Устройство формирования весовых коэффициентов автокомпенсаторов помех Советский патент 1982 года по МПК G01S7/36 

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в систе мах обработки сигналов многоканальных датчиков на фоне непрерывных коррелированных помех, приходящих с направлений, отличных от направления прихода полезных сигналов, ил имеющих спектры, отличные от спектра полезного сигнала. Известно устройство формирования весовых коэффициентов автокомпенсаторов помех, содержащее последова тельно включенные фазовращатель и первый перемножитель, последователь но включенные первый и второй интеграторы и последовательно включенные генератор опорного сигнала, блок вычитания, первый усилитель и второй перемножитель, второй вход которого соединен с входом фазовращателя, при этом выход первого инте ратора соединен с вторым входом бло ка вычитания 1J. Однако известное устройство имеет большое время установления весовых коэффициентов, что в результате приводит к уменьшению степени подавления мощных нестационарных помех Цель изобретения - уменьшение времени установления весовых коэффициентов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство формирования весовых коэффициентов автокомпенсаторов помех, содержащее последовательно включенные фазовращатель и первый перемножитель, последовательно включенные первый и второй интеграторы и последовательно включенные генератор опорного сигнала, блок вычитания, первый усилитель и второй перемножитель, второй вход которого соединен с входом фазовращателя, при этом выход первого ратора соединен с вторым входом блока вычитания, введены последовательно включенные второй усилитель.

линейный детектор, дифференцирующий блок, пороговый блок, блок управления и коммутатор, второй и третий входы и выход которого соединены соответственно .с выходом первого перемножителя, с выходом второго усилителя и с входом первого интегратора, при этом выход второго интегратора соединен с входом второго усилителя.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство формирования весовых коэффициентов автокомпенсаторов помех содержит генератор 1 опорного сигнала, фазовращатель 2, первый перемножитель 3 первый и второй интеграторы и 5, блок 6 вычитания, первый усилитель 7 второй перемножитель 8, коммутатор Э, второй усилитель 10, линейный детектор 11, дифференцирующий блок 12, пороговый блок 13 и блок 1 управления.

Устройство формирования весовых коэффициентов автокомпенсаторов помех работает следующим образом.

На входе фазовращателя 2 действует входное напряжение соответствующего канала автокомпенсатора помех (на чертеже не показан), представляющее собой аддитивную смесь компоненты сигнала малой длительности, внутриприемных шумов и компонент непрерывных мешающих сигналов, напряжения которых коррелированы между каналами автокомпенсатора. На выходе фазовращателя 2 фаза выходного напряжения развернута на противоположную, т.е. сформировано сопряженное входному напряжение, которое умножается на выходное напряжение автокомпенсатора в первом перемножителе 3.

8исходном состоянии (в начале настройки веса устройства) коммутатор

9замыкает выход первого перемножителя 3 с входом первого интегратора k, оставляя выход второго усилителя

10отключенным. В этом режиме напряжение, пропорциональное мгновенному значению коэффициента ковариации напряжения данного входного канала автокомпенсатора с напряжением выходного канала автокомпенсатора, сглаживается в интеграторе Ц, имеющем постоянную времени существенно меньшую, чем соответствующая у известного устройства, и сглаженная величина этого коэффициента ковариации поступает на второй вход вычитателя 6, где это напряжение вычитается- из напряжения опорного сигнала, вырабатываемого в генераторе 1 опорного

сигнала и имеющего амплитуду компоненты полезного сигнала данного канала автокомпенсатора и фазу, противоположную фазе соответствующей компоненты. Полученная разность усиливается в первом усилителе 7 и сформированный на выходе этого усилителя весовой коэффициент умножа- ется на входное напряжение данного канала автокомпенсатора во втором

$ перемножителе 8. dигнaл с выхода второго перемножителя поступает в автокомпенсатор (на чертеже не показан) для дальнейшей обработки, В то же самое время напряжение, пропорциональное сглаженному значению

коэффициента ковариации напряжений

входного канала автокомпенсатора и

его выходного канала, поступает на

вход второго интегратора 5 где

интегрируется с большей постоянной времени. На выходе второго интегратора 5 формируется напряжение, пропорциональное приращению указанного сглаженного коэффициента ковариации,

. которое затем усиливается во втором усилителе 10 и модуль которого, сформированный в линейном детекторе 11, дифференцируется в дифференцирующем блоке , Фри действии мощных помех величина весового коэффициента, выработанного цепью, состоящей из фазовращателя 2, первого перемножителя 3 первого интегратора , блока 6 вычитания, генератора 1 опорного сигнала Ц первого усилителя 7i через небольшой интервал времени стабилизируется и колеблется около медленно меняющегося значения. На выходе второго интегратора 5 выделяется это медленно меняющееся значение, пропорциональное приращению указанного сглаженного коэффициента ковариации, и затем усиливается во втором усилителе 10. Как только приращение указанного сглаженного коэффициента ковариации на выходе второго усилителя .10 станет примерно постоянным, срабатывает пороговый блок 13 и блок l управления, подключенный к выходу порогового блока

13 отключает (на интервал времени, не превосходящий по величине постоянную времени второго интегратора 5) выход первого перемножителя 3 от входа первого интегратора k и подключает к входу первого интегратора выход второго усилителя 10. Т.е. на вход первого интегратора k подается не величина мгновенного значения коэффициента ковариации, а величина, пропорциональная сглаженному приращению этого коэффициента ковариации, в результате чего на вы ходе первого усилителя 7 формируется весовой коэффициент, имеющий приращение, пропорциональное приращению (с другим знаком) коэффициента ковариации входного напряжения соответствующего канала автокомпенсатора с выходным напряжением автокомпенсатора. После окончания указанного интервала времени блок управления отключает выход второго усилителя 10 от входа г1ервого интег ратора k и отключает выход второго усилителя 10 от входа первого интег ратора k и подключает выход первого перемножителя 3, т.е. устройство вернется в исходное состояние для определения нового коэффициента ковариации и определения новой величи ны приращения этого коэффициента. По мере приближения величины весово го коэффициента устройства к величи не, реализующей максимальный коэффи циент подавления помех в автокомпен саторе, коэффициент ковариации и его приращение стремятся к нулю, что приводит к стабилизации формиру мого в устройстве весового коэффициента. Сравнительный анализ известного и предлагаемого устройств показывает, что время установления весового коэффициента в предлагаемом устройстве существенно уменьшается и это уменьшение, в зависимости от мощности помех, достигает 10 дБ. Формула изобретения Устройство формирования весовых коэффициентов автокомпенсаторов помех, содержащее последовательно включенные фазовращатель и первый перемножитель, последовательно включенные первый и второй интеграторы и последовательно включенные генератор опорного сигнала, блок вычитания , первый усилитель и второй перемножитель, второй вход которого соединен с входом фазовращателя, при этом выход первого интегратора соединен с вторым входом блока вычитания, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени установления весовых коэффициентов введены последовательно включенные второй усилитель, линейный детектор, дифференцирующий блок, пороговый блок, блок управления и коммутатор, второй и третий входы и выход которого соединены соответственно с выходом первого перемножителя, с выходом второго усилителя и с входом первого интегратора, при этом выход второго интегратора соединен с входом второго усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Brennon L.E., Pugh E.L. und Reed I.S. Control-Loop Noise in Adaptive Array Antennas. - IEEE Trans, on AES, ff 2, 1971, c. 260, рис. 2 (прототип).

с StfXOh ofmoкатмсато л