Многоканальный приемник сигналов

(9) 1) И Н 04 В 1 06 13 Йф.,аб ЬСТ юл, РЗв, В.Гв Т 11 хон ели ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И АВТОРСКОМУ(54)(57) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРИЕМНИК СИГНАЛОВ, содержашй матрицу приемныхэлементов, блок формирования выборок,каждый вход которого соединен с соответствующим выходом матрицы приемныхэлементов, сумматор, первый вход которого соединен с выходом блока формирования выборок, и блок принятиярешения, выход которого является выходом многоканального приемника сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью сокращения времени выде"ления полезного сигнала из шумов, внего введены синхронизатор, первыйвыход которого соединен с синхронизирующим входом сумматора, генераторшума, синхронизирующий вход которогосоединен с вторым вь 1 ходом синхронизатора, формирователь модулирующегосигнала, первый вход которого соединен с выходом генератора шума, блокэталонных сигналов, выход, управляющий вход и синхронизирующий вход которого соединены соответственно с вторым входом формирователя модулирующего сигнала, управляющим выходомблока принятия решения и вторым выхо.дом синхронизатора соответственно,элемент задержки, выход и синхронизирующий вход которого соед 1 щенысоответственно с вторым входом сумматора и третьим выходом синхронизатора, соединенные последовательноблок выделения шума, вход которогосоединен с выходом блока формирования выборок, и анализатор шума, выход которого соединен с управляющимвходом генератора шума, соединенныепоследовательно блок модуляции, вход,синхронизирующий вход и модулирующийвход которого соединены с выходомсумматора, четвертым выходом синхронизатора и выходом формирователя модулирующего сигнала. соответственно,и коррелятор, другой вход и выходкоторого соединены соответственно свыходом блока эталонных сигналов ивходом блока принятия решения соответственно, вод элемента задержкисоединен с выходом блока модуляции,пятый выход синхронизатора соединенс синхронизирующим входом блока формирования выборок.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использованов информационных системах, предназначенных для приема, обработки иидентификации сигналов различной 5природы, например радиолокационныхсигналов, сигналов изображения и про.чих сигналов, представляемых сильными шумами,Известен многоканальный приемник 10сигналов, содержащий линейку детекторов излучения, соединенный с нейФормирователь выборок сигнала изображения и блок суммирования, выполненный в виде мультиплексора с временной задержкой и накоплением.В данном устройстве формирователь выборок сигнала изображенияпреобразует сигналы с детекторов взарядовые пакеты и инжектирует их в 20мультиплексор на основе ПЗС), гдесигнальные заряды когерентно складываются, тогда как шумы складываются некогерентно, в результате чегоотношение сигнал/шум растет пропорционально корню квадратному из числадетекторов сигнала 1).Однако при регистрации слабых малоконтрастных сигналов на фоне сильных шумов для получения отношения 0сигнал/шум достаточно для надежнойидентификации сигналов применения из"вестного устройства, которое при регистрации сигналов с низким отношением сигнал/шум неэффективно,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсямногоканальный приемник сигналов, содержащий матрицу приемных элементовблок Формирования выборок, каждый 40вход которого соединен с соответствующим выходам матрицы приемных элементов 1 сумматор, первый вход которо"го соединен с выходом блока формирования выборок, и блок принятия решения, выход которого является выходом многоканального приемника сигналов 2,Однако известный многоканальныйприемник не обеспечивает достаточнобольшого отношения сигнал/шум безсущественного увеличения количестваприемных элементов или времени обработки сигналов, что обусловлено отсутствием адаптации к существующей55помеховой обстановке.Цель изобретения - сокращение вре"мени выделения полезного сигнала изшумов. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный приемник сигналов, содержащий матрицу приемных элементов, блок Формирования выборок, каждый вход которого соединен с соответствующим выходом матрицы приемных элементов. сумматор, первый вход которого соединен с выходом блока формирования выборок, и блок принятия решения, выход которого является выходом многоканального приемника сигналов, введены синхронизатор, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом сумматора, генератор шума, синхронизирующий вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора. формирователь модулирующего сигнала, первый вход которого соединен с выходом генератора шума, блок эталонных сигналов, выход, управляющий вход и синхронизирующий вход которого соединены соответственно с вторым входом формирователя модулирую щего сигнала, управляющим выходом блока принятия решения и вторым выходом синхронизатора соответственно, элемент задержки, выход и синхронизирующий вход которого соединены соответственно с вторым входом сумматора и третьим выходом синхронизатора, соединенные последовательно блок выделения шума, вход которого соединен с выходом блока Формирования выборок, и анализатор шума выход которого соединен с управляющим входом генератора шума, соединенные последовательно блок модуляции, вход, синхронизирующий вход и модулирующий, вход которого соединены с выходом счмматора четвертым выходом синхронизатора и выходом формирователя модчлирчюшего сигнала соответственно.и коррелятор, другой вход и выходкоторого соединены соответственно свыходом блока эталонных сигналов ивходом блока принятия решения соответственно, вход элемента задержкисоединен с выходом блока модуляции,пятый выход синхронизатора соединенс синхронизирующим входом блока формирования выборок,На фиг.1 представлена структурная электрическая схема многоканального приемника сигналов; на фиг.2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу многоканального приемника сиГналов,Иногоканальньсй приемник сигналов содержит матрицу 1 приемных элемен11363 3тов, блок 2 формирования выборок, сумматор 3, блок 4 модуляции, коррелятор 5, элемент 6 зедержки, блок 7 выделения шума, анализатор 8 шума, генератор 9 шума, формирователь 10 модулирующего сигнала, блок 11 эталонных сигналов, синхронизатор 12, блок 13 принятия решения. Многоканальный приемник сигналов10работает следующим образом,Сигнал от какого-либо источникаи сопровождающий его шум поступаютна матрицу 1 приемных элементов. Сигнал с каждой строки матрицы 1 подается на блок 2, где преобразуется15в последовательность дискретных повремени выборок (фиг.2 б 1 по сигналамсинхронизатора 12 фиг.2 а),Последовательность выборок, каждая из которых соответствует одному20из элементов матрицы 1, поступаетна сумматор 3, где при поступлениисигнала синхронизатора 12 (Фиг.2 в)происходит суммирование по каждомуканалу и суммарный сигнал подается25на блок 4 модуляции, синхронизируемый сигналами (фиг.2 д).Промодулированный сигнал с блока4 через элемент 6, синхронизируемыйсигналом 1 фиг,2 е)с синхронизатора 12,З 0поканально поступает в сумматор 3,куда одновременно, также поканально,вводится очередная выборка с блока 2и результат промодулированных ранеепоступивших на блок 4 выборок. 35Также одновременно с указаннойоперацией модулированный сигнал сблока 4 поканально подается на коррелятор 5, где осуществляется сравнение сигналов, поступающих с блока 4011 эталонных сигналов по сигналуфиг.2 г) с синхронизатора 12, и про"модулированного сигнала с блокаВ блоке 11 эталонных сигналовхранятся подлежащие идентификации 45сигналы например, сигналы изображения), записанные поканально илипоэлементно.Выработанный коррелятором 5 :игналсравнения подается на блок 13, где 50выдается сигнал об идентификации,если сигнал сравнения ниже порогаидентификации 1 или находится науровне этого порога), с выхода бло -ка 13 сигнал поступает для дальнейшей обработки.Если сигнал сравнения после нескольких циклов обработки не отве 16 4чает этим требованиям, блок 13 выдает команду блоку 11 эталонных сигналон о замене эталонного сигнала на новый, хранящийся в указанном блоке 11.В случае перебора всех записанных в блоке 11 эталонных сигналов и не- выработки сигнала об идентификации, блок 13 дает команду блоку 11 о формирован.ш нового текущего сигнала изображения, который уточняется в процессе обработки.Вновь сформированный сигнал с блока 11 поступает на формирователь 10, где синхронно с формированием последовательности выборок в блоке 2 определяется коэффициент модуляции в зависимости от соотношения эталонного сигнала и шума по каждому каналу или элементу сигнала изображения, Для этого шумовой сигнал блока 2 в течение промежутков времени, когда отсутствует сигнал изображения, через блокнаправляется в анализатор 8, который определяет параметры шума, Сигнал с анализатора 8 шума вводится в генератор 9 шума, синхронизируемый сигналами синхронизатора 12 ( Фиг,2 г). Здесь генерируется шумовой сигнал согласно параметрам, определенным в анализаторе 8 шума. шумовой сигнал с генератора 9 шу ма подается на формирователь 10, где в зависимости от соотношения шумового сигнала с генератора 9 шума и эталонного сигнала с блока 11 эталонных сигналов Формируется сигнал управления коэффициентом модуляции, Указанные сигналы поступают с формирователя 10 на блок 4.Работа устройства продолжается д.; тс го момента, когда коррелятор 5 при сравнении результата обработки и одного из эталонных сигналов вырабатывает такой сигнал, который блок 13 квалифицирует как удовлетворяющий определенному отношению сигнал/шум. Таким образом, многоканальный при емник сигналов адаптируется как по характеру принимаемых сигналов, так и по уровню сопутствующих им шумов, причем моделирование шумов или знание априорной информации и их статистическом распределении позволяет посредством придания формируемым выборкам сигнала в ходе стохастичес 1136316кой модуляции статистического весазначительно увеличить рост отношения сигнал/шум при суммировании.Расчет показывает; что рост отношениясигнал/шум при стохастической модуляции может быть пропорциональным числу суммируемых выборок сигнала, что дает выигрыш в скорости получения достоверной информации (в корне 5 из числа суммируемых выборок).