СПОСОБ ЛОКАЛЬНОЙ ПАЧЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИНИМАЕМЫХ РЛС СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК G01S13/56 

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к вычислительной технике, предназначенной для решения задач методом локальных максимумов, в том числе в устройствах моделирования и анализа случайных процессов с корреляционными свойствами, и может быть использовано для локальной пачечной обработки приемных сигналов радиолокационных станций (РЛС).

Известен способ пачечной обработки приемных сигналов, заключающийся в том, что после приема и вычисления выходных отсчетов формирователем диаграмм направленности происходит сравнение полученных отсчетов с величиной порога, которую назначают в зависимости от конкретной шумовой и помеховой ситуации, причем при превышении порога принимают решение об обнаружении объекта (Патент РФ №2210790 по кл. G01S 13/56 от 2003 г., бюл. №23).

Известно устройство осуществления указанного выше способа, содержащее приемник РЛС и вычислитель диаграмм направленности (Патент РФ №2210790 по кл. G01S 13/56 от 2003 г., бюл. №23).

Данные способ и устройство позволяют расширить функциональные возможности за счет реализации операции разложения матрицы.

Недостатком известных способа и устройства пачечной обработки приемных сигналов являются низкие помехозащищенность и характеристики обнаружения объектов из-за применения порогового критерия сигнал/шум.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу по совокупности существенных признаков является способ, заключающийся в том, что после приема от объектов сигналов и их предварительной обработки вычисляют выходные отсчеты диаграмм направленности, а с помощью полосовых фильтров выделяются взаимодополняемые последовательности импульсов (Патент РФ №2269142 по кл. G01S от 10.03.2004 г.).

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство пачечной обработки приемных сигналов РЛС, содержащее последовательно соединенные приемник РЛС, предназначенный для приема сигналов от объектов и их предварительной обработки, вычислитель диаграмм направленности, предназначенный для вычисления выходных отсчетов диаграмм направленности, и полосовые фильтры, предназначенные для выделения взаимодополняемых последовательностей импульсов (Патент РФ №2269142 по кл. G01S от 10.03.2004 г.).

Данные способ и устройство пачечной обработки приемных сигналов РЛС обеспечивают обнаружение объектов по критерию отношения правдоподобия пачечных радиолокационных сигналов, в случае когда их огибающая отличается по форме от прямоугольной, путем использования, с одной стороны, вычислителя с достаточным быстродействия, а с другой - путем априорной регистрации до начала обработки сигналов информации об огибающей пачечного эхо-сигнала, а также обнаружения медленно флюктуирующих пачечных эхо-сигналов с потерями, определяемыми лишь неизвестностью точных значений отношений сигнал/шум для составления таких пачечных сигналов.

Недостатком вышеуказанных способа и устройства пачечной обработки приемных сигналов являются низкие помехозащищенность и характеристики обнаружения объектов из-за применения порогового критерия сигнал/шум.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в увеличении помехозащищенности и повышения характеристик обнаружения объектов РЛС.

1. Поставленная задача решается за счет того, что способ локальной пачечной обработки приемных сигналов РЛС заключается в том, что после приема от объектов сигналов и их предварительной обработки вычисляют выходные отсчеты диаграмм направленности, а с помощью полосовых фильтров выделяются взаимодополняемые последовательности импульсов, в которых вычисление векторов дальности осуществляют спектроанализатором с последующим нахождением локальных максимумов, при этом локальные максимумы векторов с одинаковой дальностью, но от разных составляющих импульсов выделяются по критерию «И» в сигнальные отметки от каждого объекта для дальнейшей обработки, а локальные максимумы шумовых сигналов автоматически уничтожаются.

2. Поставленная задача решается за счет того, что устройство локальной пачечной обработки принимаемых РЛС сигналов содержит последовательно соединенные приемник РЛС, предназначенный для приема сигналов от объектов и их предварительной обработки, вычислитель диаграмм направленности, предназначенный для вычисления выходных отсчетов диаграмм направленности, и полосовые фильтры, предназначенные для выделения взаимодополняемых последовательностей импульсов, причем выходы полосовых фильтров подключены к последовательно соединенным спектроанализатору, предназначенному для формирования векторов дальности, и узлу пачечной обработки, предназначенному для выделения локальных максимумов, при этом локальные максимумы векторов с одинаковой дальностью, но от разных составляющих импульсов выделяются по критерию «И» в сигнальные отметки от каждого объекта для дальнейшей обработки, а локальные максимумы шумовых сигналов автоматически уничтожаются.

На фиг.1 приведена схема устройства, реализующего способ локальной пачечной обработки приемных сигналов РЛС, где введены следующие обозначения: приемник РЛС 1, вычислитель диаграмм направленности 2, полосовые фильтры 3, спектроанализатор 4 и узел пачечной обработки 5.

На фиг.2 представлены результаты математического моделирования пачечной обработки принимаемых сигналов, где введены следующие обозначения: I - номер пачки: ed - относительная дальность локальных максимумов шумов и сигнальных отметок; 0₁, 0₂, 0₃ - объекты обнаружения.

Устройство локальной пачечной обработки принимаемых РЛС сигналов работает следующим образом.

При поступлении на вход приемника 1 сигналов от объектов производится их предварительная обработка в зависимости от выбранного алгоритма пачечной обработки. Затем обработанные сигналы поступают на вход вычислителя диаграмм направленности 2 для вычисления выходных отсчетов диаграмм направленности, которые при обработке с помощью полосовых фильтров 3 выделяются во взаимодополняемые последовательности импульсов. Полученные последовательности импульсов поступают на спектроанализатор 4, где после спектральной обработки формируются вектора дальности, которые поступают на узел пачечной обработки 5, где выделяются локальные максимумы, при этом локальные максимумы векторов с одинаковой дальностью, но от разных составляющих выделяются по критерию «И» в сигнальные отметки от каждого объекта для дальнейшей обработки, а локальные максимумы шумовых сигналов автоматически уничтожаются.

Таким образом, предложенные способ и устройство локальной пачечной обработки принимаемых РЛС сигналов позволяют увеличить помехозащищенность и повысить характеристики обнаружения объектов РЛС, в частности повысить параметры по дальности обнаружения при снижении энергопотребления РЛС на порядок.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к вычислительной технике, и предназначено для решения задач методом локальных максимумов. Достигаемым техническим результатом изобретения является обеспечение обнаружения объектов по критерию выделения локальных максимумов векторов с одинаковой дальностью в сигнальные отметки. Указанный результат достигается путем приема и вычисления выходных отсчетов формирователем диаграмм направленности, выделения взаимодополняемых последовательностей импульсов, вычисления векторов дальности с последующим нахождением локальных максимумов для дальнейшей обработки. Устройство локальной пачечной обработки принимаемых сигналов радиолокационной станцией (РЛС) выполнено в виде последовательно соединенных приемника РЛС, формирователя диаграмм направленности, полосовых фильтров, спектроанализатора и узла пачечной обработки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ локальной пачечной обработки принимаемых радиолокационной станцией (РЛС) сигналов, заключающийся в том, что после приема от объектов сигналов и их обработки вычисляют выходные отсчеты диаграмм направленности, а с помощью полосовых фильтров выделяются взаимодополняемые последовательности импульсов, отличающийся тем, что в выделенных взаимодополняемых импульсах вычисление векторов дальности осуществляют спектроанализатором с последующим нахождением локальных максимумов, при этом локальные максимумы векторов с одинаковой дальностью, но от разных составляющих импульсов выделяются по критерию И в сигнальные отметки от каждого объекта для дальнейшей обработки, а локальные максимумы шумовых сигналов уничтожаются.

2. Устройство локальной пачечной обработки принимаемых радиолокационной станцией (РЛС) сигналов от объектов, содержащее последовательно соединенные приемник РЛС, предназначенный для приема сигналов от объектов и их обработки, формирователь диаграмм направленности, предназначенный для вычисления выходных отсчетов диаграмм направленности, и полосовые фильтры, отличающееся тем, что выходы полосовых фильтров подключены к последовательно соединенным спектроанализатору, предназначенному для формирования векторов дальности, и узлу пачечной обработки, предназначенному для выделения локальных максимумов, при этом локальные максимумы векторов с одинаковой дальностью, но от разных составляющих импульсов выделяются по критерию И в сигнальные отметки от каждого объекта для дальнейшей обработки, а локальные максимумы шумовых сигналов уничтожаются.