Устройство обработки когерентных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H04B1/10 

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в системах обработки когерентных пери одических сигналов на фоне флюктуационных шумов. Известно устройство обработки когерентных сигналов рециркуляционного типа, содержащее квадратичный .детектор, сумматор, элемент задержк и весовой блок, осуществляющий экспоненциально-весовое суммировани обрабатываемой выборки ij , Однако данное устройство недоста точно эффективно в силу того, что используется информация только об энергетическом соотношении сигнала и шума, Наиболее близким jio технической сущности к предложенному является устройство обработки когерентных си налов, содержащее первый и второй квадраторы, вход каждого из которых является первым и вторым входами ус ройства соответственно, последовательно соединенные первый сумматор, входы которого соединены с выходами первого и второго квадраторов, и первый накопитель 2j . Однако при обработке входной выборки используется информация тольк об энергетическом соотношении сигна ла и шума и не учитывается информация о когерентности отсчетов сигнал .что приводит к недостаточно большом отношению сигнал/шум на выходе устройства. Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/шум на выходе устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство обработки коге рейтных сигналов, содержащее первый и второй квадраторы, вход каж,цого из которых является первым и вторым входами устройства соответственно, последовательно соединенные первый сумматор, входы которого соединены с выходами первого и второго квадраторов, и первый накопитель, введены соединенные последовательно первый элемент зад(ержки, вход которого соединен с первым выходом устройства, комплексный перемножитель, второй накопитель, третий квадратор, второй сумматор, функциональный преобразователь, элемент взвешивания и третий сумматор, выход которого является выходом устройства, а другой вход соединен с выходом первого накопител последовательно соединенные третий накопитель, вход которого соединен с другим выходом комплексного перемножителя, и четвертый квадратор, выход которого соединен с другим входом второго сумматора, второй элемент задержки, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход соединен с другим входом комплексного перемножителя, инвертор, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход - с первым опорным входом комплексного перемножителя, второй опорный вход комплексного перемножителя соединен с первым входом устройства. На чертеже представлена структурная электрическая схема пердложенного устройства. Устройство обработки когерентных сигналов содержит первый квадратор 1, второй квадратор 2, первый сумматор 3, первый накопитель 4, первый элемент 5 задержки, второй элемент б задержки, инвертор 7, комплексный перемножитель 8, второй накопитель 9, третий накопитель 10, третий квадратор 11, четвертый квадратор 12, второй сумматор 13, функциональный преобразователь 14, элемент 15 взвешивания, третий сумматор 16, третьи элементы 17 задержки, третьи сумматоры 18, перемножители 19, алгебраические сумматоры 20. Устройство обработки когерентных сигналов работает, следующим образом. На вход устройства поступает N мерная комплексная выборка смеси сигнала с шумом. На выход первого сумматора 3 вычисляется квадрат модуля каждого комплексного отсчета Xj входной выборки и после амплитудного суммирования на выходе пер.вого накопителя 4 образуется величина L, ,,эквивалентная энергии входной выборки -.iMi в то же время комплексные отсчеты, прошедшие первый 5 и второй б элементы задержки, инвертор 7 и компексный перемножитель 8, образуют комплексные произведения Х Xj. , которые накапливаются во втором 9 и третьем 10 накопителях, в результате на выходе функционального преобразователя 14, вычисляющего квадатный корень, получаем l.;.-. Величина t эквивалента модулю ненормированного коэффициента корреляии соседних отсчетов входной выбори. Выходная величина L устройства в елом определяется суммой ,+WL2 где величина весового множителя W выбирается из соображений максимизаии эффективности обработки и вносится в элементе 15. Как видно, обаботка протекает параллельно в двух каналах., один из которых является

энергетическим, а второй канал автокорреляционным.

Алгоритм обработки обоих каналов не зависит от доплеровской сигналов и, следовательно, устройство оказывается инвариантным доплеровскому изменению фаз.

Таким образом, при поступлении отсчета смеси когерентных сигналов с шумом на вход устройства вклад в образование величины L , наряду сэнергетическим каналом, вносит автокорреляционный канал, при этом

эффективность обработки по сравнению с прототипом растет.

Если флюктуации сигнала отсутствует, или в случае высокой степени корреляции отсчетов сигнала, повыаение эффективности предложенного устройства оказывается существенным. Если сигнал быстро флюктуирует и соответственно Ьтепень корреляции невысокая (коэффициент корреляции в соседних периодах / О ,9 ), повыие0ние эффективности по сравнению с прототипом незначительное.

tHE

УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ КОГЕРЕНТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее первый и второй квадраторы, вход каэвдого из которых является первым и вторым входами, устройства соответстйенно, последовательно соединенные первый сумматор, которого соединены с выходами первого и второго квадраторов, и первый накопитель, от л ичающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/шум на выходе устройства, в него введены соединенные последовательно первый .элемент задержки, вход которого соединен с первым выходом устройства, комплексный пере1 шожитель, второй накопитель, третий квсщратор, второй сумматор, функциональный преобразователь, элемент взвешивания и третий сумматор, выход которого является выходом устройства, а другой вход соединен с выходом первого накопителя, последовательно соединенные третий накопитель, вход которого соединен с другим выходом комплексного перемножителя, и четвертый квадратор, выход которого соединен с другим входом второго сумматора, (Л второй элемент задержки, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход - с другим входом комплексного перемножителя, инвертор, вход которого соединен с вторым входом устройства, а выход - с первым опорным входом комплексного перёмножителя, второй опорный вход комплексного перемножителя соеди;о х нен с первым входом устройства. : :о

i k I r «

I