Обнаружитель сигналов

ао делам изобретений и аткрцтийОпубликовано 07,01.83. Бюллетень 1 Дата опубликования описания 07.01,83 О. В. Дудник-Дубиняк и Р, Б. Синицын .,":к .Е/- р.;Киевский ордена Трудового Красного тйриенее. ййсуйуутнни(54) ОБНАРУЖИТЕЛЬ СИГНАЛОВ Изобретение относится к радиолока,ции и может использоваться в многочастотных импульсных радиолокационных станциях для обнаружения флуктуирующих сигналов на фоне аддитивной смеси "белого" шума и коррелированных пассивных помех с неизвестными коэффициентами корреляции и дисперсией.Известен обнаружитель сигналов, содержащий й приемников, И вычислите" лей , первый, второй и третий сумматоры, линию задержки, первый .перемножитель и блок вычитания, при этом выход каждого из И приемников соединен с входом одноименного вычисли. теля, каждый из которых содержит линию задержки, перемножитель и основной квадратор 1 11Однако известный обнаружитель сигго налов имеет низкую помехозащищенность при воздействии коррелированных пас" сивных помех. Цель изобретения - увеличение поме. хозащищенности при .наличии коррелированных пассивных помех. Цель достигается тем, что в обнаружитель сигналов, содержащий й приемников, й вычислителей, первый, второй и третий, сумматоры, линию задержки, первый перемножитель и блок вычи" тания, при этом выход каждого из й приемников соединен с входом одноименного вычислителя, каждый из вычислителей содержит. линию задержки, перемножитель и основной квадратор введены второй перемножитель, первый квадратор и последовательно включенные блок сложения, второй квадратор и пороговый блок, а в каждый из Х вычислителей введен дополнительный квадратор, при этом первый выход каждого иэ Й вычислителей соединен; с соответству 1 ющим из Й входов первого сумматора, выход которого через последовательно включенные первый перемножитель, 3 9875" блок вычитания и линию задержки соединен с первыми входами блока сложения и второго перемножителя, второй выход каждого из й вычислителей соединен с соответствующим из М входов второго сумматора, выход которого через первый квадратор соединен с втарым,входом блока вычитания, третий выход каждого из М,вычислителей соединен с соответствующим из Х входов 10 третьего сумматора, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, выход блока вычитания ,соединен с вторыми входами блока сложения и второго перемножителя, выход 35 которого соединен с вторым входом порогового блокаа в вычислителе выход линии задержки соединен с входом основного квадратора и первым входом перемножителя, вход линии 20 задержки соединен с входом дополнительного квадратора и вторым входом перемножителя, а входом и первым, вторым и третьим выходами вычислителя соответственно являются вход ли нии задержки, выход основного квадра. тора, выход перемножителя и выход дополнительного квадратора.На фиг. 1 приведена структурнаяЭО электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - характеристики обнаружения (сплошные кривые предложенное устройство, прерывистые и з вест ное устрой ст во; с/ш - от ношение сигнал/коррелированная помеха по мощности; 1.1- вероятность правильного обнаружения; 2 - коэффициент корреляции пассивной помехи ; Е - вероятность ложной тревоги;чи сло част от ных кан алов; К- число соседних каналов дальности); на Фиг. 3 - зависимость порогового сигнала Ош (дБ) от величины коэффициента корреляции В.Обнаружитель сигналов содержит й 45 приемников 1, й вычислителей 2, первый, второй и третий сумматоры 3-5, линию 6 задержки, первый перемножитель 7, блок 8 вычитания, второй пере множит ел ь 9, пер вый и второй квадраторы 10 и 11, блок 12 сложения, пороговый блок 13, каждый из Х вычислителей 2 содержит линию 1 ч задержки, основной и дополнительный квадраторы 15 и 16 и перемножитель 55 17.Обн аружи тел ьси гн алов р абот аетследующим образом. 3 4Поступающие на вход устройства отраженные сложные многочастотные сигналы разделяются в Й приемниках 1 по частоте на составляющие субси гн алы и в каждом при емни ке производится усиление, детектирование, задержка сигналов с целью сжатия результирующего сигнала, а также его центрирование.Далее субсигналы поступают на входы И вычислителей 2. В вычислителях 2 субсигналы поступают на линию 1 ч задержки, дополнительные квадраторы 16 и на вторые входы перемножителей 17, Задержанные в линиях 1 ч задержки на один период повторения субсигналы поступают на основные квадраторы 1) и на первые входы перемножителей 17, Таким образом, в момент времени, соответствующий наблюдению определенной точ ки зондирующего пространства, на первых выходах каждого из й вычислителей 2 будут присут ст воват ь соот вет ст вующи е предыдущему периоду повторения квадраты отклонений значений субсигйалов от среднего, .на вторых - произведения от клонений значений субсигналов на средних в предыдущем и текущем периодах повто рения, на третьих - квадраты отклонений в текущем периоде повторения,В первом, втором и третьем сумматор ах 3, ч, 5 произ водит ся сложение статистик, полученных по каждому субсигналу: в первом - квадратов отклонений в предыдущем периоде, во втором - произведений отклонений в пре. дыдущем и текущем периодах, в третьем- квадратов отклонений в текущем периоде. Таким образом, сигналы на выходах блока суммирования пропорциональны ; на первом - оценке дисперсии сигнала в предыдущем периоде; на втором - оценке ковариации сигнала между предыдущим и текущим периодом, на третьем - оценке дисперсии сигнала в текущем периоде. Коэффициент пропорциональности для всех сигналов на выходах блока 8 одинаков и равен числу каналов приема.Поступающие на первый перемножитель 7 сигналы с выходов первого и третьего сумматоров 3 и 5 перемножаются между собой, а сигнал с выхода второго сумматора М возводится в квадрат в первом квадраторе 1 О и подается на второй вход блока 8 вычитания, на первый вход которого подается сиг7543 6в обоих элементах разрешения по дальностиодинаковы, имеет распределениене зависящее от значений этих параметров моменты распределения величиныпостоянные, зависящие только от количества каналов приема М.Сигнал с выхода второго перемножителя 9 подается на второй вход порогового блока 13 и является управляющим. По".рог решения определяется величинойуправляющего напряжения и постояннымкоэффициентом пропорциональности, определяемым количеством каналов приемаи заданной величиной вероятности ложных тревог. нал с выхода первого перемножителя .Сигнал на выходе блока 8 вычитания равен разности между сигналами на егопервом и втором входах и пропорционален оценке определителя ковариацион-фной матрицы сигнала для рассматриваемого случая наблюдения сигнала в двухпериодах, определяемого выражением лалт лВЫХ 1 Л 21")1 гдето- оценка дисперсии сигнала в1 Лпредыдущем периоде повторения в данном элементе разрешения по дальности;О - оценка дисперсии сигнала втекущем периоде повторенияв данном эле менте р азрешенияпо дальности; .эо1-, оценка межпериодного коэф 4фициента корреляции в данномэлементе разрешения по дальности.С выхода блока 8 вычитания сигнал поступает на вход линии 6 задержки, второй вход второго перемножителя 9 и на второй вход блока 12 сложения, Задержанный на один элемент разрешения по дальности сигнал с выхода линии ,6. задержки поступает на первый вход блока 12 сложения и на первый вход второго перемножителя 9, с выхода блока 12 сложения сигнал подается на.второй квадратор 11, Сигнал на выходе второго перемножителя 9 определяется выражением лЯ.гдето - оценка дисперсии сигнала предыдущего периода в предыдущемэлементе разрешения по дапьности;б - оценка дисперсии сигнала текущего периода в предыдущем элементе разрешения по дальности;- оценка межпериодного коэффициента корреляции в предыдущемэлементе разрешения по дальности.Сигнал на выходе второго квадратора 11 определяется выражением)вых Риц 1)ф(Лг+)" ) Отношение сигналов (2) и (1) в случае, когда параметры помехи 6 и ВСигнал с выхода второго квадратора 11 подается на первый вход порогового блока 13, в котором сравнивается с порогом. Наличие в одном из просматриваеюх соседних элементов дальности полезного сигнала от цепи изменяет значения параметрови К помехи в данном элементе разрешения, распределение вероятностей отнощения напряжений (2).и (1) изменяется, становится зависимым от параметров (у и й, причем в этом случае момен" ты распределения возрастают и проис" ходит превышение порога сигналом,при этом на выходе порогового блока 13 появляется сигнал, по которомусудят о наличии сигналаСравнительный анализ известногои предложенного устройств показал(.фиг, 2 и фиг. 3), что средний выигрыш по помехозащищенности при использовании предложенного устройства составляет 7, 9 дБ, для случаяиспользования двух (К=2) временныхканалов. формула изобретения Обнаружитель сигналов, содержащий Й приемников, вычислителей, первый, второй и третий сумматоры, линию за" держки, первый перемножитель и блок вычитания, при этом выход каждого из И приемников соединен с входом одноименного вычислителя, каждый из вычислителей содержит линию задержки, перемножитель и основной квад" ратор, о т л и ч а ю щ й й с я тем, что с целью увеличения помехозащищенности при наличии корррелированных пассивных, помех, введены второй пе 987543ремножитель, первый квадратор и пос 1 ледовательно включенные блок сложения, вторбй квадратор и пороговый блок, а в каждый из й вычислителей введен дополнительный квадратор, при этом первый выход каждого из й вычислителей соединен с соответствующим из й входов первого сумматора, выход которого через последовательно включенные .первый перемножитель, 1 О блок вычитания и линию задержки соединен с первыми входами блока сложения и второго перемножителя, второй выход каждого из М вычисли" телей соединен с соответствующим из 1 з Х входор второго сумматора, выход которого через, первый квадратор сое;., динен с вторым входом блока вычитания, третий выход каждого из И вычислителей соединен с соответствую щим из И входовтретьего сумматора, выход которого соединен с вто рым входом первого перемножителя,выход. блока вычитания соединен с вторыми входами блока сложения и второ го перемножителя, выход которого соединен с вторым входом пороговогоблока, а в вычислителе выход линиизадержки соединен с входом основногоквадратора и первым входом перемножителя, вход линии задержки соединенс входом дополнительного квадратораи вторым входом перемножителя, а вхолдом и первым , вторым и третьим выходами вычислителя соответственно являются вход линии задержки, выходосновного квадратора, выход перемножителя и выход дополнительного квадратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ю 4047172,кл. 343-17.1, й, опублик. Об.09.77,дактор Н. Гунько Техред А, Ац ректор Н, Король аказ 10297/33 Тираж 708 ПодВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 писн тент", г. Ужгород, ул. Проектная,пиал П