[go: up one dir, main page]

RU2360360C1 - Device for linear suppression of retransmitted noise - Google Patents

Device for linear suppression of retransmitted noise Download PDF

Info

Publication number
RU2360360C1
RU2360360C1 RU2007135453/09A RU2007135453A RU2360360C1 RU 2360360 C1 RU2360360 C1 RU 2360360C1 RU 2007135453/09 A RU2007135453/09 A RU 2007135453/09A RU 2007135453 A RU2007135453 A RU 2007135453A RU 2360360 C1 RU2360360 C1 RU 2360360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
multiplier
interference
noise
Prior art date
Application number
RU2007135453/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007135453A (en
Inventor
Сергей Николаевич Киреев (RU)
Сергей Николаевич Киреев
Виктор Александрович Таланов (RU)
Виктор Александрович Таланов
Юрий Григорьевич Нестеров (RU)
Юрий Григорьевич Нестеров
Леонид Иванович Пономарев (RU)
Леонид Иванович Пономарев
Валерий Гизатович Валеев (RU)
Валерий Гизатович Валеев
Original Assignee
ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" filed Critical ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
Priority to RU2007135453/09A priority Critical patent/RU2360360C1/en
Publication of RU2007135453A publication Critical patent/RU2007135453A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2360360C1 publication Critical patent/RU2360360C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar-location.
SUBSTANCE: invention relates to radar-location and can be used for suppressing retransmitted noise. This technical outcome is achieved due to that, the device for linear suppression of retransmitted noise (RN) contains series connected amplitude detector, non-linear element, first multiplier, the input of which is connected to a bandpass limiter, the input of which is connected to the input of the amplitude detector. The device also contains series connected analogue-to-digital converter (ADC), first memory device, device for weighted processing, unit for every period fast Fourier transform (FFT), second memory device, noise detector, device for evaluating noise amplitude, third multiplier and a matched filter. The output of the noise detector is connected to the first input of the second multiplier, the second input of which is connected to the second output of the device for evaluating noise amplitude. The output of the second multiplier is connected to inputs of the amplitude detector and the bandpass limiter. The output of the first multiplier is connected to the first input of the third multiplier. The second input of the third multiplier is connected to the first output of the device for evaluating noise amplitude. The first output of the noise detector is connected to the input of the matched filter.
EFFECT: increased efficiency of suppressing several retransmitted signals (noise), with different delays and frequency shifting, created by an active jammer (AJ).
7 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для подавления ретранслированных помех.The invention relates to radar and can be used to suppress relay interference.

Известны устройства подавления негауссовских помех, представленные в [1-4]. Основным недостатком рассмотренных устройств является малая эффективность подавления нескольких одновременно воздействующих ретранслированных помех.Known devices for suppressing non-Gaussian interference presented in [1-4]. The main disadvantage of the considered devices is the low efficiency of the suppression of several simultaneously acting relay interference.

Из известных устройств подавления помех наиболее близким по технической сущности является устройство нелинейного подавления (НП) негауссовских помех, описанное в [4, стр.297-301], структурная схема которого приведена на фиг.1. Это устройство содержит последовательно включенные амплитудный детектор 1, нелинейный элемент 2, первый умножитель 4, второй вход которого соединен с выходом полосового ограничителя 3, вход которого соединен с входом амплитудного детектора 1. Выход первого умножителя 4 является выходом устройства нелинейного подавления негауссовских помех.Of the known interference suppression devices, the closest in technical essence is the non-linear noise suppression (NP) device of non-Gaussian interference described in [4, p. This device contains a series-connected amplitude detector 1, a nonlinear element 2, a first multiplier 4, the second input of which is connected to the output of the band stop 3, the input of which is connected to the input of the amplitude detector 1. The output of the first multiplier 4 is the output of a nonlinear suppression device for non-Gaussian interference.

Устройство работает следующим образом. На входы амплитудного детектора 1 и полосового ограничителя 3 поступает аддитивная смесь отраженного от цели сигнала и ретранслированной помехи. Сигнал и помеха представляют собой пачку радиоимпульсов с одинаковой модуляцией. Они отличаются задержкой и (или) частотой. При этом отношение сигнал-помеха на входе устройства нелинейного подавления мало. В вероятностном описании помеха является негауссовской. Огибающая входной смеси с выхода амплитудного детектора 1 поступает на вход нелинейного элемента 2, амплитудная характеристика которого настроена под параметры помехи. В нелинейном элементе происходит подавление мощной негауссовской помехи, в то время как слабый сигнал проходит без значительного ослабления [4]. Огибающая, полученная с выхода нелинейного элемента 2, подается на вход первого умножителя 4. На его второй вход подается фазовый множитель с выхода полосового ограничителя 3. При аналоговой обработке сигнала он равен cos(wt+φ(t)), при цифровой - еjφ(t), где φ(t) - закон угловой модуляции входной смеси. На выходе первого умножителя 4 восстанавливается закон угловой модуляции сигнала. При этом отношение сигнал-помеха близко к единице. Выделение сигнала из его смеси с остатком помехи и комбинационными составляющими может быть обеспечено согласованным фильтром.The device operates as follows. The inputs of the amplitude detector 1 and the band stop 3 receive an additive mixture of the signal reflected from the target and the relayed interference. The signal and interference are a pack of radio pulses with the same modulation. They differ in delay and / or frequency. Moreover, the signal-to-noise ratio at the input of the nonlinear suppression device is small. In the probabilistic description, the interference is non-Gaussian. The envelope of the input mixture from the output of the amplitude detector 1 is fed to the input of a nonlinear element 2, the amplitude characteristic of which is tuned to the interference parameters. In a nonlinear element, powerful non-Gaussian noise is suppressed, while a weak signal passes without significant attenuation [4]. The envelope obtained from the output of the nonlinear element 2 is fed to the input of the first multiplier 4. The phase factor from the output of the strip limiter 3 is fed to its second input. For analog signal processing, it is cos (wt + φ (t)), for digital - е jφ (t) , where φ (t) is the law of angular modulation of the input mixture. The output of the first multiplier 4 restores the law of angular modulation of the signal. In this case, the signal-to-noise ratio is close to unity. Isolation of the signal from its mixture with the remainder of the noise and combinational components can be provided by a matched filter.

Недостатком такого устройства является то, что при воздействии нескольких помех с различными задержками и частотами их сумма образует близкий к гауссовскому случайный процесс, что сильно снижает эффективность работы нелинейного подавителя [4].The disadvantage of this device is that when exposed to several interference with different delays and frequencies, their sum forms a random process close to the Gaussian, which greatly reduces the efficiency of the nonlinear suppressor [4].

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности подавления множества ретранслированных помех.The technical result of the invention is to increase the efficiency of suppressing many relayed interference.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство нелинейного подавления негауссовских помех, содержащее последовательно включенные амплитудный детектор, нелинейный элемент, первый умножитель, второй вход которого соединен с выходом полосового ограничителя, вход которого соединен с входом амплитудного детектора, дополнительно введены последовательно включенные АЦП, первое запоминающее устройство, устройство весовой обработки, блок череспериодного БПФ, второе запоминающее устройство, обнаружитель помехи, устройство оценки амплитуды помехи, третий умножитель, согласованный фильтр, при этом к выходу обнаружителя помехи подключен первый вход второго умножителя, второй вход которого соединен со вторым выходом устройства оценки амплитуды помехи, выход второго умножителя соединен с входами амплитудного детектора и полосового ограничителя, выход первого умножителя соединен со вторым входом третьего умножителя, при этом второй выход обнаружителя помехи соединен с входом согласованного фильтра.The essence of the invention lies in the fact that in the device for non-linear suppression of non-Gaussian interference, containing a series-connected amplitude detector, a non-linear element, a first multiplier, the second input of which is connected to the output of the band limiter, the input of which is connected to the input of the amplitude detector, additionally connected series-connected ADCs, the first storage device, weight processing device, inter-period FFT unit, second storage device, interference detector, evaluation device a interference amplitudes, a third multiplier, a matched filter, while the first input of the second multiplier is connected to the output of the interference detector, the second input of which is connected to the second output of the interference amplitude estimator, the output of the second multiplier is connected to the inputs of the amplitude detector and the band limiter, the output of the first multiplier is connected to the second input of the third multiplier, while the second output of the interference detector is connected to the input of the matched filter.

На фиг.2 представлена структурная схема предлагаемого устройства нелинейного подавления ретранслированных помех.Figure 2 presents the structural diagram of the proposed device for non-linear suppression of relayed interference.

Устройство нелинейного подавления ретранслированных помех содержит последовательно включенные устройства: АЦП 5, первое запоминающее устройство 6, устройство весовой обработки 7, блок череспериодного БПФ 8, второе запоминающее устройство 9, обнаружитель помехи 10, устройство оценки амплитуды помехи 11, третий умножитель 13, согласованный фильтр 14, при этом к выходу обнаружителя помехи 10 подключен первый вход второго умножителя 12, второй вход которого соединен со вторым выходом устройства оценки амплитуды помехи 11, выход второго умножителя 12 соединен с последовательно включенными: амплитудным детектором 1, нелинейным элементом 2, первым умножителем 4, второй вход которого соединен с выходом полосового ограничителя 3, вход которого соединен с входом амплитудного детектора 1, выход первого умножителя 4 соединен со вторым входом третьего умножителя 13, второй выход обнаружителя помехи 10 соединен с входом согласованного фильтра 14, выход согласованного фильтра 14 является выходом устройства нелинейного подавления помех.A non-linear device for suppressing relayed interference includes series-connected devices: ADC 5, first storage device 6, weight processing device 7, inter-period FFT unit 8, second storage device 9, interference detector 10, interference amplitude estimation device 11, third multiplier 13, matched filter 14 while the output of the interference detector 10 is connected to the first input of the second multiplier 12, the second input of which is connected to the second output of the device for evaluating the amplitude of the interference 11, the output of the second multiplier 12 connected to series-connected: amplitude detector 1, non-linear element 2, the first multiplier 4, the second input of which is connected to the output of the strip limiter 3, the input of which is connected to the input of the amplitude detector 1, the output of the first multiplier 4 is connected to the second input of the third multiplier 13, the second output the interference detector 10 is connected to the input of the matched filter 14, the output of the matched filter 14 is the output of the nonlinear interference suppression device.

Устройство реализуется в цифровой форме и работает следующим образом. Аналоговый входной сигнал после оцифровки в АЦП 5 сохраняется в первом запоминающем устройстве 6. Каждый период повторения импульсов сохраняется в виде вектора-строки отсчетов. Время накопления импульсов в запоминающем устройстве 6 определяется заданным числом импульсов К. По истечении времени накопления с первого запоминающего устройства 6 считывается матрица отсчетов V для принятой пачки импульсов, где число строк матрицы равно числу импульсов в пачке K, число столбцов равняется числу отсчетов N, используемых на одном периоде повторения импульсов. Устройство весовой обработки 7 производит почленное перемножение матрицы V на матрицу W, столбцы которой содержат отсчеты окна Чебышева или Хемминга, что обеспечивает подавление боковых лепестков радиолокационного изображения (РЛИ) по оси частот. В РЛС с синтезированием апертуры (РСА) столбцы матрицы содержат также фазовые корректирующие множители для фокусировки РЛИ. Все столбцы матрицы W одинаковы (это является достаточным условием возможности выполнить сначала межпериодную обработку пачки импульсов, а потом выполнить внутриимпульсную обработку - согласованную фильтрацию). С выхода устройства весовой обработки 7 матрица отсчетов поступает на вход блока череспериодного БПФ, выполняемого по столбцам. Данная операция позволяет расфильтровать помехи по доплеровской частоте, что в дальнейшем позволит подавить их по отдельности. На выходе блока череспериодного БПФ образуется матрица Y=F{V·W}, где F{} - операция прямого БПФ, · - операция почленного перемножения матриц.The device is implemented in digital form and operates as follows. After digitization in the ADC 5, the analog input signal is stored in the first memory 6. Each pulse repetition period is stored as a vector of a row of samples. The accumulation time of pulses in the storage device 6 is determined by the given number of pulses K. After the accumulation time has elapsed, the sample matrix V is read from the first memory device 6 for the received burst of pulses, where the number of rows of the matrix is equal to the number of pulses in burst K, the number of columns is equal to the number of samples N used on one pulse repetition period. The weight processing device 7 performs the term-by-factor multiplication of the matrix V by the matrix W, the columns of which contain samples of the Chebyshev or Hamming window, which suppresses the side lobes of the radar image (RLI) along the frequency axis. In aperture synthesized radar (PCA), the matrix columns also contain phase correction factors for focusing the radar. All columns of the matrix W are the same (this is a sufficient condition for the possibility of first performing inter-period processing of a burst of pulses, and then performing intra-pulse processing - consistent filtering). From the output of the weighing device 7, the sample matrix is fed to the input of the block of inter-period FFT performed in columns. This operation allows you to filter out interference on the Doppler frequency, which in the future will allow you to suppress them individually. At the output of the inter-period FFT block, the matrix Y = F {V · W} is formed, where F {} is the direct FFT operation, and · is the termwise matrix multiplication operation.

Матрица Y всегда является комплексной. Вид ее модуля при наличии помех показан на фиг.3. Здесь n - номер столбца (номер отсчета на периоде), k - номер строки (номер сдвига частоты). Число помех равно 3. Входной сигнал задан действительным, его спектр симметричен. Поэтому число импульсов помехи после межпериодного БПФ равно 6. При оцифровке квадратурного сигнала число импульсов помех на фиг.3 будет равно числу заданных помех с различными частотами. Оконная обработка снижает уровень боковых лепестков, но увеличивает протяженность импульсов помехи вдоль оси частот. Каждый из них накрывает до 4-6 строк матрицы Y. Помехи имеют различные задержки и частоты.The matrix Y is always complex. The view of its module in the presence of interference is shown in Fig. 3. Here n is the column number (reference number on the period), k is the row number (frequency shift number). The number of interference is 3. The input signal is set valid, its spectrum is symmetrical. Therefore, the number of interference pulses after the inter-period FFT is 6. When digitizing a quadrature signal, the number of interference pulses in FIG. 3 will be equal to the number of specified interference with different frequencies. Window processing reduces the level of the side lobes, but increases the length of the interference pulses along the frequency axis. Each of them covers up to 4-6 rows of the matrix Y. Interferences have different delays and frequencies.

Полученная матрица Y сохраняется во втором запоминающем устройстве 9, а с его выхода подается на вход обнаружителя помехи 10. В каждой строке матрицы Y лежат отсчеты принятого сигнала с определенным значением доплеровского сдвига частоты. Это означает, что отсчеты импульсов помех с разными сдвигами частоты лежат в разных строках.The resulting matrix Y is stored in the second storage device 9, and from its output it is fed to the input of the interference detector 10. Each row of matrix Y contains samples of the received signal with a certain value of the Doppler frequency shift. This means that the samples of interference pulses with different frequency shifts lie in different rows.

Обнаружитель помехи 10 анализирует строки матрицы Y на наличие мощной помехи, подлежащей подавлению. Для обнаружения помех производится пороговая обработка элементов центрального столбца y(k) матрицы Y, k=1…K. Для каждого элемента этого столбца рассчитывается значение огибающей:

Figure 00000001
. Затем отсчет огибающей сравнивается с порогом: A(k)>Apor. Если порог превышен, строка матрицы Y с номером k содержит мощную помеху и передается на первый выход обнаружителя помехи. В противном случае строка выдается на его второй выход и поступает на вход согласованного фильтра без нелинейной обработки.Interference Detector 10 analyzes the rows of matrix Y for the presence of powerful interference to be suppressed. To detect interference, threshold processing of the elements of the central column y (k) of the matrix Y is performed, k = 1 ... K. For each element of this column, the envelope value is calculated:
Figure 00000001
. Then the envelope reference is compared with the threshold: A (k)> A por . If the threshold is exceeded, the row of matrix Y with the number k contains powerful interference and is transmitted to the first output of the interference detector. Otherwise, the line is output to its second output and enters the input of the matched filter without non-linear processing.

Порог обнаружения Аpor=Smax·A2, где Smax - ожидаемое максимальное превышение сигнала цели над шумом после межпериодной обработки; А2 - медиана распределения массива отсчетов огибающей столбца A(k). Для оценки медианы выполняется сортировка отсчетов массива A(k) в порядке их возрастания. Медиана А2 равна значению центрального отсчета отсортированного массива.Detection threshold A por = S max · A 2 , where S max is the expected maximum excess of the target signal over the noise after inter-period processing; And 2 is the median of the distribution of the array of samples of the envelope of the column A (k). To estimate the median, the samples of the array A (k) are sorted in ascending order. The median A 2 is equal to the central reference value of the sorted array.

При выборе порога предполагается, что сигнал и помеха присутствуют в малом числе строк матрицы Y (существенно меньше половины). Тогда значение А2 принадлежит отсчету шума, близко к значению медианы его распределения и мало зависит от амплитуды помехи. Это обеспечивает устойчивость обнаружения помех с разными амплитудами. Множитель Smax увеличивает порог так, чтобы сигнал от большой цели не мог быть принят за помеху и не подавлялся. Помехи с уровнем меньше порога также будут проигнорированы. Однако такие помехи не затрудняют обнаружение сигнала (не маскируют его боковыми лепестками функции неопределенности).When choosing a threshold, it is assumed that the signal and interference are present in a small number of rows of the matrix Y (substantially less than half). Then the value of A 2 belongs to the noise sample, is close to the median value of its distribution and depends little on the amplitude of the interference. This provides robust interference detection with different amplitudes. The factor S max increases the threshold so that the signal from the large target could not be mistaken for interference and was not suppressed. Interferences below the threshold will also be ignored. However, such interference does not impede signal detection (it does not mask its side lobes with the uncertainty function).

Пусть в k-й строке матрицы Y обнаружена помеха. Тогда ее отсчеты подаются на входы второго умножителя 12 и устройства оценки амплитуды помехи 11. Со второго выхода устройства оценки амплитуды 11 на второй вход второго умножителя 12 подается множитель

Figure 00000002
,Let interference be found in the kth row of matrix Y. Then its samples are fed to the inputs of the second multiplier 12 and the device for estimating the amplitude of the interference 11. From the second output of the device for evaluating the amplitude 11, a factor is supplied to the second input of the second multiplier 12
Figure 00000002
,

где Amid - оценка амплитуды ретранслированной помехи для k-й строки матрицы Y, A0 - параметр амплитудной характеристики (АХ) нелинейного элемента, характеризующий переход его АХ через ноль. Вид оптимальной АХ определен в [4]. При цифровой реализации удобно аппроксимировать эту АХ параболой, вид которой показан на фиг.4. В этом случае A0=1.where A mid is the estimate of the amplitude of the relayed interference for the kth row of the matrix Y, A 0 is the parameter of the amplitude characteristic (AX) of the nonlinear element, characterizing the transition of its AX through zero. The optimal AX type was determined in [4]. With a digital implementation, it is convenient to approximate this AX with a parabola, the form of which is shown in Fig. 4. In this case, A 0 = 1.

Для оценки амплитуды помехи Аmid нельзя использовать амплитудный детектор, поскольку импульсом помехи может быть накрыта не вся обрабатываемая строка отсчетов. В этом случае гистограмма распределения отсчетов амплитуд k-й строки А(n) будет содержать два максимума, фиг.7. Первый максимум определяется отсчетами амплитуд сигнала и шума, не накрытыми импульсом помехи. Второй расположен в области больших значений амплитуд и определяется отсчетами амплитуд мощной помехи. Необходимо выделить множество отсчетов помехи по условию превышения порога А(n)>0,5·Amax, где Amax - максимальное значение амплитуды в k-й строке, n=1…N. Оценка амплитуды помехи Аmid равна среднему значению для полученного множества отсчетов амплитуд помехи.An amplitude detector cannot be used to estimate the interference amplitude A mid , since not all processed sample line can be covered by the interference pulse. In this case, the histogram of the distribution of the samples of the amplitudes of the kth row A (n) will contain two maxima, Fig.7. The first maximum is determined by the samples of the amplitudes of the signal and noise, not covered by an interference pulse. The second is located in the region of large amplitudes and is determined by the readings of the amplitudes of the powerful noise. It is necessary to distinguish many samples of interference under the condition of exceeding the threshold A (n)> 0.5 · A max , where A max is the maximum value of the amplitude in the kth row, n = 1 ... N. Estimation of interference amplitude A mid is equal to the average value for the obtained set of samples of interference amplitudes.

Второй умножитель обеспечивает приведение среднего значения амплитуды помехи к уровню A0. После этого смесь сигнала и помехи подается на вход устройства НП (на вход амплитудного детектора и полосового ограничителя), который обеспечивает подавление помехи.The second multiplier provides the average value of the amplitude of the interference to the level A 0 . After that, the signal and interference mixture is fed to the input of the NP device (to the input of the amplitude detector and band-pass limiter), which provides noise suppression.

При реализации устройства НП в цифровом виде обработка производится для комплексной огибающей входного сигнала

Figure 00000003
. Тогда амплитудный детектор реализуется как расчет модуля:
Figure 00000004
, a полосовой ограничитель реализуется делением на огибающуюWhen implementing the NP device in digital form, processing is performed for the complex envelope of the input signal
Figure 00000003
. Then the amplitude detector is implemented as a module calculation:
Figure 00000004
, a band stop is implemented by dividing by the envelope

Figure 00000005
Figure 00000005

где φ(n) - закон угловой модуляции входной смеси.where φ (n) is the law of angular modulation of the input mixture.

Амплитудная характеристика нелинейного элемента при A0=1 описывается параболой g(A)=A-A2, фиг.4. Можно рассчитать комплексную огибающую сигнала на выходе первого перемножителяThe amplitude characteristic of a nonlinear element with A 0 = 1 is described by the parabola g (A) = AA 2 , Fig. 4. You can calculate the complex envelope of the signal at the output of the first multiplier

Figure 00000006
Figure 00000006

Это позволяет упростить цифровую реализацию устройства НПThis allows you to simplify the digital implementation of the device NP

Figure 00000007
Figure 00000007

Выражение описывает алгоритм работы амплитудного детектора, нелинейного элемента, полосового ограничителя и первого умножителя.The expression describes the algorithm for the operation of an amplitude detector, a nonlinear element, a band stop, and the first multiplier.

С выхода первого умножителя 4 сигнал

Figure 00000008
подается на первый вход третьего умножителя 13, на второй вход которого подается числовой множитель k1=2·Аmid/A0 с первого выхода устройства оценки амплитуды помехи 11. Он обеспечивает возврат уровня полезного сигнала на выходе НП к его уровню на входе. Коэффициент 2 учитывает двукратное ослабление сигнала цели в устройстве НП.From the output of the first multiplier 4 signal
Figure 00000008
fed to the first input of the third multiplier 13, the second input of which is supplied with a numerical factor k1 = 2 · A mid / A 0 from the first output of the interference amplitude estimator 11. It provides a return of the useful signal level at the output of the receiver to its input level. Coefficient 2 takes into account the twofold attenuation of the target signal in the NP device.

Сигнал с выхода третьего умножителя 13 подается на вход согласованного фильтра. В нем производятся внутриимпульсная обработка и выделение полезного сигнала из смеси с остатками помехи и комбинационными составляющими. Результат обработки подается на выход устройства нелинейного подавления ретранслированных помех.The signal from the output of the third multiplier 13 is fed to the input of a matched filter. It produces intrapulse processing and the selection of a useful signal from a mixture with residual noise and combinational components. The result of the processing is fed to the output of the device for nonlinear suppression of relayed interference.

Согласованный фильтр может быть реализован любым из известных способов. При цифровой реализации удобно использовать алгоритм быстрой свертки. Для этого в строке данных выполняется БПФ, затем полученный спектр умножается на комплексно-сопряженный спектр излученного импульса, затем выполняется обратное БПФ.The matched filter can be implemented by any of the known methods. With a digital implementation, it is convenient to use the fast convolution algorithm. To do this, the FFT is performed in the data line, then the resulting spectrum is multiplied by the complex conjugate spectrum of the emitted pulse, then the inverse FFT is performed.

Строки матрицы Y поступают на вход согласованного фильтра одним из двух путей в зависимости от результатов работы обнаружителя помехи 10. При обнаружении помехи строка поступает после нелинейной обработки с выхода третьего умножителя 13. При отсутствии помехи - непосредственно со второго выхода обнаружителя помехи. Это позволяет исключить подавление сигнала цели при отсутствии помехи. Маршрут поступления строки данных задает обнаружитель помехи 10.The rows of the matrix Y arrive at the input of the matched filter in one of two ways, depending on the results of the operation of the interference detector 10. If interference is detected, the row arrives after non-linear processing from the output of the third multiplier 13. In the absence of interference, it is directly from the second output of the interference detector. This eliminates the suppression of the target signal in the absence of interference. The route of arrival of the data line is determined by the interference detector 10.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет раздельно подавить несколько ретранслированных помех, отличающихся доплеровским сдвигом частоты. На частотах, не накрытых помехой, производится стандартная согласованная фильтрация пачки импульсов, обеспечивающая максимальное отношение сигнал-шум.Thus, the proposed device can separately suppress several relay interference, characterized by Doppler frequency shift. At frequencies not covered by interference, a standard matched filtering of the pulse train is carried out, providing the maximum signal-to-noise ratio.

Проведено математическое моделирование предложенного устройства нелинейного подавления ретранслированных помех. Моделировалась РЛС с зондирующим сигналом в виде когерентной пачки ЛЧМ-импульсов. В качестве исходных данных было задано: минимальная частота ЛЧМ-импульса на входе АЦП - 0,3 МГц, девиация частоты - 4,4 МГц, частота дискретизации - 10 МГц; период повторения импульсов - 150 мкс, длительность импульса - 37 мкс, число импульсов в пачке - 256. На каждом периоде обрабатывалось 512 отсчетов, из них 370 соответствуют длительности импульса. Число разрядов АЦП равно 12. Использовано окно Чебышева с глубиной подавления боковых лепестков 100 дБ.Mathematical modeling of the proposed device nonlinear suppression of relayed interference. A radar with a probing signal in the form of a coherent burst of chirp pulses was simulated. The initial data was set: the minimum frequency of the LFM pulse at the input of the ADC is 0.3 MHz, the frequency deviation is 4.4 MHz, the sampling frequency is 10 MHz; the pulse repetition period is 150 μs, the pulse duration is 37 μs, the number of pulses in a packet is 256. 512 samples were processed at each period, of which 370 correspond to the pulse duration. The number of ADC bits is 12. A Chebyshev window with a side lobe suppression depth of 100 dB was used.

Заданы два сигнала точечной цели с равными задержками и разными частотами, а также три помехи с различными частотами и задержками. Входное отношение сигнал-шум равно минус 10 дБ.Two point target signals with equal delays and different frequencies are set, as well as three interferences with different frequencies and delays. The input signal-to-noise ratio is minus 10 dB.

На фиг.5 показано сечение РЛИ по дальности. Отметки сигнала 15 и помехи 16 имеют одинаковые частоты. Отношение сигнал-помеха на входе равно минус 30 дБ. Выполнена только линейная обработка. Отметка сигнала превышает боковые лепестки помехи, но запас мал. При входном отношении сигнал-помеха, равном минус 40 дБ, сигнал уже не обнаруживается.Figure 5 shows the cross-section of the radar range. The marks of the signal 15 and interference 16 have the same frequency. The signal-to-noise ratio at the input is minus 30 dB. Only linear processing has been performed. The signal mark exceeds the side lobes of the interference, but the margin is small. With an input signal-to-noise ratio of minus 40 dB, the signal is no longer detected.

На фиг.6 показано то же сечение РЛИ после нелинейной обработки при входном отношении сигнал-помеха, равном минус 70 дБ. Видно, что отметка сигнала 15 превышает отметку помехи 16 и все ее боковые лепестки. Отметка 17 представляет собой комбинационную составляющую сигнала с помехой, совпадающих по частоте.Figure 6 shows the same cross-section of radar images after nonlinear processing with an input signal-to-noise ratio of minus 70 dB. It can be seen that the mark of signal 15 exceeds the mark of interference 16 and all of its side lobes. Mark 17 is the combinational component of the signal with interference, coinciding in frequency.

Благодаря применению устройства нелинейного подавления минимально обнаруживаемый уровень сигнала уменьшается на 40 дБ.Thanks to the use of a nonlinear suppression device, the minimum detectable signal level is reduced by 40 dB.

Все элементы предлагаемого устройства могут быть реализованы в цифровом виде, например на сигнальном процессоре или на программируемой логической матрице.All elements of the proposed device can be implemented in digital form, for example, on a signal processor or on a programmable logic matrix.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Патент США №4270223, Н04В 1/12.1. US patent No. 4270223, H04B 1/12.

2. Авторское свидетельство 1264815, заявл. 03.02.84, Н04В 1/10.2. Copyright certificate 1264815, filed. 02.03.84, Н04В 1/10.

3. Авторское свидетельство 1311581, заявл. 11.03.85, Н04В 1/10.3. Copyright certificate 1311581, claimed. 11.03.85, Н04В 1/10.

4. Теория обнаружения сигналов /Под ред. П.А.Бакута. - М.: Радио и связь, 1984.4. Theory of signal detection / Ed. P.A. Bakuta. - M.: Radio and Communications, 1984.

Claims (1)

Устройство нелинейного подавления ретранслированных помех, содержащее последовательно включенные амплитудный детектор, нелинейный элемент, первый умножитель, второй вход которого соединен с выходом полосового ограничителя, вход которого соединен с входом амплитудного детектора, отличающееся тем, что дополнительно введены последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь, первое запоминающее устройство, устройство весовой обработки, блок череспериодного быстрого преобразования Фурье (БПФ), второе запоминающее устройство, обнаружитель помехи, устройство оценки амплитуды помехи, третий умножитель, согласованный фильтр, при этом к выходу обнаружителя помехи подключен первый вход второго умножителя, второй вход которого соединен со вторым выходом устройства оценки амплитуды помехи, выход второго умножителя соединен с входами амплитудного детектора и полосового ограничителя, выход первого умножителя соединен со вторым входом третьего умножителя, второй выход обнаружителя помехи соединен с входом согласованного фильтра, выход которого является выходом устройства нелинейного подавления ретранслированных помех. A device for non-linear suppression of relayed interference, comprising a series-connected amplitude detector, a non-linear element, a first multiplier, the second input of which is connected to the output of the band limiter, the input of which is connected to the input of the amplitude detector, characterized in that an analog-to-digital converter, the first memory device, weight processing device, inter-period fast Fourier transform (FFT) unit, second storage device oh, an interference detector, an interference amplitude estimator, a third multiplier, a matched filter, while the first input of a second multiplier is connected to the output of an interference detector, the second input of which is connected to the second output of the interference amplitude estimator, the output of the second multiplier is connected to the inputs of an amplitude detector and a bandpass limiter, the output of the first multiplier is connected to the second input of the third multiplier, the second output of the interference detector is connected to the input of the matched filter, the output of which is the output non-linear relay interference suppression devices.
RU2007135453/09A 2007-09-24 2007-09-24 Device for linear suppression of retransmitted noise RU2360360C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007135453/09A RU2360360C1 (en) 2007-09-24 2007-09-24 Device for linear suppression of retransmitted noise

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007135453/09A RU2360360C1 (en) 2007-09-24 2007-09-24 Device for linear suppression of retransmitted noise

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007135453A RU2007135453A (en) 2009-03-27
RU2360360C1 true RU2360360C1 (en) 2009-06-27

Family

ID=40542434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007135453/09A RU2360360C1 (en) 2007-09-24 2007-09-24 Device for linear suppression of retransmitted noise

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2360360C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU177679U1 (en) * 2016-12-06 2018-03-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" DEVICE FOR INCORRECT SUPPRESSION OF NARROWBAND INTERFERENCE
RU177831U1 (en) * 2016-12-08 2018-03-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" DEVICE FOR INCORRECT SUPPRESSION OF NARROWBAND INTERFERENCE
RU178030U1 (en) * 2016-10-24 2018-03-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" NARROWBAND SUPPRESSION DEVICE
RU2723441C2 (en) * 2018-09-21 2020-06-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационный Центр Самоцвет" Method for matched nonlinear correlation-probability filtering of signals and device for its implementation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4757265A (en) * 1971-11-24 1988-07-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Adaptive eccm signal processor
US5564095A (en) * 1994-09-30 1996-10-08 Comsat Corporation RFI suppression by cascading nonlinear devices
US5729576A (en) * 1994-12-16 1998-03-17 Hughes Electronics Interference canceling receiver
RU2115237C1 (en) * 1996-04-01 1998-07-10 Сибирская государственная академия телекоммуникаций и информатики Device for suppression of narrow-band and pulse interferences
US6072845A (en) * 1997-04-16 2000-06-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Simplified interference suppressor
RU2188503C1 (en) * 2001-04-11 2002-08-27 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Noise compensating device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4757265A (en) * 1971-11-24 1988-07-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Adaptive eccm signal processor
US5564095A (en) * 1994-09-30 1996-10-08 Comsat Corporation RFI suppression by cascading nonlinear devices
US5729576A (en) * 1994-12-16 1998-03-17 Hughes Electronics Interference canceling receiver
RU2115237C1 (en) * 1996-04-01 1998-07-10 Сибирская государственная академия телекоммуникаций и информатики Device for suppression of narrow-band and pulse interferences
US6072845A (en) * 1997-04-16 2000-06-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Simplified interference suppressor
RU2188503C1 (en) * 2001-04-11 2002-08-27 Федеральное Государственное унитарное предприятие Воронежский научно-исследовательский институт связи Noise compensating device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Теория обнаружения сигналов. Под ред. БАКУТА П.А. - М.: Радио и связь, 1984, с.297-301. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178030U1 (en) * 2016-10-24 2018-03-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" NARROWBAND SUPPRESSION DEVICE
RU177679U1 (en) * 2016-12-06 2018-03-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" DEVICE FOR INCORRECT SUPPRESSION OF NARROWBAND INTERFERENCE
RU177831U1 (en) * 2016-12-08 2018-03-14 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" DEVICE FOR INCORRECT SUPPRESSION OF NARROWBAND INTERFERENCE
RU2723441C2 (en) * 2018-09-21 2020-06-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационный Центр Самоцвет" Method for matched nonlinear correlation-probability filtering of signals and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007135453A (en) 2009-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11385348B2 (en) Wideband sonar receiver and sonar signal processing algorithms
CN109196373B (en) Power control system for improved near-far performance of radar systems
Colone et al. Cancellation of clutter and multipath in passive radar using a sequential approach
CA2921184C (en) Using orthogonal space projections to generate a constant false alarm rate control parameter
US7375676B1 (en) Mutual interference processor for pulse radar
EP3040737B1 (en) Using orthogonal space projections to generate a constant false alarm rate control parameter
US20120280854A1 (en) Signal processing system and method
Abouelfadl et al. Performance analysis of LFM pulse compression radar under effect of convolution noise jamming
RU2360360C1 (en) Device for linear suppression of retransmitted noise
Tian et al. Statistical analysis of split spectrum processing for multiple target detection
CN109061626B (en) Method for detecting low signal-to-noise ratio moving target by step frequency coherent processing
RU2296345C2 (en) Mode of targets radar station clearance according to distance and a pulse radar station with compression of pulses and restoration of signals
US9035824B2 (en) System and method of radar location
US11879970B2 (en) Signal processing apparatus and signal processing method
US9244156B1 (en) Orthogonal polarization signal agnostic matched filter
Jiang et al. Time-frequency-sparsity-based interference mitigation using order statistics for automotive radar
US9157985B1 (en) Signal agnostic matched filter parameter estimator
RU2042151C1 (en) Method and device for detecting earth moving targets
US20130257645A1 (en) Target visibility enhancement system
US20200233058A1 (en) Method for detecting radar signals
CN118871805A (en) System and method for mutual interference mitigation of FMCW automotive radar
RU2729886C1 (en) Method for passive jamming suppression with low doppler shift
US9170320B1 (en) Transmitter pushing compensation for radar stability enhancement
US10782387B2 (en) Method for deleting a signal coming from an on-board radar
Sysak et al. Implementation and verification of Nonlinear chirp signals in hardware system

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190925