Устройство подавления мешающих отражений от движущихся дипольных отражателей и метеообразований Советский патент 2018 года по МПК G01S13/52 

Предлагаемое изобретение относится к области радиолокации, в частности к системам селекции движущихся целей, и может быть использовано в РЛС для подавления отражений от движущихся дипольных отражателей и метеообразований при неизвестной средней допплеровской частоте (скорости) этих мешающих отражений.

Известно устройство для подавления мешающих отражений от движущихся дипольных отражателей и метеообразований [1], которое содержит 3-отводную линию задержки, схему выделения разностной фазы, схему вычитания, схему ввода разностной фазы и детектор. Причем к первому отводу линии задержки подключен один вход схемы ввода разностной фазы, второй вход которой соединен с выходом схемы выделения разностной фазы. Выход схемы ввода разностной фазы и второй вывод линии задержки подключены к схеме вычитания, выход которой через детектор подключен к выходу устройства. Входы схемы выделения разностной фазы подключены ко второму и третьему отводам линии задержки. В этом устройстве 3-импульсная пачка обрабатывается следующим образом. Сигналы первых двух периодов используются для получения информации о допплеровском набеге фазы принимаемых сигналов за период повторения РЛС. Допплеровская разность фаз в виде напряжения, полученного в схеме выделения разностной фазы, вводится в фазу сигнала третьего в схемах выделения разностной фазы 2. Полученные разности фаз вводятся с помощью схем ввода 4 в фазы сигналов первого и третьего периодов повторения. Сигналы второго периода повторения умножаются на постоянный коэффициент ("-2") в умножителе 3 и далее сигналы трех периодов повторения суммируются в 5 и детектируются в 6.

Считая для простоты сигнал помехи нефлюктуирующим по амплитуде равным и и имеющим допплеровскую частоту , отраженные сигналы трех периодов повторения можно представить в следующем виде:

Сигналы на выходе схем выделения разностной фазы, в которых после перемножения сигналов смежных периодов повторения, нормировки усредняется полученное произведение по конечному числу элементов дальности, будут следующими:

После коррекции сигналов первого и третьего периодов повторения в схемах ввода разностной фаз с помощью, например, фазовращателей и домножения сигналов второго периода повторения на коэффициент ("-2") на вход сумматора подаются

После суммирования в 5 на выходе детектора получается напряжение

модуль которого имеет вид , где , т.е. как у разностно-временной схемы вычитания [3].

Таким образом, сохраняя разностно-временные свойства, в предлагаемом устройстве в отличие от прототипа реализована чисто когерентная обработка сигналов всех трех периодов повторения, что повышает эффективность устройства. Одновременно с этим применение единственного детектора позволяет при обработке сложного сигнала (ЛЧМ, ФМ) использовать один фильтр сжатия после селекции движущихся целей, в то время как в прототипе таких фильтров сжатия потребовалось бы два. Анализ эффективности предлагаемого устройства производился методом статистического моделирования на ЭЦВМ. Характеристики обнаружения сигнала цели на фоне нормально-распределенной помехи с гауссовым спектром приведены на фиг. 2 и 3. Допплеровский набег фазы сигналов цели за период повторения РЛС составлял π, а помехи π/8. Межпериодный коэффициент корреляции помехи равнялся 0,99, а отношение Т₁/Т₂=9%.

Там же приведены при тех же исходных данных характеристики обнаружения для прототипа. На фиг. 2 приведены характеристики обнаружения сравниваемых устройств, когда в схемах выделения разностной фазы усреднение оценки разностной фазы производилось по одному элементу дальности (случай дискретных движущихся мешающих отражений). На фиг. 3 характеристики обнаружения соответствуют усреднению оценки разностной фазы по четырем элементам дальности (протяженные мешающие отражения). Как следует из графиков, потери в пороговом сигнале прототипа по сравнению с предлагаемым устройством для вероятности ложной тревоги 10^-2 и вероятности правильного обнаружения 0,5 достигают 5-6 дБ.

Таким образом, использование изобретения позволит повысить эффективность обнаружения целей на фоне движущихся мешающих отражений.

Литература

1. Мамаев А.А., Ложкин Ю.И., Яхонтов Р.Д. Подавление пассивных помех от движущихся дипольных отражателей и метеообразований. "Вопросы специальной радиоэлектроники", сер. РЛТ, вып. 6, 1975 г.

2. Крылов И.Г. Анализ разностно-временной системы СДЦ. "Военная радиоэлектроника", вып. 10, 1965 г.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в РЛС для подавления отражений от движущихся дипольных отражателей и метеообразований при неизвестной средней доплеровской частоте (скорости) этих мешающих отражений. Достигаемый технический результат - повышение эффективности обнаружения целей на фоне мешающих отражений от медленно движущихся по сравнению с целью дипольных отражателей и метеообразований. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит определенным образом соединенные между собой трехотводную линию задержки, две схемы выделения разностной фазы, две схемы ввода разностной фазы, сумматор, детектор и умножитель. 3 ил.

Устройство подавления мешающих отражений от движущихся дипольных отражателей и метеообразований, содержащее 3-отводную линию задержки, первую и вторую схемы выделения разностной фазы, включенные соответственно между первым и вторым, вторым и третьим отводами линии задержки, две схемы ввода разностной фазы, сумматор и детектор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обнаружения целей на фоне мешающих отражений от медленно движущихся по сравнению с целью дипольных отражателей и метеообразований, в него введен умножитель, подключенный входом ко второму отводу линии задержки, а выходом - к дополнительному входу сумматора, другие два входа которого подключены к выходам соответствующих схем ввода разностной фазы, при этом первые входы схем ввода разностной фазы соединены, соответственно, с первым и третьим отводами линии задержки, вторые входы - с выходами, соответственно, второй и первой схем выделения разностной фазы, причем выход сумматора подключен ко входу детектора.