RU2531387C2 - Способ обнаружения сигналов с линейной частотной модуляцией - Google Patents
Способ обнаружения сигналов с линейной частотной модуляцией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531387C2 RU2531387C2 RU2013104821/07A RU2013104821A RU2531387C2 RU 2531387 C2 RU2531387 C2 RU 2531387C2 RU 2013104821/07 A RU2013104821/07 A RU 2013104821/07A RU 2013104821 A RU2013104821 A RU 2013104821A RU 2531387 C2 RU2531387 C2 RU 2531387C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- value
- fft
- adder
- detected
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обнаружению сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Достигаемый технический результат - повышение достоверности обнаружения ЛЧМ-сигналов и возможность определения их характеристик в случае обнаружения. Указанный результат достигается тем, что в заявленном способе принимают пространственно разнесенные сигналы, излучаемые множеством радиопередатчиков, выполняют ЛЧМ-гетеродинирование суммарного сигнала и вычисляют быстрое преобразование Фурье (БПФ), с помощью сумматора в течение сеанса обнаружения парциально накапливают отсчеты БПФ, далее среди выходов сумматора находят максимальное значение rh и соответствующий ему индекс jp, по заданному значению вероятности ложной тревоги вычисляют пороговое значение rhпор, устанавливают флаг и, если sобн=«Обнаружен», по величине индекса jp определяют значения стартового времени обнаруженного ЛЧМ-сигнала и длины его группового пути распространения. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области техники радиосвязи, конкретнее к обнаружению сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) и может быть использовано для построения технических средств и использования результатов ЛЧМ-зондирования.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ поиска сложных сигналов, заключающийся в том, что когерентно принимают пространственно разнесенными приемными каналами сигналы, излучаемые множеством радиопередатчиков, синхронно преобразуют ансамбль принятых сигналов в комплексные цифровые сигналы, скользящим во времени преобразованием цифровых сигналов с заданной дискретностью по времени и частоте получают комплексные спектральные плотности сигналов каждого канала, запоминают спектральные плотности, из комплексных спектральных плотностей формируют и запоминают комплексные взаимные спектральные плотности (ВСП) сигналов всех возможных пар каналов, по сформированным комплексным ВСП определяют и запоминают частотно-временные области локализации принятых сигналов.
Недостатком способа-прототипа является то, что процесс вынесения решения об обнаружении ЛЧМ-сигнала не максимизирует отношение сигнал/шум, поскольку в качестве исходных данных используются спектральные характеристики, которые вычисляются на интервалах более коротких, чем длительность интервала наблюдения, предположительно равная длительности искомого сигнала, и в которых, следовательно, учитывается только часть энергии сигнала.
Задача изобретения в том, чтобы при вынесении решения об обнаружении ЛЧМ-сигнала максимизировать отношение сигнал/шум, учитывая полную энергию принимаемого сигнала.
Поставленная задача достигается тем, что в способе обнаружения сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), заключающемся в том, что принимают пространственно разнесенные сигналы, излучаемые множеством радиопередатчиков, согласно изобретению выполняют ЛЧМ-гетеродинирование суммарного сигнала и вычисляют быстрое преобразование Фурье (БПФ), с помощью сумматора в течение сеанса обнаружения парциально накапливают отсчеты БПФ, далее среди выходов сумматора находят максимальное значение rh, и соответствующий ему индекс jp, по заданному значению вероятности ложной тревоги вычисляют пороговое значение rhпор, устанавливают флаг
и, если sобн=«Обнаружен», по величине индекса jp определяют значения стартового времени обнаруженного ЛЧМ-сигнала и длины его группового пути распространения.
Достигаемым техническим результатом является повышение достоверности обнаружения ЛЧМ-сигналов и возможность определения их характеристик в случае обнаружения.
На фиг.1 представлена структурная схема приемника ЛЧМ-сигналов, обеспечивающего осуществление предлагаемого способа, содержащая преобразователь 1, вычислитель быстрого преобразования Фурье (БПФ) 2, сумматор 3, решающая схема 4, вычислитель стартового времени 5.
Предлагаемый способ работает следующим образом.
Преобразователь 1 выполняет гетеродинирование входного сигнала с целью получить для конкретного ЛЧМ-сигнала сигнал разностной частоты, мгновенная частота fp которого зависит от величины времени τз задержки распространения радиоволн по пути от передающей станции до приемного пункта:
где Тнач г - значение времени начала гетеродинирования;
Тст - значение стартового времени для передающей станции;
β - значение скорости изменения мгновенной частоты зондирующего ЛЧМ-сигнала;
fнач г - значение начальной частоты гетеродинирования.
Вычислитель БПФ 2 осуществляет быстрое преобразование Фурье (БПФ) и в результате i-ой итерации вычисления на каждом j-ом выходе формирует выходной сигнал, имеющий модуль mij. Для входного сигнала с разностной частотой fp, максимальное напряжение образуется на выходе вычислителя БПФ, имеющем индекс fp. При этом значения fp, и jр будут связаны соотношением:
где Nбпф - длина БПФ;
Fд - значение частоты дискретизации в процессе вычисления БПФ.
В течение одного сеанса обнаружения (работы приемника ЛЧМ-сигналов) сумматор 3 накапливает I раз напряжения на каждом из J выходов вычислителя БПФ 2 (J≤Nбпф) таким образом, что напряжение на j-выходе сумматора 3 к моменту завершения сеанса составляет величину
Пример характерной диаграммы значений rj приведен на фиг.2.
Максимальное значение rh из всех rj будет соответствовать тому значению jp индекса j, для которого чаще всего проявляется отклик зондирующего сигнала в выходных значениях mij БПФ, и, следовательно, тому значению fp разностной частоты, которое определяется выражением (2).
Решающая схема 4 анализирует значения rj, находит максимальное значение rh и соответствующий ему индекс jp. Кроме того, решающая схема 4 формирует флаг sобн, устанавливаемый в состояние «Обнаружен» или в состояние «Не обнаружен», по следующему правилу:
Pлт - значение регламентируемой вероятности ложной тревоги;
σ0 - среднее квадратическое отклонение значения rj в отсутствие отклика зондирующего сигнала. Например, если использовать значения rj для текущего сеанса работы ЛЧМ-приемника, величину σ0 можно определить как
.
Результаты расчета нормированных значений
в виде функции от Рлт приведены на фиг.3 для J=40, 400, 4000.
Если флаг sобн установлен в состояние «Обнаружен», то вычислитель стартового времени 5 определяет значение разностной частоты fp по правилу (2), значение стартового времени:
где (Тст+τз)=Тнач г-(fp+fнач г)/β (см. выражение (1));
ΔТст - регламентируемый шаг временной сетки для передающих станций (например, ΔТст=1 с), величина которого заведомо больше возможной величины τз;
[х] - операция извлечения целой части величины x,
и значение группового пути распространения радиоволн по пути от передающей станции до приемного пункта:
где [x] - операция извлечения целой части величины х;
с=3×105 км/с - скорость распространения электромагнитной волны.
Источники информации
1. З. №2009124999, G01S 5/00, опубл. 10.01.2011.
Claims (1)
- Способ обнаружения сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), заключающийся в том, что принимают пространственно разнесенные сигналы, излучаемые множеством радиопередатчиков, отличающийся тем, что выполняют ЛЧМ-гетеродинирование суммарного сигнала и вычисляют быстрое преобразование Фурье (БПФ), с помощью сумматора в течение сеанса обнаружения парциально накапливают отсчеты БПФ так, что на каждом j-ом выходе сумматора образуется величина rj, далее среди всех J выходов сумматора находят выход с тем индексом jр, для которого в результате накопления получено максимальное из всех значений rj и обозначенное как rh, и который однозначно связан со значением разностной частоты fp, затем по заданному значению вероятности ложной тревоги вычисляют пороговое значение rhпор, устанавливают флаг и, если sобн = «Обнаружен», по значению разностной частоты fp определяют значения стартового времени обнаруженного ЛЧМ-сигнала и длины его группового пути распространения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013104821/07A RU2531387C2 (ru) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Способ обнаружения сигналов с линейной частотной модуляцией |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013104821/07A RU2531387C2 (ru) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Способ обнаружения сигналов с линейной частотной модуляцией |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013104821A RU2013104821A (ru) | 2014-08-10 |
RU2531387C2 true RU2531387C2 (ru) | 2014-10-20 |
Family
ID=51355004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013104821/07A RU2531387C2 (ru) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | Способ обнаружения сигналов с линейной частотной модуляцией |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2531387C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578041C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-03-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения параметров лчм сигналов |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1328829A2 (ru) * | 1985-03-20 | 1987-08-07 | Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского | Устройство дл распознавани радиосигналов |
US5361073A (en) * | 1975-06-26 | 1994-11-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Determination of jammer range and azimuth by use of a coherent side lobe canceller system |
US5819164A (en) * | 1996-01-29 | 1998-10-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Modulated retroreflection system for secure communication and identification |
RU2309423C2 (ru) * | 2005-08-29 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ обнаружения и пеленгования объектов по излучениям их передатчиков |
WO2008051204A2 (en) * | 2005-10-13 | 2008-05-02 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Surface rf emitter passive ranging accuracy confirmation algorithm |
RU2373660C2 (ru) * | 2003-11-18 | 2009-11-20 | Айбиквити Диджитал Корпорейшн | Когерентное слежение для чм-приемника стандарта впр с помощью антенной системы с коммутационным разнесением |
RU2009124999A (ru) * | 2009-06-29 | 2011-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "Г | Способ поиска сложных сигналов |
-
2013
- 2013-02-05 RU RU2013104821/07A patent/RU2531387C2/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5361073A (en) * | 1975-06-26 | 1994-11-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Determination of jammer range and azimuth by use of a coherent side lobe canceller system |
SU1328829A2 (ru) * | 1985-03-20 | 1987-08-07 | Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского | Устройство дл распознавани радиосигналов |
US5819164A (en) * | 1996-01-29 | 1998-10-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Modulated retroreflection system for secure communication and identification |
RU2373660C2 (ru) * | 2003-11-18 | 2009-11-20 | Айбиквити Диджитал Корпорейшн | Когерентное слежение для чм-приемника стандарта впр с помощью антенной системы с коммутационным разнесением |
RU2309423C2 (ru) * | 2005-08-29 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "ГКБ "Связь") | Способ обнаружения и пеленгования объектов по излучениям их передатчиков |
WO2008051204A2 (en) * | 2005-10-13 | 2008-05-02 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Surface rf emitter passive ranging accuracy confirmation algorithm |
RU2009124999A (ru) * | 2009-06-29 | 2011-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное конструкторское бюро аппаратно-программных систем "Связь" (ФГУП "Г | Способ поиска сложных сигналов |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2578041C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-03-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения параметров лчм сигналов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013104821A (ru) | 2014-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4492628B2 (ja) | 干渉判定方法,fmcwレーダ | |
JP5468304B2 (ja) | レーダ装置 | |
CN108415010B (zh) | 一种基于梯形lfmcw调制的雷达多目标检测方法 | |
Shah et al. | Step-frequency radar with compressive sampling (SFR-CS) | |
US20160352444A1 (en) | Multipath time delay estimation apparatus and method and receiver | |
CN103293515A (zh) | 一种舰船线谱噪声源纵向分布特性测量方法 | |
CN104168232A (zh) | 一种水声信道中多径时延与多普勒频移的测定方法 | |
CN106330342A (zh) | 一种低计算复杂度的水声通信多普勒因子估计方法 | |
Ji et al. | Vessel target detection based on fusion range‐Doppler image for dual‐frequency high‐frequency surface wave radar | |
RU2531387C2 (ru) | Способ обнаружения сигналов с линейной частотной модуляцией | |
US20180231637A1 (en) | Processing Received Radiation Reflected from a Target | |
CN105300386A (zh) | 一种x射线脉冲星光子序列的频域加权比相方法 | |
Zhao et al. | Extended spectral envelope method for detecting and analyzing traffic oscillations | |
RU2660219C1 (ru) | Способ классификации эхо-сигнала гидролокатора | |
Wang et al. | Soft fall detection using frequency modulated continuous wave radar and regional power burst curve | |
CN105745550A (zh) | 模拟至信息转换器 | |
RU2535243C2 (ru) | Способ оценивания отношения сигнал/шум по результатам зондирования ионосферы сигналами с лчм | |
KR101446439B1 (ko) | Fmcw 레이더의 고정밀 주파수 추정 방법 및 고정밀 주파수 추정 장치 | |
Pang et al. | Acceleration target detection based on LFM radar | |
RU2542347C1 (ru) | Способ адаптивной настройки каналов ускорения в многоканальном обнаружителе маневрирующей цели | |
RU2285937C2 (ru) | Способ обнаружения и определения координат источника радиоизлучения | |
CN104217119A (zh) | 一种基于S-Method时频分解的机动目标自适应补偿检测方法 | |
RU2602391C1 (ru) | Цифровое устройство оценки параметров лчм-сигналов радиолокационной станции | |
RU2555194C1 (ru) | Способ обработки гидроакустического сигнала шумоизлучения объекта | |
US20180259635A1 (en) | Broadband sensing using narrowband frequency sampling |