RU2419809C1 - Method of measuring interperiod factor of passive interference correlation - Google Patents
Method of measuring interperiod factor of passive interference correlation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2419809C1 RU2419809C1 RU2009135977/09A RU2009135977A RU2419809C1 RU 2419809 C1 RU2419809 C1 RU 2419809C1 RU 2009135977/09 A RU2009135977/09 A RU 2009135977/09A RU 2009135977 A RU2009135977 A RU 2009135977A RU 2419809 C1 RU2419809 C1 RU 2419809C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- window
- interference
- range
- elements
- repetition periods
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для измерения междупериодного коэффициента корреляции пассивных помех (ПП) в адаптивных системах селекции движущихся целей (СДЦ) когерентно-импульсных радиолокационных станций (РЛС). В частности, для измерения междупериодного коэффициента корреляции ПП при наличии «мешающих сигналов» в окне из Nw элементов дальности «Мешающие сигналы» представляют собой отраженные от различных точечных объектов - воздушных целей, «ангел-эхо», местных предметов и принятые РЛС сигналы, не превышающие по длительности 1-3 элементов дальности.The invention relates to radar and can be used to measure the inter-period correlation coefficient of passive interference (AP) in adaptive moving target selection systems (SAC) of coherent-pulse radar stations. In particular, to measure the inter-period correlation coefficient of PP in the presence of "interfering signals" in the window of N w range elements, "Interfering signals" are reflected from various point objects - air targets, "angel-echo", local objects and received radar signals, not exceeding 1-3 elements of range in duration.
Известен способ измерения междупериодного коэффициента корреляции ПП (Д.И.Попов. Синтез цифровых адаптивных режекторных фильтров, Радиотехника, 1981 г., т.36, №10), основанный на том, что из принятых РЛС в N периодах повторения когерентной пачки помех, представляющих собой смесь ПП и шума, формируют отсчеты комплексной огибающей xi,k, где i=im, in - номера двух периодов повторения когерентной пачки, k - номер элемента дальности. Образуют окно из Nw элементов дальности, в котором находят оценки корреляции ПП A known method of measuring the inter-period correlation coefficient of PP (D.I. Popov. Synthesis of digital adaptive notch filters, Radio Engineering, 1981, vol. 36, No. 10), based on the fact that of the received radar in N periods of repetition of a coherent burst of interference, representing a mixture of PP and noise, form the samples of the complex envelope x i, k , where i = i m , i n are the numbers of two repetition periods of the coherent burst, k is the number of the range element. Form a window of N w range elements, in which the correlation estimates of PP are found
и мощности смеси ПП и шума в im-м и in-м периодах повторения когерентной пачки: , . Междупериодный коэффициент корреляции ПП определяют из следующего выражения:and power of the mixture of PP and noise in the i m th and i n th repetition periods of the coherent burst: , . Interservice correlation coefficient PP determined from the following expression:
Данный способ обеспечивает максимальную точность измерения междупериодного коэффициента корреляции однородных по дальности ПП. В условиях же, когда в окно дальности попадают «мешающие сигналы», вызванные, например, отражениями от точечных воздушных целей или местных предметов (МП), имеют место значительные ошибки измерения, что приводит к снижению коэффициента улучшения отношения сигнал/помеха адаптивной СДД и является существенным недостатком данного способа.This method provides the maximum accuracy of measuring the inter-period correlation coefficient of uniform in range PP. Under the same conditions, when “interference signals” get in the range window, caused, for example, by reflections from point air targets or local objects (MP), significant measurement errors occur, which leads to a decrease in the coefficient of improvement of the signal-to-noise ratio of adaptive SDD and is a significant disadvantage of this method.
Наиболее близким техническим решением является способ измерения междупериодного коэффициента корреляции ПП (С.Е.Кован. Анализ адаптивных фильтров декорреляции пассивных помех, Радиотехника, 1998 г., №3), согласно которому радиолокатором принимают помехи, представляющие собой смесь ПП, шума и «мешающих сигналов» в N периодах повторения когерентной пачки, формируют отсчеты комплексной огибающей xi,k, где i=im, in - номера двух периодов повторения когерентной пачки, k - номер элемента дальности, формируют окно из Nw элементов дальности, для каждого элемента дальности окна находят корреляцию помех между im-м и in-м периодами повторения когерентной пачки , где - комплексно сопряженная величина к , и мощность помех в im-м и in-м периодах повторения когерентной пачки , . Затем исключают элементы дальности окна, содержащие «мешающие сигналы», для чего, сравнивая между собой полученные значения корреляции помех zk и мощности помех , в элементах дальности окна, образуют упорядоченные последовательности значенийThe closest technical solution is a method for measuring the inter-period correlation coefficient of PP (S.E. Kovan. Analysis of adaptive decorrelation filters of passive interference, Radio Engineering, 1998, No. 3), according to which interference is received by the radar, which is a mixture of PP, noise and “interfering” signals ”in N repetition periods of a coherent burst, form the samples of the complex envelope x i, k , where i = i m , i n are the numbers of two repetition periods of the coherent burst, k is the number of the range element, form a window of N w range elements, for each about the element of the window range find the correlation of interference between the i m- th and i n- th repetition periods of a coherent burst where is the complex conjugate , and interference power in the i mth and i nth repetition periods of the coherent burst , . Then, window range elements containing “interfering signals” are excluded, for which, by comparing the obtained values of interference correlation z k and interference power , in the elements of the range of the window, form an ordered sequence of values
где обозначено u(m), ν(m), , - m-ое по своей величине значение в соответствующей последовательности, real - действительная часть комплексной величины, imag - мнимая часть комплексной величины.where u (m) , ν (m) , , - the mth largest value in the corresponding sequence, real is the real part of the complex quantity, imag is the imaginary part of the complex quantity.
После этого в каждой из последовательностей исключают Nw-1 величину, оставляя только медианные значения , , , . По этим значениям оценивают корреляцию ПП между im-м и in-м периодами повторения когерентной пачки и мощность смеси ПП и шума в im-м и in-м периодах повторения когерентной пачки: , , по которым определяют величину междупериодного коэффициента корреляции ПП . В этом случае обеспечивается устойчивость оценки междупериодного коэффициента корреляции ПП к воздействию «мешающих сигналов», попавших в окно дальности, поскольку значения корреляции и мощности помех в элементах дальности с «мешающими сигналами» с большой вероятностью соответствуют крайним, а не медианным значениям упорядоченных последовательностей (2). Влияние «мешающих сигналов» на коэффициент улучшения отношения сигнал/помеха адаптивной СДЦ незначительно.After that, in each of the sequences exclude N w -1 value, leaving only the median values , , , . The PP correlation is estimated from these values. between the i m- th and i n- th repetition periods of a coherent burst and the power of a mixture of PP and noise in the i m- th and i n- th repetition periods of a coherent burst: , which determine the magnitude of the inter-period correlation coefficient PP . In this case, the stability of estimating the inter-period correlation coefficient of the PP to the effect of “interfering signals” that fall into the range window is ensured, since the correlation and interference power in the range elements with “interfering signals” most likely correspond to the extreme rather than median values of ordered sequences (2 ) The influence of “interfering signals” on the coefficient of improvement of the signal-to-noise ratio of the adaptive SDC is insignificant.
Основной недостаток этого способа состоит в недостаточно высокой точности оценки междупериодного коэффициента корреляции ПП, что в целом при наличии «мешающих сигналов» в окне по дальности приводит к заметному снижению коэффициента улучшения отношения сигнал/помеха адаптивной СДЦ относительно потенциально достижимых значений.The main disadvantage of this method is the insufficiently high accuracy of estimating the inter-period correlation coefficient of the PP, which, in general, with the presence of "interfering signals" in the range window leads to a noticeable decrease in the coefficient of improvement of the signal-to-noise ratio of the adaptive SDS relative to potentially achievable values.
Техническим результатом (решаемой задачей) изобретения, таким образом, является устранение названного недостатка, а именно повышение точности оценки междупериодного коэффициента корреляции ПП при наличии «мешающих сигналов» в окне по дальности.The technical result (the problem being solved) of the invention, therefore, is to eliminate the aforementioned drawback, namely, increasing the accuracy of estimating the inter-period correlation coefficient of the PP in the presence of "interfering signals" in the window in range.
Технический результат (решаемая задача) в предлагаемом способе достигается тем, что в известном способе измерения междупериодного коэффициента корреляции пассивных помех (ПП), в котором принимают помехи, представляющие собой смесь ПП, шума и «мешающих сигналов», в N периодах повторения когерентной пачки, где N≥2 - целое число, формируют отсчеты комплексной огибающей xi,k, где i=im, in, 1≤im, in≤N - номера двух периодов повторения когерентной пачки, k - номер элемента дальности, формируют окно из Nw элементов дальности, для каждого элемента дальности окна находят корреляцию помех между im-м и in-м периодами повторения когерентной пачки , где - комплексно сопряженная величина к , и мощность помех в im-м и in-м периодах повторения когерентной пачки , , сравнивая между собой полученные значения корреляции помех zk и мощности помех , в элементах дальности окна, исключают элементы дальности окна, содержащие «мешающие сигналы», по оставшимся элементам дальности окна находят оценки корреляции ПП между im-м и in-м периодами повторения когерентной пачки и оценки мощности смеси ПП и шума в im-м и in-м периодах повторения когерентной пачки , , по которым определяют величину междупериодного коэффициента корреляции ПП , согласно изобретению после определения корреляции помех zk и мощности помех , , по значениям корреляции помех zk в элементах дальности окна определяют коэффициенты фазовой неоднородности Kφ(k) по следующим формуламThe technical result (the problem to be solved) in the proposed method is achieved by the fact that in the known method for measuring the inter-period correlation coefficient of passive interference (PP), in which interference is received, which is a mixture of PP, noise and “interfering signals”, in N repetition periods of a coherent packet, where N≥2 is an integer, form the samples of the complex envelope x i, k , where i = i m , i n , 1≤i m , i n ≤N are the numbers of two repetition periods of the coherent burst, k is the number of the range element, form window of N w elements range, for each element distal STI windows are correlated interference between i m and i n th th repetition periods coherent bundle where is the complex conjugate , and interference power in the i mth and i nth repetition periods of the coherent burst , comparing the obtained values of the correlation of interference z k and the interference power , in window range elements, window range elements containing “interfering signals” are excluded; PP correlation estimates are found from the remaining window range elements between the i m th and i n th repetition periods of a coherent burst and estimate the power of the PP mixture and noise in the i m th and i n th repetition periods of a coherent burst , which determine the magnitude of the inter-period correlation coefficient PP according to the invention after determining the correlation of interference z k and interference power , , by the values of the correlation of interference z k in the elements of the range of the window determine the phase inhomogeneity coefficients K φ (k) according to the following formulas
где φn - разность фаз помех в im-ом и in-ом периодах повторения когерентной пачки, n-ом элементе дальности, n=1, …, Nw, ≠k,where φ n is the phase difference of interference in the i mth and i nth repetition periods of the coherent burst, the nth range element, n = 1, ..., N w , ≠ k,
сравнивая мощности помех , в элементах дальности окна, проверяют выполнение следующего условияcomparing interference power , in the elements of the window range, check the following condition
где u(·) - функция единичного скачка, d - коэффициент, величина которого меньше 1, выбирают таким образом, чтобы вероятность выполнения данного условия при отсутствии «мешающих сигналов» была незначительна, Nc - постоянная величина, которую не может превышать число «мешающих сигналов» в окне дальности,where u (·) is the function of a single jump, d is a coefficient whose value is less than 1, so that the probability of fulfilling this condition in the absence of "interfering signals" is negligible, N c is a constant value that cannot exceed the number of "interfering signals ”in the range window,
исключают Nc элементов дальности окна с минимальными значениями коэффициентов фазовой неоднородности Kφ(k) и элементы дальности окна, для которых выполнилось указанное условие.exclude N c window range elements with minimum values of the phase inhomogeneity coefficients K φ (k) and window range elements for which the specified condition is fulfilled.
Новыми существенными признаками предлагаемого способа являются следующиеNew significant features of the proposed method are the following
- по значениям корреляции помех zk в элементах дальности окна определяют коэффициенты фазовой неоднородности Kφ(k) по следующим формулам:- the values of the correlation of noise z k in the elements of the range of the window determine the coefficients of the phase inhomogeneity K φ (k) according to the following formulas:
, ,
где φn - разность фаз помех в im-ом и in-ом периодах повторения когерентной пачки, n-ом элементе дальности, n=1, …, Nw, ≠k;where φ n is the phase difference of the noise in the i mth and i nth repetition periods of the coherent burst, the nth range element, n = 1, ..., N w , ≠ k;
- сравнивая мощности помех , в элементах дальности окна, проверяют выполнение следующего условия- comparing interference power , in the elements of the window range, check the following condition
, ,
где u(·) - функция единичного скачка, d - коэффициент, величина которого меньше 1, выбирают таким образом, чтобы вероятность выполнения данного условия при отсутствии «мешающих сигналов» была незначительна, Nc - постоянная величина, которую не может превышать число «мешающих сигналов» в окне дальности,where u (·) is the function of a single jump, d is a coefficient whose value is less than 1, so that the probability of fulfilling this condition in the absence of "interfering signals" is negligible, N c is a constant value that cannot exceed the number of "interfering signals ”in the range window,
- исключают Nc элементов дальности окна с минимальными значениями коэффициентов фазовой неоднородности Kφ(k) и элементы дальности окна, для которых выполнилось указанное условие.- exclude N c elements of the range of the window with the minimum values of the phase inhomogeneity coefficients K φ (k) and the elements of the range of the window for which the specified condition is met.
Применение всех новых признаков совместно с признаками прототипа позволит повысить точность оценки междупериодного коэффициента корреляции ПП при наличии «мешающих сигналов» в обучающей выборке. В прототипе для оценки корреляции ПП и мощности смеси ПП и шума в периодах повторения когерентной пачки используется минимальная часть окна - по сути, только один элемент дальности, в котором корреляция ПП и мощность смеси ПП и шума в периодах повторения когерентной пачки являются медианами соответствующих упорядоченной последовательностей (2). Несмотря на то, что при этом обеспечивается устойчивость оценки в условиях «мешающих сигналов», существенная информация, содержащаяся в отсчетах комплексной огибающей в остальных элементах окна, оказывается в значительной части потерянной. Потери информации могут быть особенно заметны в условиях «мешающих сигналов», мощность которых не превышает мощности ПП. В предложенном способе из числа элементов окна, по которым оценивают корреляцию ПП и мощности смеси ПП и шума в периодах повторения когерентной пачки, исключается не более 2·Nc элементов, что при имеющем место на практике числе «мешающих сигналов» в окне Nc=1.6 составляет сравнительно небольшую часть окна (Nw≈16-64). Одновременно обеспечивается устойчивость оценки к воздействию «мешающих сигналов». При этом размер окна Nw выбирают в зависимости от требуемой точности оценки междупериодного коэффициента корреляции ПП, которая повышается с увеличением Nw, и предварительной информации о минимальной протяженности однородных ПП по дальности L, что вынуждает ограничивать размер окна Nw≤L.The use of all new features in conjunction with the features of the prototype will improve the accuracy of estimating the inter-period correlation coefficient of PP in the presence of "interfering signals" in the training sample. In the prototype, to estimate the correlation of the PP and the power of the mixture of PP and noise in the repetition periods of the coherent packet, the minimum part of the window is used - in fact, only one element of the range in which the correlation of the PP and the power of the mixture of PP and noise in the repetition periods of the coherent packet are the medians of the corresponding ordered sequences (2). Despite the fact that this ensures the stability of the estimate in the conditions of “interfering signals”, the essential information contained in the samples of the complex envelope in the remaining elements of the window is lost to a large extent. Loss of information can be especially noticeable in the conditions of "interfering signals", the power of which does not exceed the power of the PP. In the proposed method, no more than 2 · N c elements are excluded from the number of window elements by which the correlation of the PP and the power of the mixture of PP and noise in the repetition periods of the coherent burst is estimated, which, given the actual number of “interfering signals” in the window, N c = 1.6 is a relatively small part of the window (N w ≈16-64). At the same time, the stability of the assessment to the effect of “interfering signals” is ensured. In this case, the window size N w is selected depending on the required accuracy of estimating the inter-period correlation coefficient of the PP, which increases with increasing N w , and preliminary information on the minimum length of homogeneous PP along the range L, which forces to limit the window size N w ≤L.
Изобретение поясняется чертежамиThe invention is illustrated by drawings.
- Фиг.1 - Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ измерения междупериодного коэффициента корреляции пассивных помех.- Figure 1 - Block diagram of a device that implements the proposed method for measuring the inter-period correlation coefficient of passive interference.
- Фиг.2 - Структурная схема устройства, реализующего блок цензурирования по амплитуде на Фиг.1.- Figure 2 - Block diagram of a device that implements the censorship block in amplitude in figure 1.
- Фиг.3 - Структурная схема устройства, реализующего блок цензурирования по фазе на Фиг.1.- Figure 3 - Block diagram of a device that implements the censorship block phase in figure 1.
- Фиг.4 - Зависимости подавления ПП от мощности помех (прототип).- Figure 4 - Dependence of the suppression of PP from the interference power (prototype).
- Фиг.5 - Зависимости подавления ПП от мощности помех (изобретение).- Figure 5 - Dependence of the suppression of the PP from the interference power (invention).
Техническая реализация предлагаемого способа измерения междупериодного коэффициента корреляции ПП возможна на основе устройства, показанного на Фиг.1. Устройство содержит формирователь отсчетов комплексной огибающей 1, вход которого является входом устройства, блок задержки на r периодов 2, (где r=in-im), два вычислителя квадрата модуля 3, блок цензурирования по амплитуде 4, блок сопряжения комплексных чисел 5, два умножителя 6, блок цензурирования по фазе 7, три блока вычисления среднего 8, блок извлечения квадратного корня 9, делитель 10, выход которого является выходом устройства.Technical implementation of the proposed method for measuring the inter-period correlation coefficient of PP is possible on the basis of the device shown in Figure 1. The device comprises a
Формирователь отсчетов комплексной огибающей 1 на Фиг.1 представляет собой устройство, известное, например, из (Я.Д.Ширман, В.Н.Манжос. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. - М.: Радио и связь, 1981, 416 с.).The
Вычислитель квадрата модуля 3 на Фиг.1 представляет собой устройство, состоящее из двух квадраторов и сумматора. Блок сопряжения комплексных чисел 5 на Фиг.1 состоит из инвертора мнимой части комплексного числа. Блоки вычисления среднего 8 на Фиг.1 содержат в данном случае Nw - входовые сумматоры и делители суммы чисел на постоянную Nw.The square calculator of module 3 in FIG. 1 is a device consisting of two quadrators and an adder. The complex
Техническая реализация блока цензурирования по амплитуде 4 на Фиг.1 возможна на основе устройства, показанного на Фиг.2. Устройство содержит три сумматора 11, вторые входы которых являются первым, вторым и третьим входами устройства, два Nw - отводных регистра 12, два мультиплексора 13, выходы которых являются первым и вторым выходами устройства, 2·Nw схем сравнения 14, два (Nw-1) - входовых сумматора 15, схему совпадения 16, выход которой является третьим выходом устройства, инвертор 17.The technical implementation of the censorship block in amplitude 4 in FIG. 1 is possible based on the device shown in FIG. 2. The device contains three adders 11, the second inputs of which are the first, second and third inputs of the device, two N w - tap-off registers 12, two
Техническая реализация блока цензурирования по фазе 7 на Фиг.1 возможна на основе устройства, показанного на Фиг.3. Устройство содержит три делителя 10, четыре сумматора 11, два Nw - отводных регистра 12, вычислитель модуля 18, блок сопряжения комплексных чисел 5, (Nw-1) умножителей 6, два (Nw-1) - входовых сумматора 15, блок задержки на τf 19, где τf - время формирования признаков цензурирования по амплитуде и фазе Iaf, мультиплексор 13, выход которого является первым выходом устройства, Nw схем сравнения 14, инвертор 17. Входы вычислителя модуля 18, блока задержки на τf 19 и первый вход первого делителя 10 соединены между собой и являются первым входом устройства. Второй вход четвертого сумматора 11 является вторым входом устройства. Выход Nw-ой схемы сравнения 14 является вторым выходом устройства.The technical implementation of the censorship block in phase 7 in FIG. 1 is possible based on the device shown in FIG. 3. The device contains three
Вычислитель модуля 18 на Фиг.3 реализует функцию вычисления модуля комплексного числа и состоит из двух квадраторов, сумматора и извлекателя квадратного корня.The calculator module 18 in figure 3 implements the function of calculating the module of a complex number and consists of two quadrants, an adder and a square root extractor.
Устройство на Фиг.1 работает следующим образом. На формирователь отсчетов комплексной огибающей 1 поступают сигналы x(t) с выхода приемного устройства РЛС. С выхода формирователя отсчетов комплексной огибающей 1 отсчеты комплексной огибающей xi,k поступают на вход блока задержки на r периодов 2, блок сопряжения комплексных чисел 5 и второй вычислитель квадрата модуля 3. В in-ом периоде повторения когерентной пачки отсчеты комплексной огибающей с выхода блока задержки на r периодов 2 поступают на первый вход первого умножителя 6, в то время как отсчеты комплексной огибающей с выхода блока сопряжения комплексных чисел 5 подают на второй вход упомянутого умножителя, с выхода которого значения корреляции помех подают на первый вход блока цензурирования по фазе 7. Одновременно отсчеты комплексной огибающей с выхода блока задержки на r периодов 2 подают на вход первого вычислителя квадрата модуля 3. На выходах, соответственно, первого и второго вычислителя квадрата модуля 3 образуют значения мощности помех в двух периодах повторения когерентной пачки и , которые подают на первый и второй входы блока цензурирования по амплитуде 4. С третьего выхода блока цензурирования по амплитуде 4 на второй вход блока цензурирования по фазе передают признаки цензурирования по амплитуде Ia, в то время как со второго выхода блока цензурирования по фазе 7 на третий вход блока цензурирования по амплитуде передают признаки цензурирования по фазе If, что позволяет получить признаки цензурирования по фазе и амплитуде Iaf в обоих упомянутых блоках цензурирования 4, 7. После исключения «мешающих сигналов» корреляционные произведения , и , соответственно, с первого и второго выходов блока цензурирования по амплитуде 4 и первого выхода блока цензурирования по фазе 7 подают на входы соответствующих блоков вычисления среднего 8. На выходах первых двух блоков вычисления среднего 8 формируют оценки мощности смеси ПП и шума и , которые подают на входы второго умножителя 6, блок извлечения квадратного корня 9 и второй вход делителя 10. В то же время на выходе третьего блока вычисления среднего 8 формируют оценку корреляции ПП , которую подают на первый вход делителя 10, на выходе которого образуют оценку коэффициента корреляции ПП .The device in figure 1 works as follows. The
Устройство на Фиг.2 работает следующим образом. На первый и второй входы устройства поступают значения мощности помех в im-ом и in-ом периодах повторения когерентной пачки , , которые далее обрабатывают одинаковым образом, чтобы сформировать признаки цензурирования по амплитуде в im-ом и in-ом периодах когерентной пачки Iam, Ian. Рассмотрим формирование признака цензурирования по амплитуде Iam. Значения мощности помех блоками из Nw элементов подают на второй вход первого сумматора 11 и далее на вход первого Nw - отводного регистра 12. После того как блок из Nw элементов заполняет указанный регистр, первый отсчет блока с Nw-го отвода первого регистра 12 подают на первый вход первого умножителя 6 на коэффициент d, который подают на второй его вход. С выхода первого умножителя 6 взвешенный с коэффициентом d отсчет подают на вторые входы 1, …, Nw-1 схем сравнения 14, на первые входы которых подают остальные отсчеты блока с отводов 1, …, Nw-1 первого Nw - отводного регистра 12. На выходах 1, …, Nw-1 схем сравнения 14 формируют логические сигналы превышения взвешенным с коэффициентом d отсчетом с Nw-го отвода первого Nw - отводного регистра 12 отсчетов на остальных отводах данного регистра, которые подают на соответствующие входы первого (Nw-1) - входового сумматора 15, с выхода которого сумма логических сигналов превышений поступает на первый вход Nw-ой схемы сравнения 14 с числом Nw-Nc, поступающим на второй вход Nw-ой схемы сравнения 14. Если сигнал на первом входе больше или равен сигналу на втором входе Nw-ой схемы сравнения 14, то формируют единичный признак цензурирования по амплитуде отсчета в im-ом периоде повторения когерентной пачки Iam(1). В следующем такте работы отсчет с Nw-го отвода первого регистра 12 через первый вход первого сумматора 11 подают на вход первого Nw - отводного регистра 12, в котором после сдвига информации отсчет занимает место на первом отводе, а отсчет на Nw-ом отводе. Описанным выше способом формируют признак цензурирования по амплитуде отсчета в im-ом периоде повторения когерентной пачки Iam(2). Процесс повторяется, пока не будут сформированы признаки цензурирования по амплитуде всех отсчетов блока в im-ом периоде повторения когерентной пачки Iam(1), …, Iam(Nw). Аналогичным описанному образом с помощью второго сумматора 11, второго Nw - отводного регистра 12, второго умножителя 6, Nw+1, …, 2Nw схем сравнения 14, второго (Nw-1) - входового сумматора 15 формируют признаки цензурирования по амплитуде всех отсчетов блока во in-ом периоде повторения когерентной пачки Ian(1), …, Ian(Nw). С выходов Nw-ой и 2Nw-ой схем сравнения 14 признаки цензурирования по амплитуде в im-ом и in-ом периодах повторения когерентной пачки Iam, Ian подают на входы схемы совпадения 16, с выхода которой признаки цензурирования отсчетов блока по амплитуде Ia поступают на третий выход устройства и первый вход третьего сумматора 11, на второй вход которого с третьего входа устройства подают признаки цензурирования соответствующих отсчетов блока по фазе If. С выхода третьего сумматора 11 признаки цензурирования отсчетов блока по амплитуде и фазе Iaf через инвертор 17 подают на управляющие входы первого и второго мультиплексора 13, на информационные входы которых, соответственно, поступают отсчеты мощности помех в периодах повторения когерентной пачки , . С выходов первого и второго мультиплексоров 13 оставшиеся после цензурирования по амплитуде и фазе отсчеты мощности помех в периодах повторения когерентной пачки , поступают на первый и второй выходы устройства, соответственно.The device in figure 2 works as follows. The first and second inputs of the device receive interference power values in the i mth and i nth repetition periods of the coherent burst , which are further processed in the same way to form signs of censorship in amplitude in the i mth and i nth periods of the coherent burst I am , I an . Consider the formation of the sign of censorship in amplitude I am . Interference Power Values blocks of N w elements are fed to the second input of the first adder 11 and then to the input of the first N w - tap register 12. After a block of N w elements fills the specified register, the first block count from the N w -th tap of the first register 12 is fed to the first input of the
Устройство на Фиг.3 работает следующим образом. На первый вход устройства поступают значения корреляции помех zk, которые подают на вычислитель модуля 18 и первый вход первого делителя 10, на второй вход которого подают модули значений корреляции помех с выхода вычислителя модуля 18. Нормированные значения корреляции помех с выхода первого делителя 10 блоками из Nw элементов подают на второй вход первого сумматора 11 и далее на вход первого Nw - отводного регистра 12. После того как блок из Nw элементов заполняет указанный регистр, первый отсчет блока с Nw-го отвода первого регистра 12 подают на блок сопряжения комплексных чисел 5 и далее на вторые входы 1, …, Nw-1 умножителей 6, на первые входы которых подают остальные отсчеты блока с 1, …, Nw-1 отводов первого регистра 12. С выходов умножителей 6 действительные части произведений , где m=2, …, Nw, подают на Nw-1 входов первого сумматора 15 и далее на первый вход второго делителя 10 на коэффициент (Nw-1), который подают на его второй вход. С выхода второго делителя 10 нормированную величину суммы косинусов разностей фаз The device in figure 3 works as follows. The first input of the device receives interference correlation values z k , which are fed to the calculator of module 18 and the first input of the
подают на первый вход второго сумматора 11, на первый вход которого поступает единичное значение. Образованная на выходе второго сумматора 11 величина поступает на первый вход третьего делителя 10 на коэффициент 2, который подают на его второй вход. На выходе третьего делителя 10 формируют коэффициент фазовой неоднородности Kφ(1) первого элемента блока. В следующем такте работы отсчет с Nw-го отвода первого регистра 12 через первый вход первого сумматора 11 подают на вход первого Nw - отводного регистра 12, в котором после сдвига информации отсчет занимает место на первом отводе, а отсчет на Nw-ом отводе. Описанным выше способом формируют коэффициент фазовой неоднородности Kφ(1) второго элемента блока. Процесс повторяется, пока не будут сформированы коэффициенты фазовой неоднородности всех элементов блока. С выхода третьего делителя 10 коэффициенты фазовой неоднородности элементов блока поступают на второй вход третьего сумматора 11 и далее на вход второго Nw-отводного регистра 12. После того как блок из Nw элементов заполняет указанный регистр, первый отсчет блока Kφ(1) с Nw-го отвода второго регистра 12 подают на вторые входы Nw-1 схем сравнения 14, на первые входы которых подают отсчеты остальных элементов блока с 1, …, Nw-1 отводов второго регистра 12. На выходах 1, …, Nw-1 схем сравнения 14 формируют логические сигналы превышения коэффициентами фазовой неоднородности на 1, …, Nw-1 отводах второго регистра 12 коэффициента фазовой неоднородности Kφ(1) на Nw-ом отводе второго регистра 12, которые подают на соответствующие входы второго (Nw-1) - входового сумматора 15, с выхода которого сумма логических сигналов превышений поступает на первый вход Nw-ой схемы сравнения 14 с числом Nw-Nc, поступающим на второй вход Nw-ой схемы сравнения 14. Если сигнал на первом входе больше или равен сигналу на втором входе Nw-ой схемы сравнения 14, то формируют единичный признак цензурирования по фазе If(1) первого отсчета блока, который с выхода Nw-ой схемы сравнения 14 подают на второй выход устройства и первый вход четвертого сумматора 11. В следующем такте работы отсчет Kφ(1) с Nw-го отвода второго регистра 12 через первый вход третьего сумматора 11 подают на вход второго Nw-отводного регистра 12, в котором после сдвига информации отсчет Kφ(1) занимает место на первом отводе, а отсчет Kφ(2) на Nw-ом отводе. Описанным выше способом формируют признак цензурирования по фазе If(2) второго отсчета блока. Процесс повторяют, пока не будут сформированы признаки цензурирования по фазе всех отсчетов блока If(1), …, If(Nw). Со второго входа устройства поступают признаки цензурирования по амплитуде Ia на второй вход четвертого сумматора 11, с выхода которого признаки цензурирования отсчетов блока по амплитуде и фазе Iaf через инвертор 17 подают на управляющий вход мультиплексора 13. Значения корреляции помех zk с первого входа устройства через блок задержки на τf, где τf - время формирования признаков цензурирования по амплитуде и фазе Iaf, подают на информационный вход мультиплексора 13, с выхода которого оставшиеся после цензурирования по амплитуде и фазе отсчеты корреляции помех поступают на первый выход устройства.fed to the first input of the second adder 11, the first input of which receives a single value. Formed at the output of the second adder 11, the quantity goes to the first input of the
Расчеты характеристик предлагаемого способа измерения междупериодного коэффициента корреляции ПП и прототипа проводились методом статистического моделирования в среде программы MatLab v.7. На Фиг.4 для прототипа показаны зависимости подавления ПП от мощности «мешающих сигналов» при разном их числе в обучающей выборке. Аналогичные зависимости для изобретения показаны на Фиг.5 Расчеты подавления ПП проводились для адаптивного режекторного фильтра, обрабатывающего когерентную пачку из N=3 импульсов. Размер окна усреднения по дальности для измерения междупериодного коэффициента корреляции ПП составлял Nw=32 отсчетов. Параметры измерителя d=0 5, Nc=6. Параметры ПП спектр гауссов, ширина спектра Δf=40 Гц, мощность шумов Pn=-40 дБ. Параметры «мешающих сигналов»: число Mc=2…6, мощность относительно шума Sc=20.60 дБ, модель «мешающих сигналов», нефлюктуирующие синусоидальные сигналы со случайной начальной фазой и случайной частотой Доплера.The characteristics of the proposed method for measuring the inter-period correlation coefficient of the PP and the prototype were calculated by the method of statistical modeling in the environment of the MatLab v.7 program. Figure 4 for the prototype shows the dependence of the suppression of PP on the power of the "interfering signals" with different numbers in the training set. Similar dependences for the invention are shown in Fig. 5. The calculation of the suppression of PP was carried out for an adaptive notch filter processing a coherent burst of N = 3 pulses. The size of the range averaging window for measuring the inter-period PP correlation coefficient was N w = 32 samples. The parameters of the meter are d = 0 5, N c = 6. PP parameters Gaussian spectrum, spectrum width Δf = 40 Hz, noise power P n = -40 dB. Parameters of “interfering signals”: number M c = 2 ... 6, power relative to noise S c = 20.60 dB, model of “interfering signals”, non-fluctuating sinusoidal signals with random initial phase and random Doppler frequency.
При использовании предложенного измерителя подавление в условиях «мешающих сигналов» падает не более чем до 36 дБ. В то же время для прототипа подавление может снижаться до 7 дБ при мощности «мешающих сигналов», близкой к мощности ПП. Поскольку степень подавления ПП в адаптивном режекторном фильтре, в основном, определяется точностью оценки междупериодного коэффициента корреляции ПП, можно говорить о том, что указанная точность в предложенном способе существенно выше, чем в прототипе.When using the proposed meter, the suppression under the conditions of "interfering signals" drops to no more than 36 dB. At the same time, for the prototype, the suppression can be reduced to 7 dB at a power of "interfering signals" close to the power of the PP. Since the degree of suppression of PP in the adaptive notch filter is mainly determined by the accuracy of the estimation of the inter-period correlation coefficient of the PP, we can say that this accuracy in the proposed method is significantly higher than in the prototype.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволит решить поставленную задачу с получением технического результата, который заключается в повышении точности оценки междупериодного коэффициента корреляции ПП при наличии «мешающих сигналов» в окне по дальности.Thus, the use of the invention will allow us to solve the problem with obtaining a technical result, which consists in increasing the accuracy of estimating the inter-period correlation coefficient of PP in the presence of "interfering signals" in the window in range.
Claims (1)
где φn - разность фаз помех в im-м и in-м периодах повторения когерентной пачки n-м элементе дальности, n=1, …, Nw, ≠k, сравнивая мощности помех , в элементах дальности окна, проверяют выполнение следующего условия:
где u(·) - функция единичного скачка;
d - коэффициент, величина которого меньше 1, выбирают таким образом, чтобы вероятность выполнения данного условия при отсутствии «мешающих сигналов» была незначительна;
Nc - постоянная величина, которую не может превышать число «мешающих сигналов» в окне дальности,
при этом считают исключаемыми Nc элементов дальности окна с минимальными значениями коэффициентов фазовой неоднородности Kφ(k) и элементы дальности окна, для которых выполнилось указанное условие. A method for measuring the inter-period correlation coefficient of passive interference (PP), in which interference is received, which is a mixture of PP, noise and “interfering signals” in the form of non-fluctuating sinusoidal signals with a random initial phase and a random Doppler frequency, in N repetition periods of a coherent burst, where N≥2 is an integer, form the samples of the complex envelope x i, k , where i = i m , i n , 1≤i m , i n ≤N are the numbers of two repetition periods of the coherent burst, k is the number of the range element, form a window range of N w elements for each ale coagulant range windows are correlated interference between i m and i n th th repetition periods coherent bundle where is the complex conjugate , and interference power in the i mth and i nth repetition periods of the coherent burst: , comparing the obtained values of the correlation of interference z k and the interference power , in window range elements, window range elements containing “interfering signals” are excluded; PP correlation estimates are found from the remaining window range elements between the i m- th and i n- th repetition periods of a coherent burst and estimating the power of the PP mixture and noise in the i m- th and i n- th repetition periods of a coherent burst: , which determine the magnitude of the inter-period correlation coefficient PP characterized in that after determining the correlation of interference z k and interference power , the values of the correlation of interference z k in the elements of the range of the window determine the coefficients of the phase inhomogeneity K φ (k) according to the following formulas:
where φ n is the phase difference of interference in the i mth and i nth repetition periods of the coherent burst of the nth range element, n = 1, ..., N w , ≠ k, comparing the interference powers , in the elements of the range of the window, verify the following condition:
where u (·) is the unit jump function;
d - coefficient, the value of which is less than 1, is chosen so that the probability of fulfilling this condition in the absence of "interfering signals" was negligible;
N c is a constant value that cannot exceed the number of "interfering signals" in the range window,
at the same time, N c elements of the range of the window with the minimum values of the phase inhomogeneity coefficients K φ (k) and elements of the range of the window for which the specified condition is satisfied are considered excluded.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009135977/09A RU2419809C1 (en) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | Method of measuring interperiod factor of passive interference correlation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009135977/09A RU2419809C1 (en) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | Method of measuring interperiod factor of passive interference correlation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2419809C1 true RU2419809C1 (en) | 2011-05-27 |
Family
ID=44734950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009135977/09A RU2419809C1 (en) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | Method of measuring interperiod factor of passive interference correlation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2419809C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762375C1 (en) * | 2021-03-30 | 2021-12-20 | Акционерное общество «Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники» (АО «ВНИИРТ») | Device for automatic protection of pulse-doppler radar stations from passive interference and the method for its implementation |
-
2009
- 2009-09-28 RU RU2009135977/09A patent/RU2419809C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОВАН Е.С. Анализ адаптивных фильтров декорреляции пассивных помех. Радиотехника, 1998, №3. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762375C1 (en) * | 2021-03-30 | 2021-12-20 | Акционерное общество «Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники» (АО «ВНИИРТ») | Device for automatic protection of pulse-doppler radar stations from passive interference and the method for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7920093B2 (en) | Methods for improving computational efficiency in a global positioning satellite receiver | |
RU2599621C1 (en) | Adaptive passive jamming rejector | |
CN103983957B (en) | A kind of Doppler shift measuring method and device thereof | |
EP2658132B1 (en) | Method for the estimation and cancellation of multipath delay of electromagnetic signals, in particular SSR replies | |
RU157108U1 (en) | PASSIVE INTERFERENCE PHASE COMPENSATION DEVICE | |
RU170068U1 (en) | ADAPTIVE DEVICE FOR SUPPRESSING INTERFERENCE | |
RU2582877C1 (en) | Adaptive compensator of passive interference phase | |
RU2507536C1 (en) | Coherent pulsed signal measuring detector | |
RU2419809C1 (en) | Method of measuring interperiod factor of passive interference correlation | |
RU161949U1 (en) | COMPUTER FOR AUTO COMPENSATION OF SHIFT PHASE SHIFTS | |
RU2420754C2 (en) | Method of suppressing noise | |
RU2583537C1 (en) | Auto-compensator for doppler phase of passive interference | |
RU2559750C1 (en) | Calculator of doppler phase of passive interference | |
RU94785U1 (en) | NETWORK TRAFFIC ANALYSIS DEVICE | |
RU191067U1 (en) | FILTER CORRELATION DETECTOR WITH WEIGHT PROCESSING | |
RU2413237C1 (en) | Interference suppression method | |
US8023534B2 (en) | Signal processor latency measurement | |
Reimer et al. | Estimating self-clutter of the multiple-pulse technique | |
RU2625804C1 (en) | Method of estimating navigation signal phase on background of interfering reflections of multipath distribution and navigation receiver with device for suppressing interfering reflections in phase estimation | |
RU158719U1 (en) | DEVICE FOR ADAPTIVE COMPENSATION OF PASSIVE INTERFERENCE PHASE | |
RU182703U1 (en) | INTERFERENCE REDUCTION COMPUTER | |
RU2413238C1 (en) | Interference suppression method | |
RU2680203C1 (en) | Calculator for interference rejection | |
Bondarenko et al. | Research of the Receiving Module of Phase Measurements Based on a Navigation Signal with a Step-By-Step Frequency Change | |
RU2550315C1 (en) | Doppler phase meter of passive noise |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20111216 |
|
QA4A | Patent open for licensing |
Effective date: 20120424 |