RU2734233C1 - Device for compensating for direct and reflected from stationary object of radar signals of radio transmitter in bistatic radar system receiver - Google Patents
Device for compensating for direct and reflected from stationary object of radar signals of radio transmitter in bistatic radar system receiver Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734233C1 RU2734233C1 RU2019139289A RU2019139289A RU2734233C1 RU 2734233 C1 RU2734233 C1 RU 2734233C1 RU 2019139289 A RU2019139289 A RU 2019139289A RU 2019139289 A RU2019139289 A RU 2019139289A RU 2734233 C1 RU2734233 C1 RU 2734233C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radar
- signal
- output
- reflected
- input
- Prior art date
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
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для создания приемника радиолокационной системы (РЛС), использующей в качестве сигнала подсвета воздушных целей зондирующий радиосигнал наземного передатчика.The proposed invention relates to radar and can be used to create a receiver for a radar system (radar), using the sounding radio signal of a ground transmitter as a signal to illuminate air targets.
Известна бистатическая РЛС [1], состоящая из передатчика и приемника. Работа бистатической РЛС заключается в излучении передатчиком зондирующего радиосигнала, измерении расстояния до цели и направления на цель. Но в этой бистатической РЛС отсутствует возможность компенсации прямого зондирующего и отраженных от окружающих стационарных объектов радиосигналов, которые могут поступать в приемник в виде аддитивных сигналоподобных помех.Known bistatic radar [1], consisting of a transmitter and a receiver. The work of the bistatic radar is to emit a sounding radio signal by the transmitter, measure the distance to the target and the direction to the target. But in this bistatic radar there is no possibility of compensating for the direct sounding and reflected from the surrounding stationary objects of radio signals, which can enter the receiver in the form of additive signal-like interference.
Для компенсации мешающих радиосигналов применяют пространственную селекцию полезных радиосигналов адаптивными антенными решетками с управляемыми «нулями» диаграммы направленности, формируемыми в направлениях на источники мешающих сигналов [2, 3].To compensate for interfering radio signals, spatial selection of useful radio signals is used by adaptive antenna arrays with controlled "zeros" of the radiation pattern, formed in the directions to the sources of interfering signals [2, 3].
Однако, если направление от приемника на воздушную цель близко к направлению на зондирующий или отраженный радиосигнал, то вместе с мешающими радиосигналами будет подавлен и радиосигнал, отраженный от воздушной цели.However, if the direction from the receiver to the air target is close to the direction to the sounding or reflected radio signal, then along with the interfering radio signals, the radio signal reflected from the air target will also be suppressed.
Известно устройство обнаружения и оценки радионавигационных параметров сигнала космической системы навигации, рассеянного воздушной целью [4], состоящее из радиочастотного блока и двух каналов - канала прямого сигнала и канала рассеянного сигнала, квадратурного орреляционного приемника, устройства слежения за параметрами, радиочастотного блока, опорного генератора, устройства восстановления сигнала, запоминающего устройства, и вычитающего устройства.Known is a device for detecting and evaluating the radio navigation parameters of a signal of a space navigation system, scattered by an air target [4], consisting of a radio frequency unit and two channels - a direct signal channel and a scattered signal channel, a quadrature correlation receiver, a parameter tracking device, a radio frequency unit, a reference generator, a signal recovery device, a memory device, and a subtractor.
В этом устройстве при приеме слабого рассеянного воздушной целью навигационного сигнала осуществляется компенсация мощного навигационного сигнала прямого распространения, играющего роль помехи. Для этого проводится запись в оперативную память входной реализации в виде смеси мощного прямого навигационного сигнала, слабого навигационного сигнала, рассеянного воздушной целью, и собственного шума приемника. Осуществляется слежение за навигационным сигналом прямого распространения с точной оценкой всех его параметров: задержки распространения, доплеровской частоты, начальной фазы, амплитуды. С использованием этих параметров формируется сигнал компенсации, который вычитается из запомненной входной реализации. Результатом вычитания будет приближенная оценка сигнала, отраженного от воздушной цели.In this device, when a weak scattered navigation signal is received by an air target, a powerful direct propagation navigation signal is compensated for, which plays the role of interference. For this, the input implementation is written into the RAM in the form of a mixture of a powerful direct navigation signal, a weak navigation signal scattered by an air target, and the receiver's own noise. The tracking of the direct propagation navigation signal is carried out with an accurate assessment of all its parameters: propagation delay, Doppler frequency, initial phase, amplitude. Using these parameters, a compensation signal is generated, which is subtracted from the stored input implementation. The result of the subtraction will be an approximate estimate of the signal reflected from the air target.
Основным недостатком этого устройства является необходимость получения точных оценок параметров всех мешающих сигналов: задержек, начальных фаз и амплитуд. Для получения оценок этих параметров используется двухканальный приемник, в каждом из каналов которого предусмотрены отдельные устройства слежения и оценки. Последние характеризуется ошибкой оценки параметров, а величина нескомпенсированного остатка будет зависеть от точности устройства слежения и оценки, а также количества и уровня лучей, образующих сигналоподобные помехи.The main disadvantage of this device is the need to obtain accurate estimates of the parameters of all interfering signals: delays, initial phases and amplitudes. To obtain estimates of these parameters, a two-channel receiver is used, in each of the channels of which separate tracking and estimation devices are provided. The latter is characterized by an estimation error of the parameters, and the value of the uncompensated residual will depend on the accuracy of the tracking and estimation device, as well as the number and level of beams that form signal-like interference.
Устройство компенсации прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационных сигналов радиопередатчика в приемнике бистатической радиолокационной системы из всех доступных источников не найдено.A compensation device for direct and reflected from a stationary object of radar signals of a radio transmitter in the receiver of a bistatic radar system from all available sources was not found.
Целью изобретения является создание устройства компенсации прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационных сигналов радиопередатчика в приемнике бистатической радиолокационной системы, не требующее получения точных оценок параметров мешающих сигналов: задержек, начальных фаз и амплитуд.The aim of the invention is to create a device for compensating direct and reflected from a stationary object radar signals of a radio transmitter in a receiver of a bistatic radar system, which does not require accurate estimates of the parameters of interfering signals: delays, initial phases and amplitudes.
Поставленная цель достигается тем, что устройство компенсации прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационных сигналов радиопередатчика в приемнике бистатической радиолокационной системы состоит из формирователя квадратурного радиолокационного сигнала, сумматора, устройства запоминания, блока оценки весового коэффициента, умножителя, согласованного фильтра, переключателя и управляющего устройства, которые имеют между собой следующие связи, выход формирователя квадратурного радиолокационного сигнала подключен к одному из входов переключателя, к другим входам переключателя подключены выход устройства запоминания и первый выход управляющего устройства, один из выходов переключателя подключен к одному из входов устройства запоминания, другой вход которого подключен ко второму выходу управляющего устройства, другой выход переключателя подключен к одному из входов сумматора и к одному из входов блока оценки весового коэффициента, третий выход подключен к другому входу блока оценки весового коэффициента и к одному из входов умножителя, в блоке весового коэффициента оценивается весовой коэффициент:This goal is achieved by the fact that the compensation device for direct and reflected from a stationary object radar signals of a radio transmitter in the receiver of a bistatic radar system consists of a quadrature radar signal generator, an adder, a memory device, a weight coefficient estimation unit, a multiplier, a matched filter, a switch and a control device, which have the following connections among themselves, the output of the quadrature radar signal generator is connected to one of the switch inputs, the output of the storage device and the first output of the control device are connected to the other inputs of the switch, one of the switch outputs is connected to one of the inputs of the storage device, the other input of which is connected to the second the output of the control device, the other output of the switch is connected to one of the inputs of the adder and to one of the inputs of the weighting coefficient estimation unit, the third output is connected to the other input of the block o values of the weighting coefficient and to one of the inputs of the multiplier, in the weighting coefficient block the weighting coefficient is estimated:
w(t+1)=(1-μ) w(t)+μy(t)×conj(u(t)),w (t + 1) = (1-μ) w (t) + μy (t) × conj (u (t)),
где 0<μ<1, conj - операция комплексного сопряжения, w(0)=1, y(t) - сигнал на выходе формирователя квадратурного сигнала, подключаемый после записи копий прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационных сигналов, u(t) - сигнал, сформированный устройством запоминания квадратурной копии прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационного сигнала, выход блока оценки весового коэффициента подключен к другому входу умножителя, выход которого подключен к другому входу со знаком «минус» сумматора, выход сумматора подключен к входу согласованного фильтра, при этом вход формирователя квадратурного радиолокационного сигнала подключен к выходу фильтра промежуточной частоты приемника, а выход согласованного фильтра подключен к входу управляющего устройства и к устройству вторичной обработки радиолокационного сигнала приемника.where 0 <μ <1, conj is the operation of complex conjugation, w (0) = 1, y (t) is the signal at the output of the quadrature signal shaper connected after recording copies of the direct and reflected from the stationary object of radar signals, u (t) is the signal generated by the device for storing the quadrature copy of the direct and reflected from the stationary object of the radar signal, the output of the weight coefficient estimation unit is connected to another input of the multiplier, the output of which is connected to another input with a minus sign of the adder, the output of the adder is connected to the input of the matched filter, while the input of the quadrature radar signal generator is connected to the output of the receiver's intermediate frequency filter, and the matched filter output is connected to the input of the control device and to the receiver's radar signal secondary processing device.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На Фиг. 1 показана структурная схема бистатической радиолокационной системы, на Фиг. 2 показана структурная схема устройства компенсации радиолокационных сигналов прямого и многолучевого распространения, в которой переключатель установлен в режим запоминания прямого и отраженного сигналов, на Фиг. 3 приведена структурная схема устройства компенсации радиолокационных сигналов прямого и многолучевого распространения, в которой переключатель установлен в режим компенсации прямого и отраженного сигналов, на Фиг. 4 показан отклик согласованного фильтра на прямой и отраженный от стационарного объекта радиолокационный сигнал в отсутствии радиолокационного сигнала, отраженного от воздушной цели. На Фиг. 5 показан отклик согласованного фильтра на отраженный от воздушной цели радиолокационный сигнал при наличии прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационных сигналов без компенсации, на Фиг. 6 показан результат компенсации прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационных сигналов на выходе сумматора устройства компенсации, на Фиг. 7 показан отклик радиолокационных сигналов остатка прямого, отраженного от стационарного объекта и отраженного от воздушной цели на выходе согласованного фильтра после компенсации.The essence of the invention is illustrated by drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a bistatic radar system, FIG. 2 shows a block diagram of a device for compensating radar signals of direct and multipath propagation, in which the switch is set to the mode of storing direct and reflected signals; FIG. 3 shows a block diagram of a device for compensating direct and multipath radar signals, in which the switch is set to the compensation mode for direct and reflected signals; FIG. 4 shows the response of the matched filter to the direct and reflected from the stationary object radar signal in the absence of the radar signal reflected from the air target. FIG. 5 shows the response of a matched filter to a radar signal reflected from an air target in the presence of direct and reflected from a stationary object radar signals without compensation, FIG. 6 shows the result of compensation of direct and reflected from a stationary object of radar signals at the output of the adder of the compensation device, FIG. 7 shows the response of the radar signals of the remainder of the direct, reflected from the stationary object and reflected from the air target at the output of the matched filter after compensation.
Устройство компенсации прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационных сигналов радиопередатчика в приемнике бистатической радиолокационной системы состоит из наземного радиопередатчика 1, наземного приемника 2.The compensation device for direct and reflected from a stationary object of radar signals of the radio transmitter in the receiver of the bistatic radar system consists of a
В приемник 2 введено устройство компенсации 2.1 прямого и отраженного от стационарного объекта 4 радиолокационных сигналов (Фиг. 2), состоящее из формирователя квадратурного радиолокационного сигнала 2.1.1, сумматора 2.1.2, устройства запоминания 2.1.3, блока оценки весового коэффициента 2.1.4, умножителя 2.1.5, согласованного фильтра 2.1.6, переключателя 2.1.7 и управляющего устройства 2.1.8, которые имеют между собой следующие связи.In the
Выход формирователя квадратурного радиолокационного сигнала 2.1.1 подключен к входу переключателя 2.1.7, к другим входам переключателя 2.1.7 подключены выход устройства запоминания 2.1.3 и выход управляющего устройства 2.1.8. Один из выходов переключателя 2.1.7 подключен к входу устройства запоминания 2.1.3, другой выход которого подключен к одному из входов устройства запоминания 2.1.3, другой вход которого подключен ко второму выходу управляющего устройства 2.1.8, другой выход переключателя 2.1.7 подключен к одному из входов сумматора 2.1.2 и к одному из входов блока оценки весового коэффициента 2.1.4, третий выход подключен к другому входу блока оценки весового коэффициента 2.1.4 и к одному из входов умножителя 2.1.5. Выход блока оценки весового коэффициента 2.1.4 подключен к другому входу умножителя 2.1.5, выход которого подключен к другому входу со знаком «минус» сумматора 2.1.2. Выход сумматора 2.1.2 подключен к входу согласованного фильтра 2.1.6. При этом вход формирователя квадратурного радиолокационного сигнала 2.1.1 подключен к выходу фильтра промежуточной частоты приемника 2 (на Фиг. 2 не показано), а выход согласованного фильтра 2.1.6 подключен к входу управляющего устройства 2.1.8 и к устройству вторичной обработки радиолокационного сигнала приемника 2 (на Фиг. 2 не показано).The output of the shaper of the quadrature radar signal 2.1.1 is connected to the input of the switch 2.1.7, the output of the storage device 2.1.3 and the output of the control device 2.1.8 are connected to the other inputs of the switch 2.1.7. One of the outputs of the switch 2.1.7 is connected to the input of the storage device 2.1.3, the other output of which is connected to one of the inputs of the storage device 2.1.3, the other input of which is connected to the second output of the control device 2.1.8, the other output of the switch 2.1.7 is connected to one of the inputs of the adder 2.1.2 and to one of the inputs of the unit for estimating the weight coefficient 2.1.4, the third output is connected to the other input of the unit for estimating the weight coefficient 2.1.4 and to one of the inputs of the multiplier 2.1.5. The output of the unit for evaluating the weighting coefficient 2.1.4 is connected to another input of the multiplier 2.1.5, the output of which is connected to another input with a minus sign of the adder 2.1.2. The output of the adder 2.1.2 is connected to the input of the matched filter 2.1.6. In this case, the input of the quadrature radar signal generator 2.1.1 is connected to the output of the intermediate frequency filter of the receiver 2 (not shown in Fig. 2), and the output of the matched filter 2.1.6 is connected to the input of the control device 2.1.8 and to the device for secondary processing of the receiver radar signal 2 (not shown in Fig. 2).
Формирователь квадратурного радиолокационного сигнала 2.1.1 осуществляет разделение входного радиосигнала на две квадратурные составляющие, в сумматоре 2.1.2 осуществляется вычисление (компенсация) прямого и отраженного радиосигналов из принимаемого радиосигнала, устройство запоминания 2.1.3 запоминает квадратурные копии прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационных сигналов, блок оценки весового коэффициента 2.1.4 осуществляет определение весового коэффициента, обеспечивающего компенсацию прямого и отраженного от стационарного объекта 4 радиолокационных сигналов, умножитель 2.1.5 осуществляет умножение смеси оценки прямого и отраженного от стационарного объекта 4 радиолокационных сигналов на весовой коэффициент, согласованный фильтр 2.1.6 выделяет взаимнокорреляционную функцию входного радиолокационного сигнала, переключатель 2.1.7 осуществляет переключения для записи квадратурной копии в запоминающем устройстве 2.1.3 и ее компенсации, управляющее устройство 2.1.8 осуществляет управление записью квадратурной копии в запоминающем устройстве 2.1.3 и ее компенсацией в сумматоре 2.1.2.The quadrature radar signal generator 2.1.1 separates the input radio signal into two quadrature components, the adder 2.1.2 calculates (compensates) the direct and reflected radio signals from the received radio signal, the storage device 2.1.3 stores the quadrature copies of the direct and reflected from the stationary object of the radar signals , the unit for estimating the weighting coefficient 2.1.4 determines the weighting coefficient that compensates for the direct and reflected from the
Включенный радиопередатчик 1 излучает радиолокационный сигнал, который до приемника 2 распространяется многолучево: прямолинейно, отражаясь от местного стационарного объекта 4 и отражаясь от воздушной цели 3, которая в этот момент может оказаться в зоне действия бистатической радиолокационной системы. На входе приемника 2 уровни сигнала прямого распространения и сигнала, отраженного от стационарного объекта 4, будут находиться выше уровня собственных шумов приемника 2 и значительно превышать уровень сигнала, отраженного от воздушной цели 3. При этом уровень сигнала, отраженного от воздушной цели 3, не будет превышать уровень собственных шумов приемника 2. Полученная смесь сигналов поступает на вход приемника 2, где обрабатывается, переносится на промежуточную частоту (на схеме не показано) и далее поступает на вход формирователя квадратурного радиолокационного сигнала 2.1.1 компенсатора 2.1.The switched on
При включении приемника переключатель 2.1.7 компенсатора 2.1 установлен в положение (Фиг. 2), при котором квадратурный сигнал y(t) с выхода формирователя квадратурного радиолокационного сигнала 2.1.1 поступает на суммирующий вход сумматора 2.1.2. На другой (вычитающий) вход сумматора 2.1.2. с выхода умножителя 2.1.5 сигналов не поступает, поскольку в устройстве запоминания 2.1.3 нет записи смеси радиолокационных сигналов и, соответственно, с его выхода ничего не поступает на входы блока оценки весового коэффициента 2.1.4 и умножителя 2.1.5. Сигнал y(t) через сумматор 2.1.2 без изменений подается на согласованный фильтр 2.1.6, настроенный на прием псевдослучайной последовательности передатчика 1 и формирующий на своем выходе взаимно корреляционную функцию принятого сигнала и псевдослучайной последовательности передатчика 1. В момент приема прямого сигнала передатчика 1 на выходе согласованного фильтра 2.1.6. сформируется отклик взаимно корреляционной функции, который поступает на вход управляющего устройства 2.1.8, синхронизируя его внутренний тактовый генератор.When the receiver is turned on, the switch 2.1.7 of the compensator 2.1 is set to the position (Fig. 2), at which the quadrature signal y (t) from the output of the quadrature radar signal generator 2.1.1 is fed to the summing input of the adder 2.1.2. To the other (subtractive) input of the adder 2.1.2. no signals are received from the output of the multiplier 2.1.5, since in the storage device 2.1.3 there is no record of the mixture of radar signals and, accordingly, nothing comes from its output to the inputs of the unit for estimating the weight coefficient 2.1.4 and the multiplier 2.1.5. The signal y (t) through the adder 2.1.2 is fed unchanged to the matched filter 2.1.6, tuned to receive the pseudo-random sequence of
По переднему фронту отклика взаимно корреляцинной функции на сигнал прямого распространения управляющее устройство 2.1.8 переводит переключатель 2.1.7 в положение «настройка», подключая выход формирователя 2.1.1 на вход устройства запоминания квадратурной копии 2.1.3 (Фиг. 3), а выход устройства запоминания 2.1.3 отключает от входа блока оценки весового коэффициента 2.1.4 и умножителя 2.1.5. При этом смесь радиолокационных сигналов записывается в устройство запоминания 2.1.3. Время запоминания отсчитывается по тактовым импульсам, поступающим из управляющего устройства 2.1.8, и равно tзап=Тпсп+τco, где Тпсп - длительность псевдослучайной последовательности, τсо - задержка сигнала, отраженного от самого удаленного местного стационарного объекта, относительно сигнала прямого распространения.On the leading edge of the response of the cross-correlation function to the forward propagation signal, the control device 2.1.8 switches the switch 2.1.7 to the "setting" position, connecting the output of the shaper 2.1.1 to the input of the memory device for the quadrature copy 2.1.3 (Fig. 3), and the output the storage device 2.1.3 disconnects from the input of the unit for evaluating the weight coefficient 2.1.4 and the multiplier 2.1.5. In this case, the mixture of radar signals is recorded in the storage device 2.1.3. The storage time is counted by the clock pulses coming from the control device 2.1.8, and is equal to t zap = T pseud + τ co , where T psp is the duration of the pseudo-random sequence, τ co is the delay of the signal reflected from the most distant local stationary object relative to the signal direct distribution.
После запоминания смеси радиолокационных сигналов, т.е. по прошествии tзап, управляющее устройство 2.1.8 переводит переключатель 2.1.7 в режим «работа» (Фиг. 2). В этом режиме переключатель 2.1.7 подключает выход формирователя 2.1.1 к суммирующему входу сумматора 2.1.2 и к входу блока оценки весового коэффициента 2.1.4, а выход устройства запоминания 2.1.3 коммутирует на другой вход блока оценки весового коэффициента 2.1.4 и на вход умножителя 2.1.5.After memorizing the mixture of radar signals, i.e. after t zap , the control device 2.1.8 switches the switch 2.1.7 to the "work" mode (Fig. 2). In this mode, the switch 2.1.7 connects the output of the shaper 2.1.1 to the summing input of the adder 2.1.2 and to the input of the unit for estimating the weight coefficient 2.1.4, and the output of the storage device 2.1.3 switches to the other input of the unit for estimating the weight coefficient 2.1.4 and to the input of the multiplier 2.1.5.
При этом из приемника 2 на вход формирователя квадратурного сигнала 2.1.1 компенсатора 2.1 по-прежнему поступает смесь радиолокационных сигналов на промежуточной частоте. В формирователе квадратурного сигнала 2.1.1 формируется сигнал y(t), который через переключатель 2.1.7 передается в блок оценки весового коэффициента 2.1.4 и на суммирующий вход сумматора 2.1.2.In this case, a mixture of radar signals at an intermediate frequency is still supplied from the
Устройство запоминания 2.1.3 формирует квадратурный сигнал u(t), представляющий собой копию смеси прямого и отраженного от стационарного объекта 4 радиолокационных сигналов на фоне собственных шумов приемника (при записи копии сигнал, отраженный от воздушной цели 3, был ниже уровня шумов приемника). По тактовым импульсам управляющего устройства 2.1.8, синхронизированным с радиолокационным сигналом прямого распространения, сигнал u(t) через переключатель 2.1.7 поступает в блок оценки весового коэффициента 2.1.4 и умножитель 2.1.5.The storage device 2.1.3 generates a quadrature signal u (t), which is a copy of the mixture of direct and reflected from a
В блоке 2.1.4 весовой коэффициент оценивается следующим образом:In block 2.1.4, the weighting factor is estimated as follows:
w(t)=(1-μ)w(t-1)+μy(t)×conj(u(t)),w (t) = (1-μ) w (t-1) + μy (t) × conj (u (t)),
где 0<μ<1 - коэффициент, влияющий на скорость и точность оценки весового коэффициента, conj - операция комплексного сопряжения, w(0)=1, y(t) - сигнал на выходе формирователя квадратурного сигнала 2.1.1 (смесь радиолокационных сигналов), u(t) - копия прямого и отраженного от стационарного объекта радиолокационных сигналов, сформированная на выходе устройства запоминания 2.1.3.where 0 <μ <1 is a coefficient that affects the speed and accuracy of the weighting coefficient estimate, conj is the complex conjugation operation, w (0) = 1, y (t) is the signal at the output of the quadrature signal generator 2.1.1 (mixture of radar signals) , u (t) - a copy of the direct and reflected from a stationary object of radar signals, generated at the output of the storage device 2.1.3.
Полученный в блоке оценки весового коэффициента 2.1.4 весовой коэффициент w(t) поступает в умножитель 2.1.5, в который с устройства запоминания 2.1.3 поступает квадратурная копия u(t) суммы сигнала прямого распространения и сигнала, отраженного от стационарного объекта. Умножитель 2.1.5 формирует сигнал w(t)u(t), который поступает на вычитающий вход сумматора 2.1.2. Одновременно на суммирующий вход сумматора 2.1.2 подается сигнал y(t) с формирователя квадратурного сигнала 2.1.1. В сумматоре 2.1.2 формируется разностный сигнал y(t)-w(t)u(t), в котором компенсированы мощные сигнал прямого распространения и сигнал, отраженный от стационарного объекта. Разностный сигнал подается в согласованный фильтр 2.1.6. В согласованном фильтре 2.1.6 происходит формирование отклика на сумму прямого радиолокационного сигнала, радиолокационного сигнала отраженного от стационарного объекта 4, а также радиолокационного сигнала, отраженного от воздушной цели 3, который передается в устройство вторичной обработки радиолокационного сигнала приемника 2 (на Фиг. 1 не показано).The weight coefficient w (t) obtained in the weight coefficient estimation unit 2.1.4 enters the multiplier 2.1.5, into which a quadrature copy u (t) of the sum of the direct propagation signal and the signal reflected from the stationary object is received from the storage device 2.1.3. The multiplier 2.1.5 generates the signal w (t) u (t), which is fed to the subtractive input of the adder 2.1.2. At the same time, the signal y (t) from the quadrature signal shaper 2.1.1 is fed to the summing input of the adder 2.1.2. In the adder 2.1.2, a difference signal y (t) -w (t) u (t) is formed, in which a powerful direct propagation signal and a signal reflected from a stationary object are compensated. The difference signal is fed to the matched filter 2.1.6. In the matched filter 2.1.6, a response is formed to the sum of the direct radar signal, the radar signal reflected from the
Для примера рассмотрим результаты ослабления предлагаемым компенсатором прямого радиолокационного сигнала и радиолокационного сигнала отраженного от стационарного объекта 4. В качестве зондирующего радиолокационного сигнала используем фазоманипулированный сигнал М-последовательности, с периодом повторения Тпсп, равным 100 мс. Амплитуда радиолокационного сигнала прямого распространения на входе устройства компенсации 2.1 равна 100. Амплитуда радиолокационного сигнала отраженного от стационарного объекта 4, равна 50. Амплитуда радиолокационного сигнала отраженного от воздушной цели 3, равна 2, что в 50 раз меньше амплитуды сигнала прямого распространения. Отраженный от воздушной цели 3 радиолокационный сигнал задержан относительно радиолокационного сигнала прямого распространения на 225 отсчетов, переотраженный радиолокационный сигнал от стационарного объекта 4 задержан на 48 отсчетов. Отношение прямого сигнала к шуму в канале 16 dB. Амплитуды квадратурных копий прямого радиолокационного сигнала и радиолокационного сигнала отраженного от стационарного объекта 4 на выходе устройства запоминания 2.1.3 составляют 100 и 50 соответственно. На Фиг. 3 в логарифмическом масштабе приведены отклики согласованного фильтра на сигналы прямого распространения и отраженного от объекта в отсутствии их компенсации.For example, consider the results of attenuation of the proposed compensator of a direct radar signal and a radar signal reflected from a
На Фиг. 4 в логарифмическом масштабе приведены отклики согласованного фильтра 2.1.6 на радиолокационный сигнал, отраженный от воздушной цели 3, прямой и отраженный от стационарного объекта 4 радиолокационные сигналы без компенсации.FIG. 4, on a logarithmic scale, the responses of the matched filter 2.1.6 to a radar signal reflected from an
Из сравнения рисунков Фиг. 3 и Фиг. 4 видно, что пиковые значения отраженного от воздушной цели 3 радиолокационного сигнала отстают от пиковых значений радиолокационного сигнала прямого распространения на 225 отсчетов, а радиолокационного сигнала, переотраженного от стационарного объекта 4, на 48 отсчетов.From a comparison of the drawings FIG. 3 and FIG. 4 it can be seen that the peak values of the radar signal reflected from the
На Фиг. 5 приведены результаты компенсации прямого радиолокационного сигнала и радиолокационного сигнала, отраженного от стационарного объекта 4, на выходе сумматора 2.1.2 устройства компенсации 2.1 при μ=0.0002. Из этого рисунка видно, что уровни отраженного и прямого радиолокационных сигналов в процессе компенсации значительно уменьшается примерно через 4*10 отсчетов.FIG. 5 shows the results of compensation of the direct radar signal and the radar signal reflected from the
На Фиг. 6 в логарифмическом масштабе приведены отклики согласованного фильтра 2.1.6 на принятые радиолокационные сигналы после компенсации прямого радиолокационного сигнала и радиолокационного сигнала, отраженного от стационарного объекта 4. На этом рисунке просматриваются ослабленные отклики на прямой радиолокационный сигнал и радиолокационный сигнал, отраженный от стационарного объекта 4, а также отчетливо виден отклик на радиолокационный сигнал, отраженный от воздушной цели 3. При этом задержка пика радиолокационного сигнала, отраженного от воздушной цели 3, относительно радиолокационного сигнала прямого распространения составляет 225 отсчетов, а радиолокационного сигнала, отраженного от стационарного объекта 4 - на 48 отсчетов.FIG. 6 shows the responses of the matched filter 2.1.6 to the received radar signals on a logarithmic scale after compensation of the direct radar signal and the radar signal reflected from the
Таким образом, предложенное устройство компенсации прямого радиосигнала радиопередатчика и радиосигнала отраженного от стационарного объекта в приемнике 2 бистатической радиолокационной системы обеспечивает выделение слабого радиолокационного сигнала, рассеянного воздушной целью 3 и позволяет оценить время его задержки относительно радиолокационного сигнала, излучаемого радиопередатчиком 1. Аналогичным образом предложенное устройство может функционировать и при наличии отраженных радиосигналов от нескольких стационарных объектов.Thus, the proposed device for compensating the direct radio signal of the radio transmitter and the radio signal reflected from the stationary object in the
Источники информации:Sources of information:
1. Ковалев Ф.Н. Кондратьев В.В. Особенности угломерно-дальномерного метода определения местоположения цели в просветных бистатических радиолокаторах. Журнал Радиоэлектроники: электронный журнал. №4, 2014.1. Kovalev F.N. V.V. Kondratyev Features of the goniometric-rangefinder method for determining the location of the target in translucent bistatic radars. Journal of Radioelectronics: electronic journal. No. 4, 2014.
2. Уидроу Б., Стирнз С. Адаптивная обработка сигналов: Пер. с англ. М.: Радио и связь. 1989. 440 с. 2. Widrow B., Stearns S. Adaptive signal processing: Per. from English. M .: Radio and communication. 1989.440 s.
3. Гриффитс Л. Простой адаптивный алгоритм для обработки сигналов антенных решеток в реальном времени // ТИИЭР. 1969. Т. 57. №10. С. 6-14.3. Griffiths L. Simple adaptive algorithm for processing antenna array signals in real time // TIIER. 1969. T. 57. No. 10. S. 6-14.
4. Патент 2591052 РФ, МПК G01S 5/06, G01S 13/95. Способ обнаружения и оценки радионавигационных параметров сигнала космической системы навигации, рассеянного воздушной целью, и устройство для его реализации / В.В. Кирюшкин, Д.А. Черепанов, А.А. Дисенов и др. 9 с.4. Patent 2591052 RF,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139289A RU2734233C1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Device for compensating for direct and reflected from stationary object of radar signals of radio transmitter in bistatic radar system receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139289A RU2734233C1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Device for compensating for direct and reflected from stationary object of radar signals of radio transmitter in bistatic radar system receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2734233C1 true RU2734233C1 (en) | 2020-10-13 |
Family
ID=72940376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019139289A RU2734233C1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Device for compensating for direct and reflected from stationary object of radar signals of radio transmitter in bistatic radar system receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734233C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2819001C1 (en) * | 2022-12-22 | 2024-05-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" | Method for optimal primary space-time processing of received signal in radar station operating in presence of plurality of interfering re-reflection signals, and device for implementing said method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7397417B2 (en) * | 2005-08-30 | 2008-07-08 | Jackson John R | Electromagnetic impulse survey apparatus and method utilizing a magnetic component electromagnetic antenna |
RU2402038C2 (en) * | 2008-06-25 | 2010-10-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" | Radar probing method using continuous emission |
RU2518443C2 (en) * | 2012-01-13 | 2014-06-10 | Михаил Васильевич Смелов | Composite optimum filtering method for detection of weak signals |
RU144831U1 (en) * | 2013-11-19 | 2014-09-10 | Открытое Акционерное Общество "НПП" КАНТ" | GSM STANDARD RADAR STATION WITH THIRD-PART LIGHTING OF GSM STANDARD COMMUNICATION NETWORKS |
RU2591052C2 (en) * | 2014-01-21 | 2016-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for detection and evaluation of radionavigation parameters of a signal scattered by air target and its implementation |
RU2710363C1 (en) * | 2019-07-10 | 2019-12-26 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Onboard detector with compensation for variations of magnetic fields |
-
2019
- 2019-12-02 RU RU2019139289A patent/RU2734233C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7397417B2 (en) * | 2005-08-30 | 2008-07-08 | Jackson John R | Electromagnetic impulse survey apparatus and method utilizing a magnetic component electromagnetic antenna |
RU2402038C2 (en) * | 2008-06-25 | 2010-10-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" | Radar probing method using continuous emission |
RU2518443C2 (en) * | 2012-01-13 | 2014-06-10 | Михаил Васильевич Смелов | Composite optimum filtering method for detection of weak signals |
RU144831U1 (en) * | 2013-11-19 | 2014-09-10 | Открытое Акционерное Общество "НПП" КАНТ" | GSM STANDARD RADAR STATION WITH THIRD-PART LIGHTING OF GSM STANDARD COMMUNICATION NETWORKS |
RU2591052C2 (en) * | 2014-01-21 | 2016-07-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Method for detection and evaluation of radionavigation parameters of a signal scattered by air target and its implementation |
RU2710363C1 (en) * | 2019-07-10 | 2019-12-26 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" | Onboard detector with compensation for variations of magnetic fields |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2819001C1 (en) * | 2022-12-22 | 2024-05-08 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" | Method for optimal primary space-time processing of received signal in radar station operating in presence of plurality of interfering re-reflection signals, and device for implementing said method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101088053B1 (en) | System and method for coherently combining a plurality of radars | |
EP0236331B1 (en) | Methods of detection and identification of one or more remote objects | |
AU2001297860B2 (en) | System and method for adaptive broadcast radar system | |
US5952954A (en) | Ground penetrating radar with synthesized end-fire array | |
WO2008093036A2 (en) | Adaptive radar | |
US11867828B2 (en) | Frequency modulated signal cancellation in variable power mode for radar applications | |
US11921184B2 (en) | Methods and apparatus for characterising the environment of a user platform | |
WO2005106524A2 (en) | Method and apparatus for performing bistatic radar functions | |
TWI289680B (en) | Efficient technique for estimating elevation angle when using a broad beam for search in a radar | |
Grimmett et al. | Multistatic tracking for continous active sonar using Doppler-bearing measurements | |
RU2535238C1 (en) | Method of synchronising emission and reception functions in bistatic sonar | |
RU2337373C1 (en) | Method for azimuth resolution of moving targets, method for surveillance pulse radar set operation in azimuth resolution mode for moving targets, and radar system for method implementation | |
RU2734233C1 (en) | Device for compensating for direct and reflected from stationary object of radar signals of radio transmitter in bistatic radar system receiver | |
Golabi et al. | A new approach for sea target detection in satellite based passive radar | |
AU2009237438B2 (en) | A process for minimising jammer noise in receiver systems | |
US7755538B2 (en) | Radar apparatus | |
RU2716154C1 (en) | Device for compensation of direct radar signal of radio transmitter in receiver of two-position radar system | |
Bathurst et al. | Design considerations for a shipboard MIMO radar for surface target detection | |
RU2760409C1 (en) | Method for processing radar signals in a pulse-doppler radar station with an active phased antenna array | |
RU2609144C1 (en) | Radar station | |
RU2742461C1 (en) | Method of primary range-finding of pulsed-doppler rs targets with low pulse ratio of probing transmissions | |
JPS6018950B2 (en) | radar device | |
Amir et al. | Modelling of Extended Targets with Dual-Band MIMO Radar Networks | |
RU2775565C1 (en) | Method for detecting ground moving objects by an onboard radar station with an antenna array | |
RU2691771C1 (en) | Method of detecting ground moving targets by onboard radar |