RU2714491C9 - Pulse interference compensation device - Google Patents

Pulse interference compensation device Download PDF

Info

Publication number
RU2714491C9
RU2714491C9 RU2019134316A RU2019134316A RU2714491C9 RU 2714491 C9 RU2714491 C9 RU 2714491C9 RU 2019134316 A RU2019134316 A RU 2019134316A RU 2019134316 A RU2019134316 A RU 2019134316A RU 2714491 C9 RU2714491 C9 RU 2714491C9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
signal
relay
impulse noise
Prior art date
Application number
RU2019134316A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2714491C1 (en
Inventor
Николай Николаевич Литвинов
Original Assignee
Николай Николаевич Литвинов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Николаевич Литвинов filed Critical Николай Николаевич Литвинов
Priority to RU2019134316A priority Critical patent/RU2714491C9/en
Publication of RU2714491C1 publication Critical patent/RU2714491C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2714491C9 publication Critical patent/RU2714491C9/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar ranging.
SUBSTANCE: invention relates to radar ranging and can be used in radar stations (RS) for protection from pulsed interference of a known structure. Technical effect of the present invention is to increase the RS protection against pulsed interference of a known structure with power exceeding the power of the useful signal. Essence of the invention is based on property of invariance of matched filter to time of receipt of signal on it, with which it is matched, and achievement of maximum response at its output for time equal to duration of incoming signal. Due to this and after determination of amplitude and selection of phase of compensating signal compensation of pulse interference can be performed.
EFFECT: invention enables correct detection or correct non-detection of a useful signal regardless of presence of pulse interference of a known type, its time position and power level at the input of the receiving device RS.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от импульсных помех известной структуры.The invention relates to the field of radar and can be used in radar stations (radar) to protect against impulse noise of a known structure.

Известен широкий спектр устройств, позволяющих осуществлять компенсацию помех, поступающих на РЛС совместно с полезным сигналом, большинство из них базируется на идее, предложенной в работе [1]. В настоящее время принято выделять три основных метода компенсации [2]: с помощью вспомогательных (компенсационных) радиоприемников; череспериодная компенсация; компенсация путем декорреляции помех. Данные методы имеют большое число схемных реализаций. Один из основных недостатков известных технических решений, базирующихся на перечисленных методах, заключается в невозможности компенсации импульсной помехи, поступающей в приемный тракт РЛС по главному лепестку ее диаграммы направленности, действующей на одной частоте и перекрывающейся во времени с полезным сигналом РЛС. Обусловлено это тем, что в структурах полезного сигнала и помехи отсутствуют пространственные, временные, частотные и поляризационные различия, позволяющие выделить компенсирующее напряжение и исключить полезный сигнал из цепей адаптации [3]. В таких условиях обнаружение полезного сигнала существенно затрудняется.A wide range of devices is known that make it possible to compensate for interference arriving at a radar together with a useful signal; most of them are based on the idea proposed in [1]. At present, it is customary to distinguish three main compensation methods [2]: using auxiliary (compensation) radios; interperiodic compensation; compensation by decorrelation of interference. These methods have a large number of circuit implementations. One of the main disadvantages of the known technical solutions based on the above methods is the impossibility of compensating for impulse noise entering the receiving path of the radar along the main lobe of its radiation pattern operating at the same frequency and overlapping in time with the useful radar signal. This is due to the fact that in the structures of the useful signal and interference there are no spatial, temporal, frequency, and polarization differences that make it possible to isolate the compensating voltage and exclude the useful signal from the adaptation circuits [3]. In such conditions, the detection of a useful signal is significantly more difficult.

Наиболее близкое устройство защиты от импульсных помех разработано на основе устройства [4], включающего последовательно соединенные: фильтр, согласованный с зондирующим сигналом, детектор огибающей и блок сравнения с порогом обнаружения, выход которого является выходом устройства защиты от импульсных помех. На основе этого в наиболее близкое устройство [5] (фиг. 1) введены последовательно соединенные: фильтр, согласованный с импульсной помехой, второй детектор огибающей и блок выбора порога обнаружения. Вход устройства образуют соединенные между собой вход фильтра, согласованного с зондирующим сигналом, и вход фильтра, согласованного с импульсной помехой. Второй вход блока выбора порога обнаружения предназначен для подачи величины порога обнаружения (q0), соответствующего заданному уровню ложных тревог в отсутствие сигнала и помех, выход данного блока соединен со вторым входом блока сравнения с порогом обнаружения, выход которого является выходом устройства защиты от импульсных помех.The closest protection device against impulse noise is developed on the basis of a device [4], which includes serially connected: a filter matched to the probing signal, an envelope detector and a comparison unit with a detection threshold, the output of which is the output of the device for protection against impulse noise. Based on this, the following devices are connected in series to the closest device [5] (Fig. 1): a filter matched to impulse noise, a second envelope detector, and a detection threshold selection unit. The input of the device is formed by the interconnected input of the filter matched with the probing signal, and the input of the filter matched with impulse noise. The second input of the detection threshold selection block is designed to supply the value of the detection threshold (q 0 ) corresponding to a given level of false alarms in the absence of a signal and interference, the output of this block is connected to the second input of the comparison block with a detection threshold, the output of which is the output of the pulse protection device .

Наиболее близкое устройство позволяет подавлять импульсные помехи, в том числе импульсные помехи с известной структурой. К таким помехам можно отнести импульсные помехи, создаваемые своими радиотехническими средствами, расположенными в окрестности РЛС. Однако в рассмотренных устройствах не учитывается возможность компенсации импульсной помехи известной структуры, представляющей собой радиоимпульс, несущая частота и ширина спектра которого такие же как у полезного сигнала, а длительность и амплитуда не меньше, но могут превышать в разы соответствующие параметры полезного сигнала. Подобная ситуация возникнет, если, как показано на фиг. 2, в качестве зондирующего сигнала РЛС используется сверхкороткоимпульсный (СКИ) сигнал с длительностью порядка τи = 10 нс, а импульсной помехой известного вида является линейно-частотно-модулированный (ЛЧМ) сигнал с длительностью порядка τп = 1 мкс и девиацией частоты Δf = 100 МГц [6]. Такое соотношение параметров помехи и полезного сигнала при их совместном поступлении на РЛС по главному лепестку ее диаграммы направленности обеспечивает неблагоприятные, с точки зрения энергетических соотношений, условия выделения полезного сигнала. В этом случае в блоке выбора порога обнаружения наиболее близкого устройства защиты от импульсных помех может сформироваться (выбраться) порог Q0 (фиг. 1), превышающий уровень полезного сигнала. Таким образом, проявится техническое противоречие, обусловленное тем, что при наличии на входе обнаружителя РЛС полезного сигнала будет принято решение о его отсутствии (фиг. 3 - 1в), а это приведет к пропуску цели.The closest device allows suppressing impulse noise, including impulse noise with a known structure. Such interference can be attributed to impulse noise created by their radio equipment located in the vicinity of the radar. However, the devices considered do not take into account the possibility of compensating for the impulse noise of a known structure, which is a radio pulse, the carrier frequency and spectrum width of which are the same as that of the useful signal, and the duration and amplitude are not less, but can be several times greater than the corresponding parameters of the useful signal. A similar situation will arise if, as shown in FIG. 2, an ultrashort pulse (SRS) signal with a duration of the order of τ and = 10 ns is used as a radar probe signal, and a linear-frequency-modulated (LFM) signal with a duration of the order of τ p = 1 μs and a frequency deviation Δf = 100 MHz [6]. Such a ratio of interference and useful signal parameters when they are simultaneously received on the radar along the main lobe of its radiation pattern provides unfavorable, from the point of view of energy ratios, conditions for the selection of a useful signal. In this case, in the selection block of the detection threshold of the closest protection device against impulse noise, a threshold Q 0 (Fig. 1) may be formed (selected), exceeding the level of the useful signal. Thus, a technical contradiction will appear, due to the fact that if there is a useful signal at the input of the radar detector, a decision will be made about its absence (Fig. 3 - 1c), and this will lead to missed targets.

Техническим результатом настоящего устройства является увеличение защищенности РЛС от импульсных помех известной структуры мощностью, превышающей мощность полезного сигнала.The technical result of this device is to increase the radar protection from impulse noise of a known structure with a power exceeding the power of the useful signal.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве защиты от импульсных помех, содержащем последовательно соединенные фильтр, согласованный с зондирующим сигналом, первый детектор огибающей и первый блок сравнения с порогом обнаружения, выход которого является выходом устройства защиты от импульсных помех, а второй вход которого предназначен для подачи величины порога обнаружения, соответствующего заданному уровню ложных тревог в отсутствие сигнала и помех, согласно изобретению, вход фильтра, согласованного с зондирующим сигналом, соединен с выходом размыкающей цепи переключающего контакта введенного первого реле, управляющий вход которого и управляющий вход введенного второго реле соединены между собой и соединены с выходом введенного второго блока сравнения с порогом обнаружения, второй вход которого предназначен для подачи величины порога обнаружения, соответствующего заданному уровню ложных тревог в отсутствие сигнала и помех, а его первый вход и вход замыкающего контакта второго реле соединены между собой и соединены с выходом второго детектора огибающей, вход которого соединен с выходом фильтра, согласованного с импульсной помехой, при этом выход замыкающего контакта второго реле соединен с входом введенного детектора временнóго положения максимума сигнала, первый выход которого соединен с входом введенного блока вычисления длительности задержки, а второй выход соединен с входом введенного блока вычисления амплитуды компенсирующего сигнала, выход которого соединен с входом введенного блока формирования компенсирующего сигнала, выход которого соединен с входом введенного цифрового фазовращателя, выход которого соединен с первым входом введенной программируемой линии задержки, второй вход которой соединен с выходом блока вычисления длительности задержки, а выход соединен с первым входом введенного вычитающего устройства, второй вход которого соединен с выходом замыкающей цепи переключающего контакта первого реле, а первый выход соединен со входом введенного блока вычисления мощности сигналов, выход которого соединен с первым входом введенного блока выбора сигнала с минимальной мощностью, второй вход которого соединен со вторым выходом вычитающего устройства, а выход соединен со связанными между собой входом фильтра, согласованного с импульсной помехой, и общим контактным элементом переключающего контакта первого реле, образующими вход устройства компенсации импульсных помех, при этом по роду контактов первое реле является реле с переключающим контактом, а второе реле - реле с замыкающим контактом.This result is achieved by the fact that in the device of protection against impulse noise, containing a series-connected filter, matched with the probing signal, the first envelope detector and the first unit of comparison with the detection threshold, the output of which is the output of the device for protection against impulse noise, and the second input of which is intended for supplying a detection threshold value corresponding to a given level of false alarms in the absence of a signal and interference, according to the invention, the input of the filter matched with the probing signal is connected to the output of the opening circuit of the switching contact of the input of the first relay, the control input of which and the control input of the input second relay are interconnected and connected to the output of the entered second comparison unit with a detection threshold, the second input of which is designed to supply a detection threshold value corresponding to a given level of false alarms in the absence of a signal and interference, and its first input and the input of the make contact of the second the relays are interconnected and connected to the output of the second envelope detector, the input of which is connected to the output of the filter matched to the impulse noise, while the output of the make contact of the second relay is connected to the input of the input detector of the temporary position of the signal maximum, the first output of which is connected to the input of the input unit calculating the delay time, and the second output is connected to the input of the input unit for calculating the amplitude of the compensating signal, the output of which is connected to the input of the input unit for generating the compensating signal, the output of which is connected to the input of the input digital phase shifter, the output of which is connected to the first input of the entered programmable delay line, the second input which is connected to the output of the delay duration calculation unit, and the output is connected to the first input of the input subtractor, the second input of which is connected to the output of the closing circuit of the switching contact of the first relay, and the first output is connected to the input of the input b a signal power calculation lok, the output of which is connected to the first input of the input signal selection block with the minimum power, the second input of which is connected to the second output of the subtractor, and the output is connected to interconnected filter input matched to the impulse noise, and a common contact element of the switching contact the first relay, forming the input of the impulse noise compensation device, while according to the nature of the contacts, the first relay is a relay with a switching contact, and the second relay is a relay with a closing contact.

Сущность изобретения основана на свойстве инвариантности согласованного фильтра к времени поступления на него сигнала, с которым он согласован, и достижении максимума отклика на его выходе за время, равное длительности поступившего сигнала.The essence of the invention is based on the property of the invariance of the matched filter by the time the signal arrives at it, with which it is matched, and reaching the maximum response at its output in a time equal to the duration of the received signal.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами:The invention is illustrated by the following drawings:

Фиг. 1 - наиболее близкое устройство защиты от импульсных помех.FIG. 1 - the closest surge protection device.

Фиг. 2 - пример осциллограмм сигналов, составляющих аддитивную сигнальную смесь, поступающую на вход РЛС.FIG. 2 is an example of waveforms of signals constituting an additive signal mixture fed to the radar input.

Фиг. 3 - осциллограммы, отражающие порядок компенсации мешающих сигналов в варианте аддитивной сигнальной смеси, представленной на фиг. 2, шаг изменения начальной фазы компенсирующего сигнала при этом равен Δϕ = 3°36'. В столбце «а» представлены осциллограммы аддитивной сигнальной смеси: 1а - изначально принятая реализация, соответствующая изображенной на фиг. 2; 2а - аддитивная смесь после компенсации одного мешающего сигнала; 3а - аддитивная смесь после компенсации второго помехового сигнала; 4а - аддитивная смесь после компенсации последнего ЛЧМ сигнала. В столбце «б» и «в» представлены реакции фильтров, согласованных с импульсной помехой известной структуры (столбец «б») и с полезным сигналом (столбец «в»), на соответствующие сигнальные конструкции из столбца «а».FIG. 3 is a waveform showing the compensation order of the interfering signals in the embodiment of the additive signal mixture shown in FIG. 2, the step of changing the initial phase of the compensating signal is equal to Δϕ = 3 ° 36 '. Column “a” shows the waveforms of the additive signal mixture: 1a is the initially adopted implementation corresponding to that depicted in FIG. 2; 2a - additive mixture after compensation of one interfering signal; 3a - additive mixture after compensation of the second interfering signal; 4a - additive mixture after compensation of the last LFM signal. Columns “b” and “c” show the responses of the filters, consistent with the impulse noise of a known structure (column “b”) and with a useful signal (column “c”), to the corresponding signal structures from column “a”.

Фиг. 4 - заявляемое устройство компенсации импульсных помех, включающее: 1 (15) - фильтр, согласованный с импульсной помехой (полезным - зондирующим сигналом); 2 и 16 - детекторы огибающей; 3 и 17 - блоки сравнения с порогом обнаружения (q0); 4 (5) - реле замыкающее (переключающее); 6 - детектор временнóго положения максимума сигнала; 7 - блок вычисления длительности задержки; 8 - блок вычисления амплитуды компенсирующего сигнала; 9 - блок формирования компенсирующего сигнала; 10 - цифровой фазовращатель; 11 - программируемая линия задержки; 12 - вычитающее устройство; 13 - блок вычисления мощности сигналов; 14 - блок выбора сигнала с минимальной мощностью. На представленном чертеже в функциональных блоках изобретения, имеющих несколько входов (выходов), они обозначены арабскими (римскими) цифрами.FIG. 4 - the claimed device for the compensation of impulse noise, including: 1 (15) - filter, consistent with the impulse noise (useful - probing signal); 2 and 16 - envelope detectors; 3 and 17 - blocks of comparison with the detection threshold (q 0 ); 4 (5) - relay closing (switching); 6 - detector of the temporary position of the signal maximum; 7 - block calculating the duration of the delay; 8 - block calculating the amplitude of the compensating signal; 9 - block forming a compensating signal; 10 - digital phase shifter; 11 - programmable delay line; 12 - subtractive device; 13 - block calculating the power of the signals; 14 is a signal selection unit with a minimum power. In the drawing, in the functional blocks of the invention having several inputs (outputs), they are indicated by Arabic (Roman) numbers.

Рассмотрим порядок работы изобретения. Сигнал на входе приемника РЛС может представлять аддитивную комбинацию - сигнальную смесь, состоящую из полезного сигнала, импульсной помехи известного вида и постоянно действующего «белого» шума. При отсутствии помехи известной структуры в принятой аддитивной смеси требуется установить факт наличия (отсутствия) полезного сигнала - осуществить его правильное обнаружение (необнаружение) [4]. В случае наличия импульсной помехи ее необходимо скомпенсировать и затем определить, присутствует ли полезный сигнал в принятой смеси. То есть порядок протекания сигналов в предлагаемом изобретении определяется наличием импульсной помехи известной структуры в принимаемом сигнале. Такой порядок задается при помощи двух реле. Первое реле с переключающим контактом управляемой (выходной) цепи [7, п. 444-04-19]. При подаче сигнала (входного напряжения) на управляющий вход (входную цепь) данного реле происходит переключение в управляемой цепи - замыкающая цепь переключающего контакта замыкается, а его размыкающая цепь размыкается. Второе реле с замыкающим контактом управляемой цепи [7, п. 444-04-17]. При подаче сигнала на его управляющий вход замыкается контакт управляемой цепи.Consider the operation of the invention. The signal at the input of the radar receiver can be an additive combination — a signal mixture consisting of a useful signal, impulse noise of a known type, and permanent white noise. In the absence of interference of a known structure in the adopted additive mixture, it is necessary to establish the fact of the presence (absence) of a useful signal — to carry out its correct detection (non-detection) [4]. In the case of pulsed noise, it must be compensated and then determined whether a useful signal is present in the received mixture. That is, the order of the signal flow in the present invention is determined by the presence of impulse noise of a known structure in the received signal. This order is set using two relays. The first relay with a switching contact of a controlled (output) circuit [7, p. 444-04-19]. When a signal (input voltage) is applied to the control input (input circuit) of this relay, switching occurs in the controlled circuit - the closing circuit of the switching contact closes, and its opening circuit opens. The second relay with the closing contact of the controlled circuit [7, p. 444-04-17]. When a signal is applied to its control input, the contact of the controlled circuit closes.

В заявляемом изобретении (фиг. 4) принятый сигнал поступает на связанные между собой общий контактный элемент переключающего контакта первого реле 5 (вход «1») и фильтр 1, согласованный с импульсной помехой, с последующим выделением вторым детектором 2 огибающей, которая поступает на первый вход «1» второго блока сравнения с порогом обнаружения (q0) 3 для установления наличия импульсной помехи известной структуры в принятой аддитивной смеси. При действии на входе РЛС такой помехи огибающая с выхода второго детектора огибающей 2 (фиг. 3 - 1б) во втором блоке сравнения с порогом обнаружения 3 превышает значение (q0), соответствующее заданному уровню ложных тревог в отсутствие сигнала и помех, поданного на второй вход данного блока. Поэтому с его выхода поступает сигнал (управляющий) на связанные между собой управляющие входы «2» первого реле 5 и второго реле 4. Это приведет к переключению между размыкающей (ее размыканию) и замыкающей (ее замыканию) цепями переключающего контакта первого реле 5 и замыканию контакта в управляемой цепи второго реле 4. То есть сигнал с выхода второго детектора огибающей 2 через управляемую цепь второго реле 4 поступает на детектор временнóго положения максимума сигнала 6, определяющего значение максимума (UmaxСФ) огибающей и момент времени его достижения (tmaxСФ).In the claimed invention (Fig. 4), the received signal is fed to a common contact element of the switching contact of the first relay 5 (input "1") and the filter 1, matched with impulse noise, followed by the second envelope detector 2, which is fed to the first input “1” of the second block of comparison with the detection threshold (q 0 ) 3 to establish the presence of impulse noise of a known structure in the received additive mixture. When such interference occurs at the radar input, the envelope from the output of the second envelope detector 2 (Fig. 3 - 1b) in the second block of comparison with the detection threshold 3 exceeds the value (q 0 ) corresponding to a given level of false alarms in the absence of a signal and interference applied to the second input of this block. Therefore, a signal (control) is supplied from its output to the connected control inputs “2” of the first relay 5 and the second relay 4. This will lead to a switch between the disconnecting (opening) and closing (its closing) circuits of the switching contact of the first relay 5 and short circuit contact in the controlled circuit of the second relay 4. That is, the signal from the output of the second envelope detector 2 through the controlled circuit of the second relay 4 is fed to the detector of the temporal position of the maximum signal 6, which determines the maximum value (U maxСФ ) of the envelope and the time it reaches it (t maxСФ ).

Поскольку значение амплитуды и временнóго положение импульсной помехи известной структуры, входящей в состав принятой сигнальной смеси, являются случайными, необходимо установить их значение. Since the amplitude value and the temporal position of the impulse noise of a known structure that is part of the received signal mixture are random, it is necessary to establish their value.

Для определения амплитуды со второго выхода «II» детектора временнóго положения максимума сигнала 6 поступает значение UmaxСФ на блок вычисления амплитуды компенсирующего сигнала (Uк) 8. Вычисление осуществляется за счет того, что значение амплитуды импульсной характеристики (UИХ) фильтра 3, согласованного с помехой, известна. Используя правило (свойство) свертки [4], получаем выражение для вычисления амплитуды компенсирующего сигнала (Uк) в блоке 8:To determine the amplitude from the second output “II” of the detector of the temporary position of the signal maximum 6, the value U maxСФ is supplied to the block for calculating the amplitude of the compensating signal (U к ) 8. The calculation is carried out due to the fact that the amplitude value of the impulse response (U ИХ ) of filter 3, matched with interference, known. Using the rule (property) of convolution [4], we obtain the expression for calculating the amplitude of the compensating signal (U to ) in block 8:

Figure 00000001
Figure 00000001

Рассчитанное таким образом значение поступает на блок формирования компенсирующего сигнала 9, чтобы задать требуемую амплитуду. Стоит отметить, что частота дискретизация формируемых в данном блоке компенсирующих сигналов должна совпадать с частотой дискретизации сигнала на входе устройства.The value thus calculated is fed to the block for generating the compensating signal 9 to set the required amplitude. It should be noted that the sampling frequency of the compensating signals generated in this block must coincide with the sampling frequency of the signal at the input of the device.

Для определения момента времени начала действия импульсной помехи в аддитивной смеси с первого выхода «I» детектора временнóго положения максимума сигнала 6 на вход блока вычисления длительности задержки 7 поступает значение tmaxСФ. Учитывая то, что отклик на выходе согласованного фильтра достигает своего максимального значения за время, равное длительности поданного сигнала, можно вычислить момент начала действия импульсной помехи - ее временнóго положение в смеси:To determine the time when the action of impulse noise in the additive mixture begins, from the first output “I” of the detector of the temporal position of the signal maximum 6, the value of t maxСФ is supplied to the input of the delay duration calculation unit 7. Taking into account the fact that the response at the output of the matched filter reaches its maximum value in a time equal to the duration of the supplied signal, we can calculate the moment of the onset of the pulse interference - its temporal position in the mixture:

Figure 00000002
Figure 00000002

где τп - значение длительности импульсной помехи известной структуры.where τ p - the value of the duration of the impulse noise of a known structure.

Приняв момент поступления аддитивной сигнальной смеси на устройство tпост = 0, полученное значение (tнач) определяет (задает) величину времени задержки программируемой (управляемой) линии задержки 11, поступая на ее второй (управляющий) вход «2». На первый вход «1» поступают компенсирующие сигналы с выхода блока формирования компенсирующего сигнала 9, проходя через цифровой фазовращатель 10 с шагом изменения начальной фазы сигнала (Δϕ0), равным Δϕ0 = 360°/L, где L - число компенсирующих сигналов. Для корректной работы устройства L ≥ 10.Having taken the moment of arrival of the additive signal mixture to the device t post = 0, the obtained value (t start ) determines (sets) the delay time of the programmable (controlled) delay line 11, arriving at its second (control) input “2”. The first input “1” receives compensating signals from the output of the compensating signal generating unit 9, passing through the digital phase shifter 10 with a step of changing the initial phase of the signal (Δϕ 0 ) equal to Δϕ 0 = 360 ° / L, where L is the number of compensating signals. For the correct operation of the device L ≥ 10.

В программируемой линии задержки 11 каждый компенсирующий сигнал «сдвигается» во времени на величину, рассчитанную блоком вычисления длительности задержки 7. Задержанные сигналы поступают на первый вход «1» вычитающего устройства 12 (каждый сигнал является вычитаемым), а на второй вход «2» через замкнутую замыкающую цепь переключающего контакта первого реле 5 (с выхода «II») подается принятая аддитивная сигнальная смесь (является уменьшаемым). Полученные разности формируются в массив скомпенсированных сигналов [uск], который с первого выхода «I» вычитающего устройства 12 поступает на блок вычисления мощности сигналов 13, а со второго выхода «II» - на второй вход «2» блока выбора сигнала с минимальной мощностью 14. В данном блоке по критерию (3) выбирается скомпенсированный сигнал:In the programmed delay line 11, each compensating signal “shifts” in time by the amount calculated by the delay duration calculation unit 7. The delayed signals are fed to the first input “1” of the subtractor 12 (each signal is subtracted), and to the second input “2” through the closed closing circuit of the switching contact of the first relay 5 (from the output "II") receives the received additive signal mixture (is reducible). The differences obtained are formed into an array of compensated signals [u sc ], which from the first output “I” of the subtracting device 12 is fed to the signal power calculation unit 13, and from the second output “II” to the second input “2” of the signal selection unit with the minimum power 14. In this block, according to criterion (3), a compensated signal is selected:

Figure 00000003
Figure 00000003

где uск - скомпенсированный сигнал минимальной мощности, выбранный из поступившего с вычитающего устройства массива [uск]; uск_l - l-ый сигнал массива [uск]. Выбор скомпенсированного сигнала осуществляется за счет сопоставления минимального значения мощности, полученного из значений, рассчитанных блоком вычисления мощности сигналов 13, с соответствующим сигналом из массива [uск].where u sk - compensated signal of minimum power, selected from the array received from the subtracting device [u sk ]; u sk_l - the l-th signal of the array [u sk ]. The selection of the compensated signal is carried out by comparing the minimum power value obtained from the values calculated by the signal power calculating unit 13 with the corresponding signal from the array [u sk ].

Выбранный по критерию (3) сигнал uск поступает на связанные между собой вход фильтра 1, согласованного с импульсной помехой, и общий контактный элемент переключающего контакта первого реле 5 (вход «1»). Если сигнал на входе второго блока сравнения с порогом обнаружения 3 превысит порог, то есть в изначально принятой аддитивной смеси присутствовало несколько импульсных помеховых сигналов известной структуры, как в рассматриваемом для примера случае (фиг. 2 и 3), процесс компенсации будет повторяться до тех пор, пока все помеховые сигналы известной структуры не будут скомпенсированы (фиг. 3 - 4а).Selected by criterion (3), the signal u ck is supplied to the interconnected input of filter 1, matched with the impulse noise, and the common contact element of the switching contact of the first relay 5 (input "1"). If the signal at the input of the second comparison unit with detection threshold 3 exceeds the threshold, that is, in the initially received additive mixture there were several impulse noise signals of known structure, as in the case considered for the example (Figs. 2 and 3), the compensation process will be repeated until until all interfering signals of a known structure are compensated (Figs. 3 - 4a).

После этого, или если в изначально принятой смеси сигналов отсутствует импульсная помеха известного вида, c выхода второго блока сравнения с порогом обнаружения 3 не поступит управляющий сигнал на первое реле 5 и второе реле 4, поэтому сигнал через замкнутую размыкающую цепь переключающего контакта первого реле 5 (вход «1», выход «I») поступит на цепь последовательно соединенных фильтра 15, согласованного с полезным сигналом, первого детектора огибающей 16 (фиг. 3 - 4в). Выделенная огибающая попадет на первый вход «1» первого блока сравнения со значением порога обнаружения (q0) 17, подаваемое на его второй вход «2». Данный блок служит решающим устройством в процессе обнаружения полезного сигнала, а его выход является выходом изобретения.After that, or if there is no known type of impulse noise in the initially received signal mixture, the control signal will not be sent to the first relay 5 and second relay 4 from the output of the second comparison unit with the detection threshold 3, so the signal is transmitted through the closed opening circuit of the switching contact of the first relay 5 ( input "1", output "I") will go to the circuit of a series-connected filter 15, matched with a useful signal, of the first envelope detector 16 (Figs. 3-4c). The selected envelope will go to the first input “1” of the first block of comparison with the value of the detection threshold (q 0 ) 17 supplied to its second input “2”. This unit serves as a decisive device in the process of detecting a useful signal, and its output is the output of the invention.

Незначительный «остаток» импульсной помехи известной структуры (фиг. 3 - 4б) после осуществленной компенсации объясняется декорреляцией этой помехи, вызванной:An insignificant “remainder” of impulse noise of a known structure (Figs. 3-4b) after the compensation is carried out is explained by decorrelation of this interference caused by:

- некоторым расхождением начальных фаз компенсируемого и компенсирующего сигналов, связанным с дискретностью величины Δϕ;- some discrepancy in the initial phases of the compensated and compensating signals associated with the discreteness of Δϕ;

- несущественной погрешностью определения времени tmaxСФ (2), зависящей от периода высокой частоты импульсной помехи с известной структурой [8]; - insignificant error in determining the time t maxСФ (2), depending on the period of a high frequency of impulse noise with a known structure [8];

- наличием доплеровской добавки частоты в принятой импульсной помехе известного вида, вследствие ее возможного переотражения от движущихся объектов.- the presence of a Doppler frequency addition in the received impulse noise of a known type, due to its possible re-reflection from moving objects.

Таким образом, вне зависимости от наличия импульсной помехи известного вида, ее временнóго положения и уровня мощности на входе приемного устройства РЛС произойдет правильное обнаружение (необнаружение) полезного сигнала, что обусловливает достижение заявляемого технического результата.Thus, regardless of the presence of pulsed interference of a known type, its temporal position and power level at the input of the radar receiver, the correct detection (non-detection) of the useful signal will occur, which leads to the achievement of the claimed technical result.

Предложенное техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестны устройства, позволяющие обеспечить правильное обнаружение и правильное необнаружение полезного сигнала на фоне импульсной помехи, действующей с ним на одной частоте и перекрывающей его по мощности, времени и амплитуде.The proposed technical solution is new, because from publicly available information, devices are unknown that ensure the correct detection and the correct non-detection of a useful signal against the background of impulse noise acting with it at the same frequency and overlapping it in power, time and amplitude.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы широко распространенной технологии. Устройство может быть технически реализовано при цифровой обработке сигналов.The proposed technical solution is practically applicable, since standard equipment, devices and materials of widespread technology can be used for its implementation. The device can be technically implemented in digital signal processing.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫBIBLIOGRAPHY

1. Папалекси Н.Д. Радиопомехи и борьба с ними. - М.: Гостехиздат, 1942. - 116 с.1. Papaleksi N.D. Radio interference and the fight against them. - M .: Gostekhizdat, 1942 .-- 116 p.

2. Защита от радиопомех. Под ред. М.В. Максимова. - М.: Сов. Радио, 1976. - 496 с.2. Protection against radio interference. Ed. M.V. Maksimova. - M .: Owls. Radio, 1976.- 496 p.

3. Адаптивная компенсация помех в каналах связи. Под ред. Ю.И. Лосева. - М.: Радио и связь, 1988. - 208 с.3. Adaptive interference compensation in communication channels. Ed. Yu.I. Loseva. - M .: Radio and communications, 1988 .-- 208 p.

4. Теоретические основы радиолокации. Под ред. Я.Д. Ширмана. Учебное пособие для вузов. - М.: Сов. Радио, 1970. - 560 с.4. Theoretical foundations of radar. Ed. POISON. Shirman. Textbook for universities. - M .: Owls. Radio, 1970 .-- 560 s.

5. Способ защиты радиолокационной станции от импульсных помех и устройство для его реализации. Патент RU № 2494412 C2, G01S 7/36, бюллетень № 27 от 27.09.2013 г.5. A method for protecting a radar station from impulse noise and a device for its implementation. Patent RU No. 2494412 C2, G01S 7/36, Bulletin No. 27 of September 27, 2013.

6. Лаврентьев А.М., Литвинов Н.Н. Оценка маскирующих свойств широкополосных радиосигналов // Успехи современной радиоэлектроники. - 2018. - № 5. - С. 54-57.6. Lavrentiev A.M., Litvinov N.N. Assessment of the masking properties of broadband radio signals // Successes in modern radio electronics. - 2018. - No. 5. - S. 54-57.

7. Межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60050-444-2014. Международный электротехнический словарь. Часть 444. Элементарные реле (IEC 60050-444:2002, IDT). Введен в действие с 1 октября 2015 г. - М.: Стандартинформ, 2015.7. Interstate standard GOST IEC 60050-444-2014. International Electrotechnical Dictionary. Part 444. Elementary relays (IEC 60050-444: 2002, IDT). Entered into force on October 1, 2015 - M .: Standartinform, 2015.

8. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации. Учебник для вузов. - М.: Сов. радио, 1973. - 496 с.8. Finkelstein M.I. Basics of radar. Textbook for high schools. - M .: Owls. Radio, 1973.- 496 p.

Claims (1)

Устройство защиты от импульсных помех, содержащее последовательно соединённые фильтр, согласованный с зондирующим сигналом, первый детектор огибающей и первый блок сравнения с порогом обнаружения, выход которого является выходом устройства защиты от импульсных помех, а второй вход которого предназначен для подачи величины порога обнаружения, соответствующего заданному уровню ложных тревог в отсутствие сигнала и помех, отличающееся тем, что вход фильтра, согласованного с зондирующим сигналом, соединён с выходом размыкающей цепи переключающего контакта введённого первого реле, управляющий вход которого и управляющий вход введённого второго реле соединены между собой и соединены с выходом введённого второго блока сравнения с порогом обнаружения, второй вход которого предназначен для подачи величины порога обнаружения, соответствующего заданному уровню ложных тревог в отсутствие сигнала и помех, а его первый вход и вход замыкающего контакта второго реле соединены между собой и соединены с выходом второго детектора огибающей, вход которого соединён с выходом фильтра, согласованного с импульсной помехой, при этом выход замыкающего контакта второго реле соединён с входом введённого детектора временнóго положения максимума сигнала, первый выход которого соединён с входом введённого блока вычисления длительности задержки, а второй выход соединён с входом введённого блока вычисления амплитуды компенсирующего сигнала, выход которого соединён с входом введённого блока формирования компенсирующего сигнала, выход которого соединён с входом введённого цифрового фазовращателя, выход которого соединён с первым входом введённой программируемой линии задержки, второй вход которой соединён с выходом блока вычисления длительности задержки, а выход соединён с первым входом введённого вычитающего устройства, второй вход которого соединён с выходом замыкающей цепи переключающего контакта первого реле, а первый выход соединён с входом введённого блока вычисления мощности сигналов, выход которого соединён с первым входом введённого блока выбора сигнала с минимальной мощностью, второй вход которого соединён со вторым выходом вычитающего устройства, а выход соединён со связанными между собой входом фильтра, согласованного с импульсной помехой, и общим контактным элементом переключающего контакта первого реле, образующими вход устройства компенсации импульсных помех, при этом по роду контактов первое реле является реле с переключающим контактом, а второе реле - реле с замыкающим контактом.An impulse noise protection device comprising a series-connected filter matched with a probing signal, a first envelope detector and a first detection threshold comparison unit, the output of which is an output of an impulse noise protection device, and whose second input is designed to supply a detection threshold value corresponding to a given the level of false alarms in the absence of signal and interference, characterized in that the input of the filter matched with the probing signal is connected to the output of the opening circuit of the switching contact of the input of the first relay, the control input of which and the control input of the input of the second relay are connected to each other and connected to the output of the input of the second block comparison with the detection threshold, the second input of which is designed to supply the value of the detection threshold corresponding to a given level of false alarms in the absence of signal and interference, and its first input and the input of the make contact of the second relay are interconnected and connected to the output of the second envelope detector, the input of which is connected to the output of the filter matched with the impulse noise, while the output of the make contact of the second relay is connected to the input of the input detector of the temporary position of the signal maximum, the first output of which is connected to the input of the input unit for calculating the delay duration, and the second output is connected with the input of the input unit for calculating the amplitude of the compensating signal, the output of which is connected to the input of the input unit for generating the compensating signal, the output of which is connected to the input of the input digital phase shifter, the output of which is connected to the first input of the programmed delay line, the second input of which is connected to the output of the unit for calculating the delay duration , and the output is connected to the first input of the input subtractor, the second input of which is connected to the output of the closing circuit of the switching contact of the first relay, and the first output is connected to the input of the input block for calculating the signal power, the output is It is connected to the first input of the input signal selection block with the minimum power, the second input of which is connected to the second output of the subtractor, and the output is connected to the connected filter input, matched with impulse noise, and a common contact element of the switching contact of the first relay, forming the device input compensation of impulse noise, while according to the nature of the contacts, the first relay is a relay with a switching contact, and the second relay is a relay with a make contact.
RU2019134316A 2019-10-26 2019-10-26 Pulse interference compensation device RU2714491C9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019134316A RU2714491C9 (en) 2019-10-26 2019-10-26 Pulse interference compensation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019134316A RU2714491C9 (en) 2019-10-26 2019-10-26 Pulse interference compensation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2714491C1 RU2714491C1 (en) 2020-02-18
RU2714491C9 true RU2714491C9 (en) 2020-06-05

Family

ID=69625766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019134316A RU2714491C9 (en) 2019-10-26 2019-10-26 Pulse interference compensation device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2714491C9 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797257C1 (en) * 2022-11-01 2023-06-01 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего 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 Radio pulse receiver

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901082A (en) * 1988-11-17 1990-02-13 Grumman Aerospace Corporation Adaptive waveform radar
SU1840239A1 (en) * 1990-03-26 2006-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "НИИИП" Method and device for noise suppression in vicinity of radar antenna side lobes
RU2428712C1 (en) * 2010-06-09 2011-09-10 Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" Method for radar detection of signals reflected from targets, and device for realising said method
RU2494412C2 (en) * 2012-01-11 2013-09-27 Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НПО НИИИП - НЗиК") Method of protecting radar station from pulse interference and apparatus for realising said method
RU2518052C2 (en) * 2012-09-18 2014-06-10 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтера" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ Method of stabilising false alarm probability (versions) and device for realising said method (versions)
CN104765020A (en) * 2015-04-12 2015-07-08 西安电子科技大学 Active false target jamming polarization discrimination method
CN104880695A (en) * 2015-06-26 2015-09-02 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 Radar narrow-pulse rejecting out-band interference inhibition method
CN105785330A (en) * 2016-03-02 2016-07-20 河海大学 Cognitive minor lobe interference suppression method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901082A (en) * 1988-11-17 1990-02-13 Grumman Aerospace Corporation Adaptive waveform radar
SU1840239A1 (en) * 1990-03-26 2006-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "НИИИП" Method and device for noise suppression in vicinity of radar antenna side lobes
RU2428712C1 (en) * 2010-06-09 2011-09-10 Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" Method for radar detection of signals reflected from targets, and device for realising said method
RU2494412C2 (en) * 2012-01-11 2013-09-27 Открытое акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (ОАО "НПО НИИИП - НЗиК") Method of protecting radar station from pulse interference and apparatus for realising said method
RU2518052C2 (en) * 2012-09-18 2014-06-10 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтера" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ Method of stabilising false alarm probability (versions) and device for realising said method (versions)
CN104765020A (en) * 2015-04-12 2015-07-08 西安电子科技大学 Active false target jamming polarization discrimination method
CN104880695A (en) * 2015-06-26 2015-09-02 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 Radar narrow-pulse rejecting out-band interference inhibition method
CN105785330A (en) * 2016-03-02 2016-07-20 河海大学 Cognitive minor lobe interference suppression method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797257C1 (en) * 2022-11-01 2023-06-01 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего 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 Radio pulse receiver

Also Published As

Publication number Publication date
RU2714491C1 (en) 2020-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2731512A (en) Multichannel communication systems
US3981012A (en) Random frequency radar systems
RU2714491C9 (en) Pulse interference compensation device
Ghojavand et al. Rao-based detectors for adaptive target detection in the presence of signal-dependent interference
US3062927A (en) Pulse repeater testing arrangement
RU2558676C1 (en) Compensation channel-switched active jamming compensation device
RU2518052C2 (en) Method of stabilising false alarm probability (versions) and device for realising said method (versions)
US3124761A (en) Circuit
RU2293439C2 (en) Receiver of radio-impulse signals with frequency-time encoding
RU2752848C1 (en) Method for differential-phase protection of power lines
RU2007044C1 (en) Device for search of noise-like signal
US2602841A (en) Protective relay system
SU862365A2 (en) Device for interference suppression
RU1840983C (en) Apparatus for interference suppression in systems with intrapulse modulation
RU2707788C1 (en) Method of interference compensation and radar station for its implementation
SU866779A2 (en) Voice frequency call receiver
RU2671247C1 (en) Method of compensation of interference and radar station for its implementation
SU760284A1 (en) Device for differential-phase high-frequency protection of long-distance power transmission lines
SU1589401A1 (en) Interference suppression device
SU519765A1 (en) Analog-dynamic storage device
SU1406755A1 (en) Device for detecting pulse loss
RU1840972C (en) Apparatus for distinguishing of signal intrapulse modulation
RU48125U1 (en) PULSE-CODE SIGNAL SELECTOR WITH DISCRETE AUTOMATIC AMPLIFIER ADJUSTMENT
SU1394315A1 (en) Device for protecting against single-phase ground fault in power supply line with insulated neutral
RU2273953C1 (en) Device for finding broadband signals

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Reissue of patent specification