Обнаружитель оптических сигналов

(19) 748264 Н 04 В 10 ЕТ рвую ли 6, т следующ 1 ц- - 2;. с(х 1-т 1) (1) 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ОБНАРУЖИТЕЛБ ОПТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к оптическимсистемам связи и локации, обеспечивающим постоянство заданной вероятностиложной тревоги в условиях неизвестного Изобретение относится к оптическим системам связи и локации, а именно к оптическим непараметрическим обнаружителям, обеспечивающим постоянство заданной вероятности ложной тревоги в условиях аддитивного входного шума с неизвестным распределением при априорно известных нескольких его квантилях,Цель изобретения - повышение вероятности правильного обнаружения.На чертеже изображена структурная схема обнаружителя оптических сигналов.Обнаружитель оптических сигналов содержит й оптических линз 1, й фотоэлект.- ронных умножителей (ФЭУ) 2, й аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 3, й элементов И 4. й блоков 5 сравнения, регистр 6 сдвига, сумматор 7, функциональный делитель 8, решающий блок 9, вторую линию 10 задержки, третью линию 11 задержки, генератор 12 тактовых частот, первый изобретения является повыности правильного обнаружеостигается путем введения ктовых импульсов (12), первой 1, третьей 15 линий задержки, второго 16 таймеров, элемента же йтрактов приема оптиче, каждый из которых содержит инзу 1, фотоэлектронный уманалого-.цифровой преобразомент И 4, что позволяет более статистику шумов и повысить ь правильного обнаружешума. Целью шение вероят ния, Цель д генератора та (10), второй 1 первого 13 и ИЛИ 14, а так ских сигналов оптическую л ножитель 2, ватель 3, эле полно учесть вероятност ния, 1 ил. таймер 13, элемент ИЛИ 14 15 задержки, второй таймерОбнаружитель реализу алгоритм работы. В каждом из трактов приема оптических сигналов с номером ) (где)=1-й, а й равно числу априорно известных квантилей шума), включающих последовательно соединенные оптическую линзу 1, ФЭУ 2 и АЦПЗ, формируется выборка ХЦ обьемом М независимых отсчетов смеси сигнала с шумом (1 1-с),Определяется решающая статистика где ц - известные значения квантилей шумс уровнями вероятности Р 1 (Р 1Р 1+1);Статистика и сравнивается с постоянным порогомП-Мо)+ ) Дц) ф, Р,), 3)где Рл - заданная. вероятность ложной тревоги;.ф(,)-функция, обратная нормированной функции нормального распределения;ММ(4= Х(1 - Р) - математическое ожида=1ние о при наличии в тракте только шума;1Дц 1- - Х Р(1 - Р - дисперсия о приналичии в тракте только шума,В случае цП принимается решение оналичии сигнала, иначе - о его отсутствии.Работа обнаружитеия происходит следующим образом.Генератор 12 по своему второму айходувыдает непрерывную последовательностьтактовых импульсов, поступающую на тактовые входы АЦПЗ и на сигнальный входтаймера 13. Под воздействием этих импульсов на выходе АЦПЗ каждого тракта формируется выборка х) смеси сигнала с шумом(или чистого шума), поступающая на сигнальный вход соответствующего блока 5сравнения,Таймеры состоят из элемента И, триггера и счетчика до заданного числа импульсовс автосбросом, При подаче на управляющийвход импульса запуска таймер на своих выходах обеспечивает выдачу заданного числаимпульсов из последовательности, поступающей на его сигнальный вход, формирование импульса, длительность которогосоответствует этому числу импульсов, и выдачу импульса, соответствующего концусформированного временного интервала.Поэтому начало процесса обнаружения будет определяться импульсом, поданным напусковой вход обнаружителя, который одновременно является первым входом элемента ИЛИ 14. С выхода последнегоимпульс поступит на управляющий входтаймера 13, а через линию 15 задержки - науправляющий вход таймера 16, Счетчиктаймера 13 настроен на счет 1 импульсов, Врезультате на второй выход таймера 13 йоступят к тактовых импульсов из последова. тельности второго выхода генератора 12, ана первый выход - положительный импульс,длительность которого соответствует к импульсам. На такое время с помощью указан ного положительного импульса по второмувходу будут открыты все элементы И 4, задержанный линией 15 задержки на время,25 соответствующее времени одного сравне 30 50 третьему входу сумматора 7 сбрасывает егов "ноль". Задержанный линией 11 задержки на время деления вделителе 8 и времяустановки значения статистики в блоке 9 импульс поступает на тактовый вход 5 10 15 20 35 40 В результате с выходов элементов И 4 на сигнальные входы соответствующих им блоков 5 сравнения, в которые по установленным входам заранее введены значения соответствующих им квантилей ц, последовательно поступят по к выборочных значений х. В блоках 5 сравнения выполняется единичная функция (2), причем моментсравнения определяется очередным тактовым импульсом, поступающим на тактовые входы блоков 5 сравнения свторого выхода таймера 13. Результаты сравнения каждого отсчета с соответствующим ему квантилем с выходов блоков 5 сравнения устанавливаются через информационные входы в соответствующих им разрядах регистра 6 сдвига.С первого выхода генератора 12 на сигнальный вход таймера 16 поступает последовательность тактовых импульсов с частотой следования, в Й раз превышающей частоту импульсов второго выхода генератора 12, Пусковой импульс обнаружителя,ния и установки его результатов в разрядах регистра 6, запускает по управляющему входу таймер 16, счетчик которого настроен на М к импульсов. В результате с второго таймера 16 на тактовый вход регистра 6 поступят й1 импульсов, по Й импульсов на каждый из 1 циклов сравнения. После каждого цикла сравнения с помощью М этих импульсов результаты сравненияперемещаются из регистра 6 сдвига в сумматор 7, где в итоге формируется двойная сумма из выражения (1).Закончив выдачу асей группы импульсов, таймер 16 по своему первому выходу выдает импульс, соответствующий концу формирования двойной суммы, который поступает на входы линий 10, 11 задержки, на второй вход элемента ИЛИ 14 и на второй вход сумматора 7, разрешая последнему выдачу накопленной двойной суммы. Эта сумма после деления на М в делителе 8 в виде сформированного значения решающей статистики (1) поступает в решающий блок 9. Импульс с выхода линии 10 задержки по решающего блока 9, определяя момент решения. Значение порога. определенное в соответствии с (3), заранее по установленному входу вводится в решающий блок 9. С выхода элемента ИЛИ 14 импульс, соответ. ствующий концу формирования двойной1748264 Составитель В. ПоляковТехред М,Моргентал Корре ткина ак еск Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 акаэ 2511 ВНИИПИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 суммы, поступает на управляющий входтаймера 13 и на вход линии 15 задержки,после чего весь процесс повторяется,Формула изобретения Обнаружитель оптических сигналов, содержащий тракт приема оптических сигналов в составе последовательно соединенных оптической линзы, фотоэлектронного умножителя и аналого-цифрового преобразователя. а также последовательно соединенные регистр сдвига, сумматор, функциональный делитель и решающий блок, второй вход которого является установочйым, а выход является выходом обнаружения оптических сигналов, й блоков сравнения, первые входы которых являются установочными, а выходы подключены к соответствующим входам регистра сдвига, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения вероятности правильного обнаружения, введены йтрактов приема оптических сигналов, й элементов И, генератор тактовых частот, первыЧги второй таймеры, первая, вторая и третья линии задержки, а также элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ является пусковым входом, а выход подключен к управляющему входу первого таймера и входу первой линии задержки, выход которой подключен к управляющему входу второго таймера, 5 сигнальный вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых частот, а первый выход подключен к входам второй и третьей линий задержки, вторым входам сумматора и элемента ИЛИ, второй выход 10 второго таймера подключен к тактовомувходу регистра сдвига, выход второй линии задержки подключен к третьему входу сумматора, выходтретьей линии задержки подключен к тактовому входу решающего 15 блока, второй выход генератора тактовыхчастот подключен к сигнальному входу первого таймера и тактовым входам аналогоцифрового преобразователей каждого тракта приема оптических сигналов, выходы 20 которых подключены к первым входам соответствующих элементов И, выходы которых подключены к сигнальным входам соответствующих блоков сравнения, вторые входы элементов И соединены с первым выходом 25 первого таймера, втброй выход которогоподключен к тактовым входам й блоков сравнения