвч)dв — им2п ®

10 пульсная характеристика первого интегратора 4. Полоса первого интегратора (а с ней непосредственно связано время интегрирования) должно определяться как 2 Ь Fq R 2

Ь fgm, где Л fgm — максимальное возможное

15 значение доплеровской поправки частоты, При выполнении этого условия невозможна потеря обнаружения входного сигнала.

Если обозначить взаимную корреляци. онную функцию входных .обрабатываемыМ

20 стационарных и стационарно связанныМт процессов как.Bn, то на выходе первого иитетоатооа попучают

Z(Ьх, Ьв, t) = В12(Лв, Ьх) Н1(Ьв)х

xcos Лай. Анализируя выражение, приходят к выводу: если входные сигналы сдвинуты по частоте доплера относительно друг друга на

Лв, то их взаимная корреляционная функция, измеренная на выходе первого ин. тегратора 4, представляет собой нестационарный процесс со стационарной огибающей

В qz (Лх, t) = В (Ах) Н1 (Лв) cos Ьв t.

Время задержки в элементе задержки 8 выбирается из условия T3 = 1/2 AF>. При выполнении этого условия обращаются в нуль корреляционные функции четвертого порядка.

Поступающие на входы второго перемножителя сигналы перемножаются и накапливаются в интеграторе 5, на выходе . которого по истечении времени накопления получают

45 В (Ьхт Ьв) = В (Ьх) cos Лвs>.

Анализ выражения показывает, что среднее значение выходного процесса на выходе второго интегратора 5 представляет собой постоянное напряжение, пропорцио50 нальное квадрату среднего напряжения выходного процесса первого интегратора 4, умноженному на cos Лвх . Так как х.значительно меньше периода накопления прототипа, удается значительно ослабить

55 влияние доплеровской поправки частоты на амплитуду выходного сигнала интегратора, т.е. значительно уменьшить потери в выходном отношении сигнал/шум.

В дальнейшем обнаружитель сигналов работает аналогично, 1810858

Составитель И.Обод

Техред М.Моргентал

Корректор М.Максимишинец

Редактор Г.Бельская

Заказ 1744 Тираж Г! одписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/6

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Сравнительный анализ предлагаемого обнаружителя с базовым объектом. в качестве которого выбран прототип, характеризующийся аналогичным способом построения, показал следующее. 5

Как видно из работы прототипа, он не имеет воэможности компенсировать доплеровскую поправку частоту и, следовательно, выходной сигнал интегратора значительно снижен по этой причине. При (цТП)=0,5, где 10

g- — ; Т вЂ” время интегрирования; П— 4.

fon полоса обрабатываемых сигналов, потери в выходном отношении сигнал/шум составляют2дБ.Так как t> на несколько порядков 15 меньше Т, то аналогично вышеприведенному получают у 7> П), что практически составляет нуль. Если даже предположить, что (g тэ П) для заявленного устройства составляет 0,1, то тогда потери в выходном отно- 0 шении сигнал/шум составят всего 0,05 дБ, Таким образом, потери в выходном отношении сигнал/шум в заявленном устройстве снижены по сравнению с базовым объектом на 1.95 дБ. Все это приводит к соответствующему повышению эффективности обнаружения сигналов заявленным устройством по сравнению с базовым объектом.

Формула изобретения

Обнаружитель сигналов, содержащий последовательно соединенные входной блок, первый перемножитель и первый интегратор, последовательно включенные генератор тактовых импульсов и когерентный гетеродин, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, пороговый блок, отличающийся тем, что. с целйо повышения эффективности обнаружения сигналов, введены последовательно соединенные элембнт задержки, второй перемножитель и второй интегратор, выход которого подключен к входу порогового блока, вход элемента задержки соединен с выходом первого интегратора и вторым входом второго перемножителя, выход порогового блока является выходом обнаружителя сигналов,