Устройство компенсации активных помех
Владельцы патента RU 2692690:
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 (RU)
Изобретение относится к радиолокации, может быть использовано в аппаратуре обнаружения целей на фоне комбинированных помех - активных излучений и пассивных отражений. Технический результат - повышение эффективности подавления активных помех, действующих по главному лепестку диаграммы направленности антенны на фоне пассивных помех. Технический результат достигается тем, что устройство компенсации активных помех содержит антенны с вертикальной и горизонтальной поляризациями, коррелятор, два перемножителя, два сумматора, два фильтра помехи, два фильтра сигнала, определенным образом соединенные между собой. 1 ил.
Изобретение относится к радиолокации, может быть использовано в аппаратуре обнаружения целей на фоне комбинированных помех - активных излучений и пассивных отражений, действующих по главному лепестку диаграммы направленности радиолокационной станции (РЛС).
Известен гетеродинный автокомпенсатор [Адаптивная компенсация помех в каналах связи. Ю.И. Лосев, А Г. Бердников, Э.Ш. Гойхман, Б.Д. Сизов; Под. Ред. Ю.И. Лосева. - М.: Радио и связь, 1988. - 208 с/, с. 43], содержащий основной канал с преобразователем и сумматором, а также компенсационный канал с корреляционной обратной связью, осуществляемой с помощью коррелятора, включающего умножитель и узкополосный интегрирующий фильтр. Недостатком устройства является низкая эффективность компенсации активных помех, действующих по главному лепестку диаграммы направленности антенны РЛС.
Известно также устройство компенсации активных помех [Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радиолокационные системы: Лабораторный практикум. Учеб. Пособие для студентов спец. «Радиоэлектронные системы». - М.: Радиотехника, 2007. - 160 с, с. 89], содержащее последовательно соединенные компенсационную антенну, перемножитель и сумматор, второй вход которого подключен к основной антенне, а выход - к первому входу коррелятора, второй вход которого соединен с выходом компенсационной антенны, а выход подключен ко второму входу перемножителя, выход сумматора является выходом устройства.
Недостатком устройства является подавление эхо-сигнала от цели при нахождении постановщика активных помех в пределах главного лепестка диаграммы направленности антенны РЛС.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом к предполагаемому изобретению) является устройство компенсации активных помех [В.П. Бердышев и др. Основы построения радиолокационных станций. Часть 2. Методы защиты от помех и обработки радиолокационной информации. Дополнительные системы РЛС. - МО РФ: Военный университет противовоздушной обороны, 2002 - 242, с. 40], содержащее последовательно соединенные антенну с горизонтальной поляризацией, перемножитель и сумматор, второй вход которого подключен к антенне с вертикальной поляризацией, а выход - к первому входу коррелятора, второй вход которого соединен с выходом антенны с горизонтальной поляризацией, а выход подключен ко второму входу перемножителя, выход сумматора является выходом устройства.
Недостатком устройства является низкая эффективность подавления активных помех, воздействующих по главному лепестку диаграммы направленности антенны РЛС на фоне пассивных помех.
Технический результат устройства заключается в повышении эффективности подавления активных помех действующих по главному лепестку диаграммы направленности антенны на фоне пассивных помех.
Сущность изобретения состоит в том, что в известное устройство компенсации активных помех, содержащее антенны с вертикальной и горизонтальной поляризациями, последовательно соединенные коррелятор, первый перемножитель и первый сумматор, выход которого подключен к первому входу коррелятора, вторые входы перемножителя и коррелятора объединены, дополнительно введены первый и второй фильтры помехи, первый и второй фильтры сигнала, последовательно соединенные второй перемножитель и второй сумматор, выход которого является выходом устройства, при этом входы первого фильтра помехи и первого фильтра сигнала, а также входы второго фильтра помехи и второго фильтра сигнала объединены и соединены соответственно с выходами антенн с вертикальной поляризацией и горизонтальной поляризацией, выход первого фильтра помехи соединен со вторым входом первого сумматора, выход второго фильтра помехи соединен с объединенными входами первого перемножителя и коррелятора, выход первого фильтра сигнала соединен со вторым входом второго сумматора, выход второго фильтра сигнала соединен с первым входом второго перемножителя, а его второй вход соединен с выходом коррелятора.
Сущность изобретения основана на использовании частотных различий активной и пассивной помех, когда ширина спектра активной шумовой помехи превышает ширину спектра эхо-сигнала, и настройке компенсатора активных помех на частоте, не совпадающей с частотой эхо-сигнала. Это исключает влияние пассивных помех на эффективность работы компенсатора при подавлении активных помех.
Структурная схема предложенного устройства приведена на фигуре, где обозначено: 1 - антенна, 2 - фильтр помехи, 3 - сумматор, 4 - перемножитель, 5 - коррелятор, 6 - фильтр сигнала.
Фильтры сигнала 6-1 и 6-2 согласованы со спектром эхо-сигнала, в том числе и с пассивной помехой.
Фильтры помехи 2-1 и 2-2 расстроены относительно спектра эхо-сигнала и пропускают только активную помеху.
Назначение элементов схемы ясно из их названия
Устройство работает следующим образом.
Активная шумовая помеха, принятая антенной с вертикальной поляризацией 1-1 проходит через первый фильтр помехи 2-1 и первый сумматор 3-1 поступает на первый вход коррелятора 5, на второй вход которого приходит активная шумовая помеха, принятая антенной с горизонтальной поляризацией 1-2 и прошедшая через второй фильтр помехи 2-2. Коррелятор 5 вырабатывает весовой коэффициент взаимной корреляции активных шумовых помех принятых антенной с вертикальной поляризацией 1-1 и антенной с горизонтальной поляризацией 1-2. Помеха с выхода второго фильтра помехи 2-2 умножается в первом перемножителе 4-1 на весовой коэффициент и поступает на первый вход первого сумматора 3-1, где вычитается из активной помехи прошедшей через первый фильтр помехи 2-1, что обеспечивает ее подавление. Активная шумовая помеха, принятая антенной с горизонтальной поляризацией 1-2, проходит также через второй фильтр сигнала 6-2, на первый вход второго перемножителя 4-2, где умножается на весовой коэффициент, сформированный в корреляторе 5, и поступает на первый вход второго сумматора 3-2. На второй вход второго сумматора 3-2 приходит активная шумовая помеха, принятая антенной с вертикальной поляризацией 1-1 и прошедшая через первый фильтр сигнала 6-1. В результате во втором сумматоре 3-2 обеспечивается компенсация активной шумовой помехи действующей на частоте сигнала.
Так как настройка автокомпенсатора осуществляется на частотах, не совпадающих с частотой сигнала, то это исключает влияние пассивной помехи на качество работы автокомпенсатора.
Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить коэффициент подавления активных помех воздействующих по главному лепестку диаграммы направленности антенны РЛС при наличии пассивных помех.
Предложенное техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестны устройства, позволяющие обеспечить высокую эффективность подавления активных шумовых помех воздействующих по главному лепестку диаграммы направленности антенны РЛС при наличии пассивных помех.
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 как при аналоговой, так и при цифровой обработке сигналов.
Устройство компенсации активных помех, содержащее антенны с вертикальной и горизонтальной поляризациями, последовательно соединенные коррелятор, первый перемножитель и первый сумматор, выход которого подключен к первому входу коррелятора, вторые входы перемножителя и коррелятора объединены, отличающееся тем, что дополнительно введены первый и второй фильтры помехи, первый и второй фильтры сигнала, последовательно соединенные второй перемножитель и второй сумматор, выход которого является выходом устройства, при этом входы первого фильтра помехи и первого фильтра сигнала, а также второго фильтра помехи и второго фильтра сигнала объединены и соединены соответственно с выходами антенн с вертикальной поляризацией и горизонтальной поляризацией, выход первого фильтра помехи соединен со вторым входом первого сумматора, выход второго фильтра помехи соединен с объединенными входами первого перемножителя и коррелятора, выход первого фильтра сигнала соединен со вторым входом второго сумматора, выход второго фильтра сигнала соединен с первым входом второго перемножителя, второй вход которого соединен с выходом коррелятора.
