ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПАССИВНЫХ ПОМЕХ Советский патент 1998 года по МПК G01S7/292 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в адаптивных устройствах подавления пассивных помех для измерения модуля межпериодного коэффициента корреляция и синуса и косинуса текущего значения фазы пассивных помех.

Известен измеритель параметров пассивных помех, содержащий первый и второй блоки задержки, блок комплексного сопряжения, первый и второй комплексные перемножители, первый, второй и третий блоки деления, первый и второй блоки объединения, первый, второй и третий блоки усреднения и блок извлечения квадратного корня [1].

Однако известное устройство имеет низкую точность измерения параметров пассивных помех.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является измеритель параметров пассивных помех, содержащий первый, второй и третий блоки задержки, первый, второй и третий блоки усреднения, первый и второй блоки объединения, первый и второй блоки деления и блок извлечения квадратного корня, при этом вход первого блока задержки и первые входы первого блока объединения и комплексного перемножителя соединены между собой, вход второго блока задержки и вторые входы первого блока объединения и комплексного перемножителя соединены между собой, первый выход комплексного перемножителя через первый блок усреднения соединен с первым входом первого блока деления, второй выход комплексного перемножителя соединен с входом второго блока усреднения, выход первого блока объединения соединен с первым входом второго блока деления через третий блок усреднения, выходы первого и второго блоков усреднения соединены соответственно с первым и вторым выходами второго блока объединения, выход которого соединен через блок извлечения квадратного корня с вторым входом второго блока деления [2].

Однако известное устройство имеет низкую точность измерения параметров пассивных помех, что обусловлено наличием аппаратурных ошибок при вычислении тригонометрических функций и выполнении ряда операций по расширению диапазона однозначности межпериодного сдвига фазы и нормализации текущего значения фазы.

Цель изобретения - увеличение точности измерения параметров пассивных помех.

Для этого в измеритель параметров пассивных помех, содержащий первый, второй и третий блоки задержки, первый, второй и третий блоки усреднения, первый и второй блоки объединения, первый и второй блоки деления и блок извлечения квадратного корня, при этом вход первого блока задержки и первые входы первого блока объединения и комплексного перемножителя соединены между собой, вход второго блока задержки и вторые входы первого блока объединения и комплексного перемножителя соединены между собой, первый выход комплексного перемножителя через первый блок усреднения соединен с первым входом первого блока деления, второй выход комплексного перемножителя соединен с входом второго блока усреднения, выход первого блока объединения соединен с первым входом второго блока деления через третий блок усреднения, выходы первого и второго блоков усреднения соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока объединения, выход которого соединен через блок извлечения квадратного корня с вторым входом второго блока деления, введены блок комплексного сопряжения, дополнительный комплексный перемножитель, третий блок деления и четвертый блок задержки, при этом выходы первого и второго блоков задержки соединены соответственно с первым и вторым входами блока комплексного сопряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами комплексного перемножителя, выход второго блока усреднения соединен с первым входом третьего блока деления, первый и второй выходы дополнительного комплексного перемножителя соединены с его одноименными входами соответственно через третий и четвертый блоки задержки, выход блока извлечения квадратного корня соединен с вторыми входами первого и третьего блоков деления, выходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами дополнительного комплексного перемножителя.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - блок комплексного сопряжения; на фиг. 3 - комплексный перемножитель; на фиг. 4 - блок усреднения; на фиг. 5 - блок объединения.

Измеритель параметров пассивных помех содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 блоки задержки, блок 5 комплексного сопряжения, комплексный перемножитель 6, первый 7, второй 8 и третий 9 блоки усреднения, первый 10 и второй 11 блоки объединения, блок 12 извлечения квадратного корня, первый 13, второй 14 и третий 15 блоки деления и дополнительный комплексный перемножитель 16, блок 5 комплексного сопряжения содержит инвертор 17, комплексный перемножитель 6 и дополнительный комплексный перемножитель 16 содержат первый 18, второй 19, третий 20 и четвертый 21 перемножители, блок 22 вычитания и блок 23 сложения, первый 7, второй 8 и третий 9 блоки усреднения содержат М элементов задержки 24 и сумматор 25, первый 10 и второй 11 блоки объединения содержат блок 26 сложения и первый 27 и второй 28 квадраторы.

Измеритель параметров пассивных помех работает следующим образом. На входы первого и второго блоков 1 и 2 задержки и на первые и вторые входы комплексного перемножителя 6 и первого блока 10 объединения поступают отсчеты квадратурных проекций x_jl, y_jl, образующие в каждом элементе разрешения по дальности каждого периода повторения комплексные величины

где j и l - соответственно номер периода повторения и номер кольца дальности (элемента разрешения);
ϕ_l - доплеровский сдвиг фазы (обычно помехи, ввиду ее значительного превышения над сдвигом) за период повторения.

С выходов первого и второго блоков 1 и 2 задержки задержанные на период повторения отсчеты V_j-1,l через блок 5 комплексного сопряжения (см. фиг. 2), в котором с помощью инвертора 17 инвертируются знаки проекций y, поступают на первые входы комплексного перемножителя 6 (см. фиг. 3), на выходе которого вычисляется произведение

которое затем в первом и втором блоках 7 и 8 усреднения (см. фиг. 4) накапливается в каждом периоде с N+1 смежных элементов разрешения по дальности, кроме элемента с номером для чего выходные величины элемента 24 задержки с номером N/2 поступают только на последующий элемент 24 задержки. В результате усреднения образуется величина
,
аргумент которой представляет собой оценку межпериодного доплеровского сдвига фазы помехи в j-м периоде повторения.

Выходные величины V_j первого и второго блоков 7 и 8 усреднения поступают на первые входы первого и третьего блоков 13 и 15 деления, эти же величины поступают на первый и второй входы второго блока 11 объединения (см. фиг. 5) и затем на блок 12 извлечения квадратного корня, на выходе которого вычисляется величина U_j = | V_j| , поступающая затем на вторые входы первого и третьего блоков 13 и 15 деления, где образуется величина

Эта операция позволяет уменьшить динамический диапазон дополнительного комплексного перемножителя 16, который совместно с третьим и четвертым блоками 3 и 4 задержки осуществляет рекуррентное накопление оценок межпериодного доплеровского сдвига фазы помехи

Ввиду однородности помехи по доплеровской скорости в пределах каждого элемента разрешения по дальности и равноточности оценок

что соответствует с точностью до начальной фазы текущей фазе помехи, позволяющей путем двумерного поворота поступающих проекций x_jl, y_jl на эту величину, но в противоположном направлении скомпенсировать доплеровский сдвиг фазы помехи.

В первом блоке 10 объединения происходит вычисление величины |U_jl|², которые накапливаются в третьем блоке 9 усреднения, на выходе которого формируется величина, пропорциональная мощности поступающей помехи и используемая для нормирования выходной величины (V_j = |V_j|) блока 12 извлечения квадратного корня, что приводит к вычислению на выходе второго блока 14 деления оценки модуля межпериодного коэффициента корреляции помехи

позволяющей определять оптимальные весовые коэффициенты режекторного фильтра (на чертежах не показан).

Использование оценок предполагает задержку исходных отсчетов U_jl на время, равное суммарному времени задержки в первых N/2 элементах 24 задержки первого, второго и третьего блоков 7, 8 и 9 усреднения и времени задержки при вычислительных операциях, что позволяет реализовать адаптацию к измеренным параметрам для среднего элемента дальности обучающей выборки и исключать тем самым ошибки, обусловленные задержкой использования полученных оценок. Кроме того, при отсутствии помехи исключается влияние сигнала от цели, так как в момент обработки элемента разрешения, содержащего сигнал, искомые оценки не содержат отсчетов, соответствующих данному элементу, что достигается исключением отсчетов со среднего элемента при скользящем суммировании в первом, втором и третьем блоках 7, 8 и 9 усреднения.

Сравнительный анализ известного и предложенного устройств показал, что использование предложенного устройства позволяет увеличить точность измерения параметров (синуса, косинуса текущего значения фазы и модуля межпериодного коэффициента корреляции пассивных помех).

Измеритель параметров пассивных помех, содержащий первый, второй и третий блоки задержки, первый, второй и третий блоки усреднения, первый и второй блоки объединения, первый и второй блоки деления и блок извлечения квадратного корня, при этом вход первого блока задержки и первые входы первого блока объединения и комплексного перемножителя соединены между собой, вход второго блока задержки и вторые входы первого блока объединения и комплексного перемножителя соединены между собой, первый выход комплексного перемножителя через первый блок усреднения соединен с первым входом первого блока деления, второй выход комплексного перемножителя соединен с входом второго блока усреднения, выход первого блока объединения соединен с первым входом второго блока деления через третий блок усреднения, выходы первого и второго блоков усреднения соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока объединения, выход которого соединен через блок извлечения квадратного корня с вторым входом второго блока деления, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения параметров пассивных помех, введены блок комплексного сопряжения, дополнительный комплексный перемножитель, третий блок деления и четвертый блок задержки, при этом выходы первого и второго блоков задержки соединены соответственно с первым и вторым входами блока комплексного сопряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами комплексного перемножителя, выход второго блока усреднения соединен с первым входом третьего блока деления, первый и второй выходы дополнительного комплексного перемножителя соединены с его одноименными входами соответственно через третий и четвертый блоки задержки, выход блока извлечения квадратного корня соединен с вторыми входами первого и третьего блоков деления, выходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами дополнительного комплексного перемножителя.

Измеритель параметров пассивных помех, содержащий первый, второй и третий блоки задержки, первый, второй и третий блоки усреднения, первый и второй блоки объединения, первый и второй блоки деления и блок извлечения квадратного корня, при этом вход первого блока задержки и первые входы первого блока объединения и комплексного перемножителя соединены между собой, вход второго блока задержки и вторые входы первого блока объединения и комплексного перемножителя соединены между собой, первый выход комплексного перемножителя через первый блок усреднения соединен с первым входом первого блока деления, второй выход комплексного перемножителя соединен с входом второго блока усреднения, выход первого блока объединения соединен с первым входом второго блока деления через третий блок усреднения, выходы первого и второго блоков усреднения соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока объединения, выход которого соединен через блок извлечения квадратного корня с вторым входом второго блока деления, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения параметров пассивных помех, введены блок комплексного сопряжения, дополнительный комплексный перемножитель, третий блок деления и четвертый блок задержки, при этом выходы первого и второго блоков задержки соединены соответственно с первым и вторым входами блока комплексного сопряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами комплексного перемножителя, выход второго блока усреднения соединен с первым входом третьего блока деления, первый и второй выходы дополнительно комплексного перемножителя соединены с его одноименными входами соответственно через третий и четвертый блоки задержки, выход блока извлечения квадратного корня соединен с вторыми входами первого и третьего блоков деления, выходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами дополнительного комплексного перемножителя.