Адаптивная антенная решетка

(11 4 Н 01 Я 21/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ;.ргИЗЯФМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Итехниквремен ИВНАЯ АНТЕННАЯ ЕШЕТКА к радио ащение обретение относится и обеспечивает сок гин ая антеннных элептив етка 1, И с умми т И анттельных(БВС) дополни рования опорн тор 4,частотблоков веблок 3 ла, вы- ормирова- выделения нто 12 овог мир о си ходи ок ло ССР 1984. видетельств Н 01 Я 21/ ния опорных1312669 сигнала ошибки, Г 1 дополнительных М-отводных элементов задержки (ЭЗ) 7, ГГ 1-отводных ЭЗ 8, 14 БВС 9, Г 1 блоков 1 Опопарного суммирования, Г 1 блоков 11формирования нес, коэф, Аддитивнаясмесь сигнала, шума и помехи принимается антенными элементами 1 и черезЭЗ 8 поступает ца БВС 9. В результатевзвешенного сложения ныборок сигналаформируется АЧХ, вггд которой задается вектором вес, коэф., поступающимиэ блока 11, Оптимальной формой АЧХявляется такая, максимумы которойприходятся на сигнальные компоцецты,5 в основных чертах априорно известен.Оптимальной формой АЧХ является такая, максимумы которой приходятся на сигнальные компоненты, а остальным участкам полосы частот спектра вход ного сигнала соответствуют минимумы.Для решения первой части задачи используется тракт опорного сигнала,содержащий блоки 5 и 3, дополнительныйМ-отводный элемент 7 и дополнительный блок 2. Решение второй части задачи осуществляется по реальному сигналу.Представляя М-отводный 8 и дополнительный М-отводный 7 элементы с 20 дискретом сл, для векторов спектральных функций сигналов на их выходах имеемехР 3 Яолз 25 рактеристики.Адаптивная антенная решетка работает следующим образом.1Аддитивная смесь сигнала, шума и помех принимается антенными элементами 1 и через М-отводные элементы 8 поступает на блоки 9. В результате взвешенного сложения задержанных выборок принимаемого сигнала обеспечивается формирование АЧХ, вид которой задается вектором весовых коэффициенБп (Эьэ) ехр - 3 д (т 1) лэ 30о 3 г 1) лехР - 3 (длз Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при приеме широкополосных сигналов. Цель изобретения - сокращение времеци адаптации.На чертеже представлена структурная электрическая схема адаптивнойантенной решетки,Предлагаемая решетка содержит Г 1антенных элементов 1, И дополнительных блоков 2 весового суммирования,блок 3 формирования опорного сигнала, выходной сумматор 4, блок 5 формирования опорных частот, блок 6 выделения сигнала ошибки, выполненныйв виде вычитателя, Г 1 дополнительныхМ-отводных элементов 7 задержки, ИМ-отводных элементов 8 задержки, Г 1блоков 9 весового суммирования, Г 1блоков 10 попарного суммирования, Г 1блоков 11 формирования весовых коэффициентов.Кроме того, на чертеже показано Мблоков 12 формирования частотной хаа остальным участкам полосы частотспектра входного сигнала соответствуют минимумы.,1 ля обеспечения совпадения максимумов АЧХ с сигнальными компонентами используется тракт опорнойчастоты (блоки 5, 3, ЭЗ 7, БВС 2).Обеспечение соответствия минимумовАЧХ остальным участкам полосы частотспектра входного сигнала осуществляется по реальному сигналу. В сумматоре 4 частично компенсируются помехи. Блок 11 формирует вектор вес.коэф, т. обр чтобы минимизироватьсредний квадрат ошибки. 1 ил. тов Ч, Последние формируются в блоках 11.Предполагается, что спектральный состав ожидаемого полезного сигнала где Б (3 ьэ) и Б (3 а) - спектральныефункций принимаемого и опорного сиг налов.ехр ехр - 3 и(гп - 1) ь 15 ния; 20 комплексныйкоэффициент ехр 3 ыс К; (ЗСМК) =11;ехр Зсй (в) "лз передачи трактов;30 40 50 3На выходе блока 10 получаем Б (З я) =Б р (З Ьз) + Б, (З э)1 После взвешенного сложения векторов принимаемого и опорного сигналов получаем на выходе блоков 9 и дополнительных блоков 2 соответственно Бо(3 ьэ)= Б р (3)К (3) Б,;(Зи)= Б,(Зсмк) К (З )где- знак комплексного сопряжеТ - знак транспонирования.С выходов блоков 9 сигналы поступают на выходной сумматор 4, где происходит частичная компенсация помех. Для спектральной функции принимаемого полезного сигнала на выходе выход ного сумматора 4 имеем Б,р (ЗЫ =; Б,р,(Зьэ) К:"; (ЗМ1:1 С выхода выходного сумматора 4 сигнал и нескомпенсированный остаток помех поступают на вход вычитаемого блока 6, на который подаются также вектор опорных сигналов с выходов дополнительных блоков 2 и опорный сигнал К с блока 5. В блоке 6 сигнал выходного сумматора 4 сравнивается с вектором опорных сигналов Б (33) и К(с). Для спектральной о.функции сигнала ошибки на выходе блока 6 имеем о(3)=К Е а (3 ф) ",(3) вр(3 55:1 Сигнал ошибки с выхода блока 6 подается на входы обратной связи блоков 11,Переходя от спектральных функцийк напряжениям, получим соответствия Тогда для обеспечения оптимального вектора весовых коэффициентов по критерию минимума среднеквадратичной ошибки Е (с) (МСКО) пслучим векторное дифференциальное уравнение= -КБ.д 1С помощью сигнала ошибки осуществляется формирование вектора весовых коэффициентов блоком 11 таким образом, чтобы минимизировать средний квадрат ошибки Я . При этом сигнал Б(1.) на выходе выходного сумматора 4 приближается по среднеквадратичному критерию к опорному сигналуК(1), Следовательно, любой принимаемый сигнал, не представленный в К(г.),воспринимается как сигнал ошибки ивесовые коэффициенты регулируютсятак, чтобы исключить его из выходного сигнала. В результате по направлению прихода этого сигнала устанавливается нуль диаграммы направленности и в полосе спектра максимум затухания АЧХ. формула и з обретения Адаптивная антенная решетка, содержащая выходной сумматор, И антен-ных элементов, М И-отводных элементов задержки, вход каждого из которых соединен с соответствующим антенным элементом, И блоков весового суммирования, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом выходного сумматора, Ь блоков формирования весовых коэффициентов и блок выделения сигнала ошибки, каждый отвод д-го, =1,2, , И, М-отводного элемента задержки соединен с соответствующим сигнальным входом 1-го блока весового суммирования, каждый вход весового множителя которого соединен с соответствующим выходом д-го блока формирования весовых коэффициентов, отличающаяся тем, что, с целью сокращения времени адаптации, введены И блоков попарного суммирования, И дополнительных М-отводных элементов задержки, И дополЗаказ 1975/52 Тираж 626 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нительных блоков весового суммирования, соединенные последовательноблок формироваиця опорных частот иблок формирования опорного сигнала,каждый из И выходов которого соединен с входом соответствующего дополнительного М-отводного элемента задержки, первые входы -го блока попарного суммирования соединены с соответствующими отводами д-го М-отводного элемента задержки, вторые входы соединены с соответствующими выходами д-го дополнительного М-отводного элемента, а выходы соединены ссигнальными входами 1-го блока формирования весовых коэффициентов, каждыйсигнальный вход 1-го дополнительного.блока весового суммирования соединен с соответствующим отводом д-го допол.нительного М-отводного элемента задержки, а каждый вход весового множителя соединен с соответствующим выходом ъ-го блока формирования весовых коэффициентов, блок выделения сигнала ошибки выполнен в виде вычитателя, вход уменьшаемого которого 10 соединен с выходом блока формированияопорных частот, входы вычитаемого соединены с выходами дополнительных блоков весового суммирования и выходом выходного сумматора, а выход сое динен с входами сигнала обратной связи блоков формирования весовых коэффициентов.