Устройство корреляционной обработки сложных сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюэ Советскик

Социалиетичесмик

Реслублик о>691794 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву{51)М. КЛ.2

G 01 S .7/28 (22) Заявлено100578 (21) 2613843/18-09 с присоединением эаявки Нов

Государствеииый комитет

СССР по делам ИЗОбретеиий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 1510.79; Бюллетень Ио 38

Дата опубликования описания 151079 (53) УДК Ю1.398. .9б7(088.8) (72) Автор изобретения

С.П.Калениченко

)..

Ле ни нг радский ордена Лени на элек тро 1 институт им. В.И.Ульянова (Ленина) » (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ

СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ

/x(t.,÷) ) (к(т;-9)

25 x"äå

Изобретение относится к радиотЕхнике и может использоваться в радио- " локационных и связйых приемниках сложномодулированных сигналов

Известно устройство корреляционной обработки сложных сигналов, содержащее перемножитель, к выходу которого подключены N анализаторов сПектра дополеровскнх.частот, включающих последовательно соединенные накопительный фильтр и детектор огибающей (1).

Однако известное устройство имеет недостаточную помехозащищенность, Црль изобретения — повышение помехозащищенности.

Для этого в устройство корреляционной ., обработки сложных сигналов, содержащее перемножитель, к выходу которого подключены N анализаторов спЬктра допплеровских частот, вклю-. чающих последовательно соединенные накопительный фильтр и детектор огибающей, введены И стробирующих " N-1 блоков И" блоков вычитания, при2 чем выходы детекторов огибающей каждой пары анализаторов спектра допплеровских частот, симметричных относительно средней частоты устройст2 ва через стробирующие каскады подключены к блокам вычитания.

На ф иг . 1 и во бражен а с трукт ур на я электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - сечения модуля функции неопределенности вдоль оси Допплера при разных сдвигах по задержке и частотные характеристики накопительных фильтров анализаторов спектра допплеровских частот.

Устройство содержит перемнояитель

1, накопительные фильтры 2, детекторы огибающей 3, стробирукщие каскады 4 и блоки вычитания 5.

Устройство работает следующим образом.

Работа предлагаемого устройства основана на свойстве четной симметрии сечений модулей функции неопре20 деленности (ФН) и взаимной функции неопределенности (ВФН) вдоль оси

Допплера некоторых сигналов

У - ось Допплера1 задержка, ;а следовательно, положительный эффект, даваемый предлагаемьм устрой30 ством может появиться только при

691794

Формула изобретения

65 применении сигналов с этим свойством, которым (выражение 1) об-. ладает широкий класс .сигналов . с кнопочной ФН и не обладают сигналы с ножевой ФН, повернутой относительно центра координат дальность— частота . Из выражения (1) следует, что энергия сигналов боковых лепестков ФН или ВФН при любом сечении

/x(e q)/ (фиг. 2,а), накапливаемых накопительными фильтрами 2 анализаторов, настроенных на частоты, сим.метричные (фиг. 2,б) относительно средней частоты f:, равна.

Смесь йолезного сигнала, задержка которого совпадает с опорным сигналом, и сигналом помех, задержки которых не совпадают с опорным сигналом, например образующихся при отраженйи,от подстилающей поверхности, перемножается с опорным сигналом, и в силу линейности этой операции по преобразуемым сигналам на выходе перемножителя 1 образуется суперпо" зиция произведений полезного сигнала и сигналов помех. Ввиду того, что. .задержка полезного сигнала совпадает . с задержкой опорного сигнала на выходе перемножителя 1, спектр их произ ведения сворачивается в узкую спек. тральную полоску, которая выделяется анализатором спектра средней допплеровской частоты, не объединенным на блоках вычитания 5.

Далее после стробирования полеэ- нйй сигнал подается на схему принятия решения (на чертеже не показана).

Спектр сигналов помех не сворачивается в узкую спектральную полоску, а распределен по частоте, причем его огибающая при достаточно плотной помехе симметрична отиосйтельно средней частоты устройства (фиг. 2,б) .

Это обусловлено свойством (выражение; ,1) ФН сигнала. анализаторы допплеровских частот, объедйийемые"-симметрично, относительно средней частоты устройства через стробирующие каскады 4, выделяют разные спектры поме" хсовйх сигналов, поэтому выходные йапряжения их равны.

Последукщее стробирование и вычитание откликов указанных анализаторов спектра допплеровских частот

"устраняет помеху на выходе устройства, чем и обесйечивается повышение помехоустойчивости. Если полезный сигнал имеет допплеровский .сдвиг частоты (допустим, положительный), то спектральная полоса по лезного сигнала на выходе перемножителя 1 {свертка по спектру полезного сигнала) выделяется на выходе соответствующего анализатора спектра, выделяющего положительные допплеровские частоты.

Однако при вычитании откликов симметричных каналов анализаторов с спектра, объединяемых на одном бло-. ке вычитания 5, полезный сигнал не компенсируется, так как отклик анализатора отрицательной допплеровской частоты становится пренебрежительно мал, поэтому полезный сигнал с допплеровским сдвигом частоты выделяется на выходе устройства почти без потерь. !

Если помеха имеет допплеровский

10 сдвиг частоты, то симметрия спектра относительно средней иастоты может быть восстановлена смещением по часто:те опорного сигнала устройства корреляционной обработки.

)5 Таким образом, предлагаемая некогерентная компенсация напряжений, порождаемых боковыми лепестками ФН сигнала, обеспечивает как бы селекцию по скорости сигналов с доп2О плеровским сдвигом частоты на фоне помехи с нулевым допплеровским сдвигом частоты.

Применение сигналов с пониженным

25 или равньм нулю уровнем боковых ле- пестков ФН или ВФН вдоль оси дальности наиболее предпочтительно в данном устройстве, так как канал анализатора, настроенный на f ос о тается нескомпенсированным. На фиг. 2,а показаны сечения ФН сигнала такого типа.

Предлагаемое устройство включается в схему радиолокационного приемЗ5 ника сложного фаэоманипулированного сигнала и обеспечивает компенсацию отражений от подстилающей поверхности в пределах его динамического диапазона 40 .дВ., Устройство позволяло

4() более эффективно выделять неподвижс

1 ные цели на фоне мешающих отражений, обусловленных боковыми лепестками ФН сигнала. Уровень боковых лепестков используемого сигнала составлял

40 дБ вдоль оси дальности и 30 дУ в диапазоне измеряемых допплеровских частот.

Устройство корреляционной обработки сложных сигналов, содержащее перемножитель, к выходу которого подключены N анализаторов спектра допплеровских частот, включающих последовательно соединенные накопительный фильтр и детектор огибающей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоэащищенности, введены N стробирукщих блоков и блоков вычитания, причем выходЫ детекторов огибающей каждой пары анализаторов спектра допплеровских частот, симметричных относительно средней частоты устройства, через

691794

4Риг. j

4 иг. 2

Подписное

ЦНИИП И Эа ка з 6 209/36

Тираж 697

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 стробируюцие каскады подключены к блокам вычитания.

Источники инФормации, принятые во внймание при эксйертизе

1. Слока В.К. Вопросы обработки" радиолокационных сигналов, М., Сов. радио, 1970., с. 114 (прототгч) .