Адаптивная антенная решетка Советский патент 1990 года по МПК H01Q21/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в различных радиолокационных и связных сие- темах.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности по отношению к помехо- вым сигналам, полоса частот и мощност которых превышает полосу частот и мощ ность полезного сигнала, и предотвращение подавления полезного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема адаптивной антенной решетки.

Адаптивная антенная решетка содержит антенные элементы 1, гибридные устройства 2, весовые умножители 3, общий сумматор 4, адаптивные контуры 5, интеграторы 6, усилители 7, блоки 8 вычитания, вторые умножители 9, первый умножитель 10, корреляторы 11, регулируемые инвертирующие усилители 12, коммутатора 13, полосовой фильтр 14, заградительный фильтр 15, второй блок 16 измерения мощности, блок 17 сравнения, первый блок 18 измерения мощности, блок 19 управления.

Адаптивная антенная решетка работает следующим образом.

СВЧ-сигналы принимаются антенными элементами 1 и подаются на гибридные устройства 2, в которых разделяются на синфазные и квадратурные составляющие, а затем взвешиваются весовыми умножителями 3 и суммируются в общем сумматоре 4, С помощью адаптивных контуров 5 осуществляется настройка весовых умножителей 3 с целью минимизации мощности помеховых сигналов на выходе общего сумматора 4 и выделения полезного сигнала. Алгоритм настройки весовых умножителей 3 имеет вид

5

Q

5

Q

г

0

5

W(k+l) W(k) + f/-S(k)x(k) - - W(k) S(k),

где W(k) - вектор весовых коэффициентов на выходад интеграторов 6; X(k) - вектор входных сигналов

на выходах гибридных устройств 2; S(k) U{k x(k) -сигнал на выходе общего

сумматора 4j ju коэффициент усиления в

адаптивных контурах. Когда коэффициент усиления р Ј О, осуществляется минимизация мощности на выходе общего сумматора 4 (подавляются помехи), а когда , выходная мощность сигнала общего сумматора 4 максимизируется (выделяется полезный сигнал). Выбор знака и величины коэффициента усиления f/t осуществляет - ся следующим образом. Выходной сигнал общего сумматора 4 поступает на входы полосового 1 4 и заградительного 15 фильтров, Полоса пропускания полосового фильтра 14 согласована со спектром полезного сигнала, и его выходной сигнал есть смесь полезного сигнала и части помеховых сигналов. Полоса подавления заградительного фильтра 15 также согласована с шириной спектра полезного сигнала, и на его выходе полезный сигнал отсутствует, а присутствует большая часть мощности помеховых сигналов. Мощности сигналов на выходах полосового 14 и заградительного 15 фильтров измеряются первым 18 и вторым 16 блоками измерения мощнос- ти и поступают на входы блока 17 сравнения. Если мощность помех на

втором входе блока 17 сравнения больше, чем мощность полезного сигнала на первом входе, на его выходе появляется сигнал, поступающий на управляющие входы коммутаторов 13 всех адаптивных контуров 5, По этому сигналу коммутаторы 13 подключают на входы интеграторов 6 сигналы регулируемых инвертируемых усилителей 12, что соответствует отрицательному знаку коэффициента усиления |U в алгоритме (режим подавления помех). Величина коэффициента усиления регулируемых инвертирующих усилителях 12 устанавливается блоком 19 управления в соот- ветствиии с измеренной мощностью помех вторым измерителем 16 мощности. В случае малости мошности помеховых сигналов по сравнению с мощностью полезного сигнала сигнал на выходе блока 17 сравнения отсутствует и коммутаторы 13 подключают к входам интег- раторов 6 выходы усилителей 7, что

соединеь-ные коррелятор, блок вычит ния и усилитель, причем выходы инте граторов подключены к управляющим в дам соответствующих зесозых умножит лей и первым входам соответствующих вторых умножителей, выходы чоторых подключены к вторым входам соответс вующих блоков вычитания, а вторые входы - к выходу первого умножителя первые входы корреляторов подключен к первым входам соответствующих вес вых умножителей, а выход общего сум матора соединен с первым и вторым 15 входами первого умножителя и вторым входами корреляторов, о т л и ч a ro ut а я с я тем, что, с целью повыше ния помехозащищенности по отношению к поыеховым сигналам, полоса частот и мощность которых превышает полосу частот и мощность полезного сигнала и предотвращения подавления полезно го сигнала, введены полосовой фильт заградительный фильтр, первый и вто

соответствует положительному значению 25 рОЙ блоки измерения мощности, блок

коэффициента усиления (и , Следовательно, в адаптивной антенной решетке осуществляется максимизация мощности сигнала на выходе общего сумматора 4 (режим выделения сигнала).

Объединение двух режимов адаптивной обработки позволяет повысить помехозащищенность и предотвратить подавление полезного сигнала, когда его мощность превышает мощность помеховых сигналов.

Формула изобретения

Адаптивная антенная решетка, содержащая N антенных элементов, подключенных к соответствующим гибридным устройствам, первый и второй выходы которых через соответствующие весовые умножители соединены с соответствующим входом сумматора, первый умножитель и 2N адаптивных контуров, каждый из которых содержит второй умножитель, интегратор, последовательно

35

.сравнения, . блок управления и в каж дый адаптивный контур последователь но соединенные регулируемый инверти рующий усилитель и коммутатор, при

30 чем выходы блоков вычитания подключ ны к первым входам соответствующих регулируемых инвертирующих усилителей, вторые входы которых подключен к выходу блока управления, выходы у лителей подключены к вторым входам соответствующих коммутаторов, выход которых подключены к входам соответ ствукицих интеграторов, а управляющи входы соединены с выходами блока

40 сравнения, выход общего сумматора ч рез последовательно соединенные пол совой фильтр и первый блок измерени мощности подключен к первому входу блока сравнения и через последова45 тельно соединенные заградительный фильтр и второй блок измерения мощности к входу блока управления и вт рому входу блока сравнения.

0

соединеь-ные коррелятор, блок вычитания и усилитель, причем выходы интеграторов подключены к управляющим входам соответствующих зесозых умножителей и первым входам соответствующих вторых умножителей, выходы чоторых подключены к вторым входам соответствующих блоков вычитания, а вторые входы - к выходу первого умножителя, первые входы корреляторов подключены к первым входам соответствующих весовых умножителей, а выход общего сумматора соединен с первым и вторым 5 входами первого умножителя и вторыми входами корреляторов, о т л и ч a rout а я с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности по отношению к поыеховым сигналам, полоса частот и мощность которых превышает полосу частот и мощность полезного сигнала, и предотвращения подавления полезного сигнала, введены полосовой фильтр, заградительный фильтр, первый и вто

.сравнения, . блок управления и в каждый адаптивный контур последовательно соединенные регулируемый инвертирующий усилитель и коммутатор, причем выходы блоков вычитания подключены к первым входам соответствующих регулируемых инвертирующих усилителей, вторые входы которых подключены к выходу блока управления, выходы усилителей подключены к вторым входам соответствующих коммутаторов, выходы которых подключены к входам соответ- ствукицих интеграторов, а управляющие входы соединены с выходами блока

сравнения, выход общего сумматора через последовательно соединенные полосовой фильтр и первый блок измерения мощности подключен к первому входу блока сравнения и через последовательно соединенные заградительный фильтр и второй блок измерения мощности к входу блока управления и второму входу блока сравнения.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение помехозащищенности по отношению к помеховым сигналам, полоса частот и мощность которых превышает полосу частот и мощность полезного сигнала, и предотвращение подавления полезного сигнала. Антенная решетка содержит антенные эл-ты 1, гибридные устройства 2, весовые умножители 3, сумматор 4, адаптивные контуры 5, каждый из которых состоит из интегратора 6, усилителя 7, блока 8 вычитания, умножителей 9 и 10, коррелятора 11, регулируемого инвертирующего усилителя 12 и коммутатора 13. Цель достигается введением полосового фильтра 14, заградительного фильтра 15, блоков 16 и 18 измерения мощности, блока 17 сравнения и блока 19 управления, с помощью которых вырабатываются управляющие сигналы для коммутаторов 13 и усилителей 12, обеспечивающие минимизацию и максимизацию выходной мощности сумматора 4 соответственно в режимах подавления помехи и выделения полезного сигнала. Объединение этих двух режимов адаптивной обработки позволяет повысить помехозащищенность и предотвратить подавление полезного сигнала, когда его мощность превышает мощность помеховых сигналов. 1 ил.

Составитель О.Зарощийский

Редактор Н.Лазоренко Заказ 143

Техред М.Дидык

Корректор В.Кабаций Подписное

Тираж 444

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д« 4/5

Корректор В.Кабаций Подписное