Адаптирующийся ранговый обнаружитель

 

Союз Советских

Социалистических

Рес убяик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< «862091 (6E ) Дополнительное к авт. с вид-ву(22) Заявлено 10.02.77 (21) 2451631/18-09 с присоединением заявки РЙ з (51)M, Кл.

5 015 7/30

Ввудерстеииный комитет

СССР

ll0 деиен изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07 09.81, Бюллетень Рй 33 (53 ) УД К 62 1, 396. .969. 3(088.8) Дата опубликования описания 07.09.81

П. С. Акимов, В. С. Ефремов и A. H. Кубасов (72) Авторы изобретения

I <

Московское ордена Ленина и ордена

Знамени высшее техническое училищ (71) Заявитель (54) АДАПТИРУЮШИЙСЯ РАНГОВЫЙ ОБНАРУЖИТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотехнике

«к может использоваться в устройствах об@аружения сигнала на фоне помех.

Известно устройство для обнаружения а«агнала в помехах с известными характек«истиками, содержащее аналого-цифровой ткроцессор„ генератор функции правдоподо

6кя и блок принятия решения, осуществлятощее последовательный анализ входных данных (1$. !

О

Однако заданные характеристики качества такого устройства обеспечиваются лишь для вполне определенного вида помехи известной интенсивности.

Наиболее близким по технической сущ15 ности к прецлагаемому устройству является ацаптирующийся ранговый обнаружитель, содержащий послецовательно включенные согласованный фильтр и детектор, многоотводную линию задержки, т выходов которой соединены с блоком вычисления ранга, ттт +1-вый вход которого соединен с входом многоотвоцной линии задерж ки, и послецовательно соединенные рециркуляционный накопитель и блок принятия решения (2g.

В этом обнаружителе за счет бинарного квантования ранга теряется часть информации, среднее число наблюдений до принятия решения превышает минимально возможное при ранговой обработке. . Цель изобретения - уменьшение среднего числа наблюдений.

Поставленная цель достигается тем, что в адаптирующийся ранговый обнаружитель, содержащий последовательно включенные согласованный фильтр ц детектор, многоотводную линию задержки, тт«выходов которой соединены с блоком вычисления ранга, ттт +1-вый вход которого соединен с входом линии задержки, и последовательно соединенные рециркуляционный накоцитель и блок принятия решения, ввецены аналого-цифровой преобразователь, включенный между детектором и линией задержки, блок измерения статических характеристик помехи, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и последним выходами линии задержки, и постоянное запоминающее устройство, первый вход которого соединен с выхо- дом бщжа вычисления ранга, второй вход- с первым, а третий - со вторым выходами,блока измерения статических характеристик помехи, а выход постоянного aaïîминающего устройства соединен с входом рециркуляционного накопителя.

Кроме того, блок измерения.статических характеристик помехи содержит генератор ожидаемого сигнала, первый накапливающий сумматор, выход которого соединен со входом ttepaot o квадратора второй накапливающий сумматор, входы кото рого соединены с выходами второго и третьего квадраторов соответственно, а выход - с входами первого и второго делителей, вторые входы которых подключены к выходу первого квадратора и к генератору ожидаемого сигнала соответственно, причем первым и вторым входами блока измерепия статических характеристик помехи являются первый и второй входы первого накапливаюшего сумматора, соединенные соответственно с входами второго и третьего квадраторов, а первым и вторьъУ выходами блока измерения статистических характеристик помехи - выходы первого и ьторого делителей соответстЗО венно.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема адаптирующегося рангового обнаружителя; на фиг. 2 — структурная электрическая схема блока измерения статистических характеристик помехи.

Адаптирующийся ревгоьый обнеружитель содержит последовательно вкл1оченные согласованный фпльтр 1, детектор 2„аналогоцифровой преобразователь 3 н ци4ровуто многоотводную линию задержки 4, N asixogoa

4О которой соединены с состветствутощими й1 входами блока вычисления ранга G„w

+1-вый вход которого соединен с входом линии задержки 4 а выход через постоян3 ное запоминающее устройство 6 и рециркуляционный накопитель 7 подключен к блоку принятия решения 8. При атом первый и последний выходы линии задержки

4 соединены с первым и вторым входамк . блока измерения статистических характе- @ ристик помехи 9, . выходы которого соединены со вторым и третьим входами постоянно запоминающего устройства 6.

Блок измерения статистических харак теристик помехи 9 (фиг. 2) содержит ге- 55 нератор ожидаемого сигнала 10, накапливающий сумматор 11, выход которого сое динен со входом квадратора 12, накапливающий сумматор 13, входы которого соединены с выходам квадраторов 14 и

15 соответственно, а выход - с входами делителей,16 и 17, вторые входы которых подключены к выходу квадратор 12 и генератору ожидаемого сигнала 1 0 соответственно, причем первым и вторым входами блока измерения статистических характеристик помехи 9 явл:тются первый и второй входы накапливающего сумматора 11, соединенные соответственно с входами квадраторов 14 и 15, а первым и вторым выходами блока измерениявыходы делителей 16 и 17 соответственно.

Адаптирующийся ранговый обнаружитель работает следующим образом.

Исследуемый процесс через согласованный фильтр 1, детектор 2 и аналого-цифровой преобразователь 3 поступает на блок вычисления ранга 5 и цифровую линию задержки 4, выполненную, например, на многоразрядном регистре сдвига, причем сдвиг информации осуществляется с периодом, равным одному элементу разрешения по времени.

Елок 5 вычисляет ранг (порядковый номер испытуемого канала) элемента разрешения относительно отсчетов m соседних каналов, в которых можно считать (при существенной асимметрии канала, например радиолокационного), что присутствует практически одна помеха. Ранг

3 (j -того периода наблюдения, 6 -ного канала) поступает на первый вход постоянного запоминающего устройства 6, в котором записаны заранее вычисленные значения логарифма отношения правдоподобия ранга Л являющегося функцией значения ранга 1г отношения квадрата математического ожидания помехи М и мощности

1 ожидаемого сигнала 5 к мощности помехи М . Отношения г1 /Я и Я /Я измеряют- л л о ся для действующей помехи . блоком измерения статистических характеристик помехи 9 и поступают на второй и третий входы постоянного запоминающего устройства 6.

С выхода постоянного апоминаюшего устройства 6 величина Лф?,й /Й,S /A )

1 11 поступает на рециркуляционный йакопитель

7, где складывается с ранее записанной суммой этих величин за предыдущие (<-1) периоды наблюдения. Йалее эта сумма в блоке принятия решения 8 испытывает на пороги А=ВП " и а=Во — для вынесе4-Ь

<В W* ния решения по последовательному правилу, где * и (- вероятности ложной тре-! воги и пропуска сигнала соответственно.

М 6

Среднее число наблюдений у описыва« емого обнаружителя примерно на 59% меньше, чем у известного.

Формула изобретения

1. Адаптирующийся ранговый обнаружитель, содержащий последовательно включенные согласованный фильтр и детектор, ;многоотводную линию задержки, fp выходов.которой соединены с блоком вычис ления ранга, щ +1-вый вход которого соединен с входом линии задержки, и последовательно соединенные рециркуляциоиный накопитель и блок принятия решения, о тличающийся тем,что,сцелью уменьшения среднего числа наблюдений, введены аналого-цифровой преобразователь, включенный между детектором и линией задержки, блок измерения статистических характеристик помехи, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и последним выходами линии задержки, и постоянное запоминающее устройство, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления ранга, второй вход - с первым, а третий - со вторым выходами блока измерения статисти- ческих характеристик )помехи, а выход постоянного запоминающего устройства соединен с входом рециркуляционного накопителя.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок измерения

Статистических характеристйк помехи содержит генератор ожидаемого сигнала, первый накапливающий сумматор, выход которого соединен со входом первого квадратора, второй накапливающий сумматор, входы которого соединены с выходами второго и третьего квадраторов соответственно, а выход - с входами первого и второго делителей, вторые входы которых подключены к выходу первого квадратора и к генератору ожидаемого сигнала соответственно, причем первым и вторым входами блока измерения статистических . характеристик помехи являются первый и второй входы первого накапливающего сумматора, соединенные соответственно с входами второго и третьего квадраторов, а первым и вторым выходами блока изме.рения статистических характеристик помехи - выходы первого и второго делителя соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3281834,,кл. 343-Б, опублик. 1966.

2. Авторское свидетельство СССР . Ж 641792, кл. G 01 S 7130 1976 (прототип).

5 . 8820

На суммирующий вход накапливающего сумматора 11 (фиг. 2) и через квадратор 14 на аналогичный вход сумматора .13 поступает помеховый сигнал с перво- . го отвода линии задержки 4, а на вычитающий вход, сумматора 11 и через квадратор 15 на такой же вход сумматора

13 — отсчет помехи с последнего «отвода линии задержки 4. Таким образом, на выходах сумматоров 11 и 13 имеем соот- 1р ветственно для 9 -ного канала.

$„(re-sj= C М

Йg(m-a)= (s )

8-3 9.

15 ф,б» g

Величины я и М являются оценками (с точностью до сомножителя N -1) среднего значения М„и мощности помеки 8g, A 20

После возведения величины Й,(гП- 1) в квадрат в квадраторе 12 и делении на л

8y (N-1) в делителе 16 на первом выходе, блока измерения статистических характе.ристик помехи 9 образуется величина Й / Z:

-г -25

Генератор ожидаемого сигнала 1Р вырабатывает значение мощности ожидаемого сигнала S,âûðàæåííîé в цифровой фор2 ме. Эта величина поступает на делитель

17, другой вход которого соединен с сумматором 13. С выхода делителя 17 вели- ЗО чина, являющаяся оценкой отношения мощности сигнала к мощности действующей помехи, поступает на второй выход блока измерения статистических характеристик помеки 9. 35 л г л

Выисление значения Л(г, Ч 1 /М1, 5 /М ) за писаннык в постоянном запоминающем уст ройстве 6 может быть, например, произ ведено на ЯВИ, исходя из следующего

- функция распределения помехи аппрок- 4О симируется законом Вейбулла G(t) =h-рХр(с Е );

В. параметры" которого с и Ь определяются значениями моментов Q „и

- функцию распределения смеси сигнала с помехой 9(<) можно найти при известных сигнале В и функции G(+) с учеъ Л том векторного сложения сигнала с помехой;

- величины ) яо известным 5(t) и F(t)

;рассчитываются для всех возможных зна5 чений 1Гi — „! И

Использование изобретения позволяет, гарантировать заданное качество обнаружения при весьма широком изменении отношения сигнал/помеха и неизвестном виде действующей помехи, причем средняя длительность наблюдения практически совпадает с минимально возможной для данной помеховой ситуации.

86200k

prig

Корректор Л. Иван

Состваитель В. Телегин

Редактор Б. Федотов Текред М.Голинка

Заказ 6607/41 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 уР

Фр