Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов р3



Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов р3
Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов р3
Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов р3

 


Владельцы патента RU 2625559:

Закрытое акционерное общество "Современные беспроводные технологии" (RU)

Изобретение относится к радиолокации и гидролокации. Технический результат – обеспечение подавления боковых лепестков для кода P3 нечетной длины. Для этого устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 содержит соединенные по входу модифицированный фильтр Woo для кода Р3 нечетной длины N и формирователь цифрового корректирующего сигнала из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой КИХ-фильтра порядка N+1 с (N+2) коэффициентами -1,1, 0,…0, -1,1, выходом соединенного с первым входом сумматора, линию задержки на длительность одного кодового элемента и двухвходовый вычитатель, где выход фильтра Woo подключен к входу линии задержки и к первому входу вычитателя, выходом соединенного со вторым входом сумматора, а второй вход вычитателя подключен к выходу линии задержки, первый коэффициент импульсной характеристики модифицированного фильтра Woo равен 1 - exp(iπ/N), где , а (N+2)-мерный вектор коэффициентов фильтра формирователя цифрового корректирующего сигнала соответственно равен -1,1, 0,0,…0, -1,1. 2 ил.

 

Предлагаемое устройство относится к радиолокационным и гидролокационным системам с импульсным сжатием многофазных кодов, в которых с целью улучшения качества сжатия сигналов производится подавление боковых лепестков, возникающих в процессе сжатия.

В настоящее время в радиолокации и гидролокации широкое распространение приобрели фазо-кодированные импульсы на основе идеальных многофазных кодов Р3 и Р4 (Levanon N., Mozenson Е. Radar signals. - John Wiley & Sons, 2004). Эти коды формируются посредством соответствующей дискретной аппроксимации линейно-частотно-модулированного (ЛЧМ) сигнала и поэтому обладают основными его достоинствами: относительно небольшими боковыми лепестками апериодической автокорреляционной функции (ААКФ) и большей по сравнению с двоичными последовательностями, включая коды Баркера толерантностью к Доплеру. Известно, что максимальный уровень боковых лепестков относительно главного лепестка (PSL) для кодов Р3 и Р4 длины N составляет величину порядка -10lgN -6 дБ, что для многих приложений является недостаточным.

Проблема подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 и Р4 может быть решена различными способами и рассматривается, в частности, в российских (RU 2198465 С2, Н04В 7/26, 20.09.2002, RU 2236086 С2, Н04В 1/707, 20.01.2004, RU 2109401 С1, Н04В 1/62, 20.04.1998 и др.) и зарубежных (US 4507659 A, G01S 13/28, 26.03.1985) патентных документах.

Известно также устройство подавления боковых лепестков при сжатии кодов Р3 и Р4 длины N с помощью фильтра Woo, представляющего собой фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ),

соответственно равной разности (сумме) комплексно-сопряженных символов кода Р3 (Р4) и символов циклически сдвинутой на один разряд влево копии кода Р3 (Р4), обращенных во времени (W.K. Leeand H.D. Griffiths Pulse compression filter generating optimal uniform range sidelobe level. Electron. Lett., 1999, 35(11), pp. 873-875). При этом PSL уменьшается до значения -20lgN+2 дБ, а ширина главного лепестка увеличивается до 2τ, где τ - длительность элементарного символа кода. Потери сигнал/шум на выходе этого устройства составляют 3 дБ.

Различные модификации устройств на основе фильтров Woo описаны в работах W.K. Lee, H.D. Griffiths and R. Benjamin. Integrated sidelobe energy reduction technique using optimal polyphase code. Electronics Letters, 1999, vol. 35, No. 24, pp. 2090-2091 и Woo-Kyuing Lee and Hugh D. Griffiths. A New pulse compression technique generating optimal uniform range sidelobe and reducing sidelobe level. IEEE International radar conference, 2000, pp. 441-446.

Наиболее близким к предлагаемому решению является Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов (варианты), охарактеризованное в RU 2515768 C1, H03L 7/00, G01S 13/00, 20.05.2014. Устройство содержит соединенные по входу цифровой фильтр Woo для кода Р3 длины N и формирователь цифрового корректирующего сигнала, состоящий из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтра) порядка N+1 с N+2 коэффициентами -1,1, 0,0,…0, 1,-1, выход которого соединен с первым входом сумматора, причем введены линия задержки на длительность одного кодового элемента τ и двухвходовый вычитатель, при этом выход фильтра Woo подключен к входу линии задержки и к первому входу вычитателя, второй вход которого подключен к выходу линии задержки, а выход соединен со вторым входом сумматора. Уменьшаемым и вычитаемым здесь соответственно являются сигналы с выходов линии задержки и фильтра Woo.

В результате достигается ограничение уровня боковых лепестков при сжатии кода Р3 четной длины и кода Р4 четной и нечетной длины до значения PSL=-30lgN+1.33 дБ для всех значений временных сдвигов (отсчетов), исключая двух ±N, в которых относительный уровень боковых лепестков равен -20lgN-6 дБ.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает подавление боковых лепестков для кода Р3 нечетной длины.

Технический результат данного изобретения заключается в ограничении уровня боковых лепестков при сжатии кода Р3 нечетной длины с измененным последним элементом до значения PSL=-30lgN+1.33 дБ. При этом потери сигнал/шум на выходе устройства составляют -1.7 дБ.

Указанный результат для кода Р3 длины N, где N - нечетно, достигается устройством подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов длины N, содержащим соединенные по входу модифицированный цифровой фильтр Woo для кода Р3 и формирователь цифрового корректирующего сигнала, состоящий из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтра) порядка N+1 с N+2 коэффициентами -1,1, 0,…0, -1,1, выход которого соединен с первым входом сумматора, линию задержки на длительность одного кодового элемента и двухвходовый вычитатель, при этом выход фильтра Woo подключен к входу линии задержки и к первому входу вычитателя, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а второй вход вычитателя подключен к выходу линии задержки, отличающимся тем, что первый коэффициент импульсной характеристики модифицированного фильтра Woo изменен на 1 - exp(iπ/N), a (N+2)-мерный вектор коэффициентов фильтра формирователя цифрового корректирующего сигнала соответственно равен -1,1, 0,0,…0, -1,1, где .

Блок-схема предлагаемого устройства представлена на Фиг. 1.

На Фиг. 2 изображен нормированный сигнал на выходе устройства подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 длины N=1001.

Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 нечетной длины N содержит модифицированный цифровой фильтр Woo 1 для кода Р3 и формирователь цифрового корректирующего сигнала 4, состоящий из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код 2 и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтра) 3 порядка N+1 с N+2 коэффициентами -1,1, 0,0,…0, -1,1, сумматор 7, линию задержки 5 на длительность τ и двухвходовый вычитатель 6. Модификация фильтра Woo заключается в присвоении первому коэффициенту импульсной характеристики фильтра Woo значения 1 - exp(iπ/N). При этом на вход устройства поступает последовательность, образованная из циклически сдвинутого на один разряд влево кода Р3 нечетной длины, у которого последний элемент заменен на -1.

Устройство работает следующим образом.

Входная последовательность комплекснозначных отсчетов, представленная суммой значений их реальной и мнимой частей, поступает на вход цифрового модифицированного фильтра Woo 1 для кода Р3 и на вход формирователя комплекснозначного корректирующего сигнала 4. Сигнал с выхода фильтра Woo 1 поступает на первый вход вычитателя 6 и вход линии задержки 5, выход которой соединен со вторым входом вычитателя 6. В сумматоре 7 производится сложение корректирующего сигнала с выхода фильтра 3 и выходного сигнала вычитателя 6. В результате на выходе устройства реализуется сигнал, модуль которого в диапазоне [-N+1, N-1] совпадает с модулем автокорреляционной функцией сигнала, являющегося суммой кода Р4 длины N и его циклически сдвинутой на одну позицию влево копии, а на крайних сдвигах ±N его абсолютное значение равно 1 (соответствующий относительный уровень -20lgN -6 дБ). Тогда согласно E. Krengel. Autocorrelation Properties of Some Pulse Compression Codes Derived from P3 and P4 Codes. - Sequences and Their Applications (SETA 2012) - 7th International Conference, Waterloo, ON, Canada, June 4-8, 2012. Proceedings 2012 7280/2012, pp. 224-232, относительный уровень боковых лепестков сжатого выходного сигнала в диапазоне [-N+1, N-1] равен -30 lgN+1.33 дБ.

Предлагаемое изобретение может быть реализовано на соответствующей элементной базе по типовым технологиям.

Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3, содержащее соединенные по входу модифицированный фильтр Woo для кода Р3 нечетной длины N и формирователь цифрового корректирующего сигнала, состоящий из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой КИХ-фильтра порядка N+1 с (N+2) коэффициентами -1,1, 0,…0, -1,1, выход которого соединен с первым входом сумматора, линию задержки на длительность одного кодового элемента и двухвходовый вычитатель, при этом выход фильтра Woo подключен к входу линии задержки и к первому входу вычитателя, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а второй вход вычитателя подключен к выходу линии задержки, отличающееся тем, что первый коэффициент импульсной характеристики модифицированного фильтра Woo равен 1 - exp(iπ/N), где , а (N+2)-мерный вектор коэффициентов фильтра формирователя цифрового корректирующего сигнала соответственно равен -1,1, 0,0,…0, -1,1.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам, используемым в качестве электронных этикеток, а также к системам электронных этикеток. Технический результат заключается в повышении надежности защиты данных электронных этикеток.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться в передающей аппаратуре радиолинии телеграфной и телефонной связи различного назначения. Задача изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения дистанционного управления от внешних устройств и местного управления параметрами сигналов, формируемых блоками, входящими в возбудитель для радиопередатчиков, при обеспечении радиосвязи, обеспечение номинального уровня сигнала на выходе при снижении уровня искажений и помех.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. Устройство защиты состоит из трех в поперечном сечении одинаковых и прямоугольных проводников на диэлектрическом слое, причем первый и второй проводники расположены на одной его стороне, а третий - между ними по центру, отличающееся тем, что два дополнительных проводника расположены зеркально-симметрично относительно первого и второго проводников на обратной стороне диэлектрического слоя, третий проводник расположен в диэлектрическом слое на равном расстоянии от внешних проводников, толщина и относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрического слоя равны 1,105 мм и 5, ширина всех проводников одинакова и равна 0,3 мм, толщина проводников равна 105 мкм, расстояние между проводниками равно 0,4 мм, на обоих концах устройства подключены резисторы сопротивлением 92 Ом между вторым и третьим проводниками, а также между двумя дополнительными и третьим проводниками, значение минимального модуля разности погонных задержек мод линии, умноженное на длину линии, не меньше суммы длительностей фронта, плоской вершины и спада импульса, подающегося между первым и третьим проводниками.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для формирования импульсов управления СВЧ-приборами с сеточным управлением (Клистроны, ЛБВ и т.п.) в передающих и других электрофизических устройствах.

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в системах связи с расширенным спектром сигналов. Достигаемый технический результат - повышение скорости передаваемой информации при псевдослучайной время-импульсной модуляции.Способ увеличения скорости передачи информации при время-импульсной модуляции осуществляется путем одновременной работы одного широкополосного радиопередающего устройства двумя и более каналами с псевдослучайной время-импульсной модуляцией, при этом на приеме на одном временном интервале в одном канале прием ведется на одной частоте, а на втором канале – на другой.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в беспроводной системе связи. Технический результат состоит в повышении точности оптимизации.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является уменьшение удельного коэффициента поглощения.

Изобретение относится к области цифрового телевизионного вещания, в частности к измерению параметров ретрансляторов. Техническим результатом является определение динамического диапазона входного сигнала ретранслятора DVB-T2 на основе проверки способности восстанавливать тип канала принимаемого сигнала до канала Гаусса.

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может быть использовано в системах передачи информации для определения идентичности кода принимаемого от передатчика сигнала коду, хранящемуся в памяти приемника.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для обнаружения помех в радиоканалах, использующих сигналы с двухпозиционной частотной манипуляцией (ЧМ-2).

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат изобретения заключается в повышении быстродействия и возможности работы с опорным сигналом любой скважности, период которого кратен периоду тактов, а также возможность подстройки частоты тактов по фронтам принимаемых данных.

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к синтезаторам частот на основе петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Технический результат заключается в снижении уровня фазовых шумов и побочных дискретных составляющих в спектре выходного сигнала, что в свою очередь повышает качество выходного сигнала, при сохранении высокого разрешения по частоте и широкой полосы перестройки.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при организации систем связи с увеличенным количеством каналов, а также в измерительной технике, где требуется перестройка частоты с малым шагом. В основу изобретения поставлена задача получения микроволновых колебаний с малым шагом сетки частот, низким уровнем фазовых шумов и малым временем перестройки частоты.

Способ фазовой автоподстройки позволяет осуществлять синхронизацию от однофазного исходного сигнала с помехами. Технический результат заключается в улучшении практического быстродействия синхронизации до одного-двух периодов сигнала синхронизируемой частоты, фильтрации помех в формируемых сигналах синхронизированной фазы и частоты.

Изобретение относится к области радиотехники. Tехнический результат - расширение полосы захвата путем изменения симметричной формы дискриминационной характеристики знакового логического фазового дискриминатора в асимметричную, а при увеличении зоны положительного или отрицательного знака дискриминационной характеристики увеличивается соответствующая односторонняя полоса захвата для начальных частотных расстроек соответствующего знака.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и радиотехнике. Технический результат заключается в повышении быстродействия и возможности формирования многочастотных частотно-модулированных сигналов.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемопередающих устройствах СВЧ диапазона частот. Техническим результатом является повышение устойчивой работы при перестройке частоты входного СВЧ сигнала.

Изобретение относится к устройствам стабилизации параметров автогенераторов и может быть использовано в технике связи и управления, радиоавтоматике, системах авторегулирования.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат заключается в комплексном улучшении основных параметров системы синхронизации, а именно: в повышении помехоустойчивости, в улучшении фильтрующих свойств системы, в расширении полос захвата и удержании синхронного режима работы, в уменьшении времени вхождения в синхронный режим работы, в обеспечении нулевой статической ошибки по фазе и в обеспечении корректной работы устройства в условиях наличия изменений и флуктуаций амплитуды входного сигнала или изменений коэффициента передачи фазовых детекторов.

Изобретение относится к частотной селекции и фильтрации радиосигналов. Технический результат заключается в обеспечении адаптации устройств селекции радиосигналов к помеховой обстановке, а также возможности управления их энергопотреблением.

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано для обнаружения и измерения расстояний до неподвижных и подвижных объектов и для измерения радиальной скорости объектов.
Наверх