RU1841294C

RU1841294C - Digital device selection of moving targets

Info

Publication number: RU1841294C
Application number: SU0003099283A
Authority: RU
Inventors: Владимир Григорьевич Бартенев; Владислав Александрович Васильев; Игорь Андреевич Колесник; Михаил Афанасьевич Котровский; Михаил Ефимович Сидельников
Original assignee: Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ВНИИРТ")
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 2018-12-06

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.

SUBSTANCE: invention relates to the field of radar and can be used in coherent pulse radar. Selection device contains in a certain way interconnected two quadrature processing channels, each of which contains an adder, five multipliers, and two delay blocks for the repetition period, a key, the weighting factor calculator, the controlled inverter, the module modulus and the argument of the inter-period correlation coefficient, two sine-cosine transducers, an additional delay block for the repetition period, an adder-subtractor and a threshold block.

EFFECT: improving the efficiency of suppressing the echo signals of slowly moving point reflectors.

1 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в когерентно-импульсных радиолокационных станциях.The invention relates to radio engineering and can be used in coherent pulse radar stations.

Известно цифровое устройство для подавления пассивных помех (см. Адаптивные устройства подавления пассивных помех в когерентно-импульсных РЛС УВД, Иванов Ю.В., Родионов Ю.В., Зарубежная радиоэлектроника 4, 1980 г., стр. 38), содержащее два квадратурных канала с последовательно соединенными фазовыми детекторами, аналого-цифровыми преобразователями и цифровыми фильтрами. Кроме когерентного гетеродина с фазовращателем на π/2 в устройство входит блок определения фазовой ошибки, входы которого подключены к первым элементам задержки цифровых фильтров квадратурных каналов, а выход через интегратор подключен ко входу управления перестраиваемого цифрового фазовращателя, включенного между когерентным гетеродином и фазовыми детекторами. Блок определения фазовой ошибки вырабатывает сигнал, пропорциональный доплеровской разности фаз сигналов помехи за период повторения РЛС. Этот сигнал после усреднения в интеграторе управляет фазой напряжения когерентного гетеродина. При этом совмещается "провал" скоростной характеристики цифрового устройства СДЦ с максимумом смещенного спектра флюктуаций движущейся пассивной помехи. Однако данное устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что адаптивные свойства устройства ограничиваются учетом только доплеровской разности фазы помехи. Коэффициент же корреляции помехи не учитывается, что снижает эффективность подавления движущихся пассивных помех. Данного недостатка лишено цифровое устройство для подавления пассивных помех (авт. свид. СССР № 809018, МКИ G01S 7/36), содержащее два квадратурных канала, каждый из которых состоит из пяти перемножителей, сумматора и последовательно соединенных блоков памяти, причем входы и выходы первого блока памяти подключены к блоку измерения аргумента межпериодного коэффициента корреляции помехи

(межпериодной доплеровской разности фазы помехи), выходы которого подключены к последовательно соединенным блоку измерения модуля межпериодного коэффициента корреляции ρ_К и блоку вычисления весового коэффициента g₂. Блок измерения аргумента межпериодного коэффициента корреляции своим выходом также подключен параллельно к функциональному преобразователю, на выходе которого образуются

и

и вычислительному блоку, на выходе которого образуются

и

. Поступающие с выходов первых блоков памяти цифровые коды x_К-1, y_К-1 умножаются в одних перемножителях на весовой коэффициент g₂, а затем в других перемножителях на

и

. Цифровые коды, поступающие с выходов вторых блоков памяти, x_К-2, y_К-2 в перемножителях умножаются на

и

. Таким образом осуществляется векторный поворот квадратурных составляющих на угол, соответствующий доплеровскому набегу фазы помехи за период повторения РЛС.A digital device for suppressing passive interference is known (see Adaptive devices for suppressing passive interference in coherent-impulse radars of the Internal Affairs Directorate, Ivanov Yu.V., Rodionov Yu.V., Foreign Radioelectronics 4, 1980, p. 38), containing two quadrature channel with serially connected phase detectors, analog-digital converters and digital filters. In addition to a coherent heterodyne with a π / 2 phase shifter, the device includes a phase error detection unit, whose inputs are connected to the first delay elements of digital quadrature channel filters, and the output through an integrator is connected to the control input of a tunable digital phase shifter connected between the coherent heterodyne and phase detectors. The phase error detection unit generates a signal proportional to the Doppler phase difference of the interference signals during the radar repetition period. This signal, after averaging in the integrator, controls the phase voltage of the coherent LO. In this case, the “failure” of the high-speed characteristic of the digital CCD device is combined with the maximum of the shifted fluctuation spectrum of the moving passive disturbance. However, this device has the disadvantage that the adaptive properties of the device are limited to considering only the Doppler phase difference of interference. The interference correlation coefficient is not taken into account, which reduces the effectiveness of the suppression of moving passive interference. This disadvantage is devoid of a digital device for suppressing passive interference (ed. Mon. USSR № 809018, MKI G01S 7/36), containing two quadrature channels, each of which consists of five multipliers, an adder and series-connected memory blocks, and the inputs and outputs of the first the memory unit is connected to the measurement unit of the argument of the interperiod correlation coefficient interference

(interperiod Doppler phase difference of interference), the outputs of which are connected to the series-connected measurement unit of the module of the interperiod correlation coefficient ρ _K and the weight calculation unit g ₂ . The block of measurement of the argument of the interperiod correlation coefficient by its output is also connected in parallel to the functional converter, the output of which forms

and

and the computing unit, the output of which are formed

and

. The digital codes x _K-1 , y _K-1 coming from the outputs of the first blocks of memory are multiplied in one multiplier by a weighting factor g ₂ , and then in other multipliers on

and

. Digital codes from the outputs of the second memory blocks, x _К-2 , y _К-2 in multipliers are multiplied by

and

. Thus, the vectorial rotation of the quadrature components by an angle corresponding to the Doppler phase of the interference phase during the repetition period of the radar station is carried out.

Однако данное устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что в нем не компенсируются сигналы, отраженные от дискретных медленно движущихся пассивных помех (типа "ангелов"). Это обусловлено инерционностью устройства, связанной с усреднением оценки доплеровской разности фаз

, в блоке измерения аргумента межпериодного коэффициента корреляции по конечному числу элементов разрешения по дальности. Уменьшение же постоянной времени усреднения может привести к компенсации сигналов и от полезных целей. То есть рассматриваемое устройство имеет недостаточную эффективность в условиях воздействия дискретных медленно перемещающихся пассивных помех.However, this device has the disadvantage that it does not compensate for the signals reflected from discrete slow moving interference (such as "angels"). This is due to the inertia of the device associated with averaging the estimate of the Doppler phase difference

, in the block of measurement of the argument of the interperiod correlation coefficient by the finite number of elements of the resolution in range. Reducing the averaging time constant can lead to signal compensation from useful targets. That is, the device in question has insufficient efficiency under the influence of discrete slowly moving passive interference.

Целью изобретения является повышение эффективности подавления дискретных пассивных медленно движущихся помех. Поставленная цель достигается тем, что в цифровое устройство для подавления пассивных помех, содержащее измеритель модуля и аргумента коэффициента корреляции, блок вычисления весового коэффициента, первый вход которого соединен с первым выходом измерителя модуля и аргумента коэффициента корреляции, первый функциональный преобразователь, второй функциональный преобразователь первый и второй каналы обработки, каждый из которых содержит выходной алгебраический сумматор, первый перемножитель, выход которого соединен с первым входом выходного алгебраического сумматора, а первый вход соединен с первым выходом второго функционального преобразователя, второй перемножитель, выход которого соединен с вторым входом выходного алгебраического сумматора, а первый вход соединен с вторым выходом второго функционального преобразователя, третий перемножитель, выход которого соединен с третьим входом выходного алгебраического сумматора, а первый вход соединен с первым выходом первого функционального преобразователя, четвертый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления весового коэффициента, последовательно соединенные первый блок оперативной памяти, вход которого является входом соответствующего канала обработки, второй блок оперативной памяти и пятый перемножитель, выход которого соединен с четвертым входом алгебраического выходного сумматора, а первый вход соединен со вторым выходом первого функционального преобразователя, вход и выход первого блока оперативной памяти первого и второго каналов обработки соединены с первым и третьим, вторым и четвертым входами измерителя модуля и аргумента коэффициента корреляции, второй вход каждого четвертого перемножителя соединен с выходом первого блока оперативной памяти того же канала, выход второго блока оперативной памяти каждого канала соединен с вторым входом третьего перемножителя другого канал, второй и четвертый входы выходного алгебраического сумматора первого канала обработки являются суммирующими, а третий - вычитающим, третий и четвертый входы выходного алгебраического сумматора второго канала обработки являются суммирующими, а первый вычитающим, введены соединенные последовательно третий блок оперативной памяти, вход которого соединен с вторым выходом измерителя модуля и аргумента коэффициента корреляции и входом второго функционального преобразователя, а выход соединен со входом первого функционального преобразователя, сумматор-вычитатель, другой вход которого соединен с вторым выходом измерителя и аргумента коэффициента корреляции и пороговый блок, выход которого соединен с вторым входом блока вычисления весового коэффициента, а другой вход соединен с третьим выходом измерителя модуля и аргумента коэффициента корреляции и третьим входом блока вычисления весового коэффициента, вход каждого канала обработки соединен с вторым входом первого перемножителя другого канала, в каждом канале обработки вход канала обработки соединен с вторым входом второго перемножителя, выход четвертого перемножителя соединен с пятым входом выходного алгебраического сумматора, пятые входы выходных алгебраических сумматоров являются суммирующими, первый вход выходного алгебраического сумматора первого канала обработки является суммирующим, второй вход выходного алгебраического сумматора второго канала обработки является суммирующим.The aim of the invention is to increase the efficiency of suppression of discrete passive slow-moving interference. This goal is achieved by the fact that in a digital device for suppressing passive interference, containing a meter module and the correlation coefficient argument, a weight calculation unit, the first input of which is connected to the first output of the module meter and correlation coefficient argument, the first functional converter, the second functional converter first and the second processing channels, each of which contains an output algebraic adder, the first multiplier, the output of which is connected to the first input to the input algebraic adder, and the first input is connected to the first output of the second functional converter, the second multiplier, the output of which is connected to the second input of the output algebraic adder, and the first input is connected to the second output of the second functional converter, the third multiplier, the output of which is connected to the third input of the output algebraic adder, and the first input is connected to the first output of the first functional converter, the fourth multiplier, the first input of which is connected to the output of the weight calculation unit connected in series to the first RAM block whose input is the input of the corresponding processing channel, the second RAM block and the fifth multiplier whose output is connected to the fourth input of the algebraic output adder, and the first input connected to the second output of the first functional converter, the input and output of the first RAM block of the first and second processing channels are connected to the first and third, second and fourth meter inputs I module and argument of the correlation coefficient, the second input of every fourth multiplier is connected to the output of the first RAM block of the same channel, the output of the second RAM block of each channel is connected to the second input of the third multiplier of another channel, the second and fourth inputs of the output algebraic adder of the first processing channel are summing, and the third - subtracting, the third and fourth inputs of the output algebraic adder of the second processing channel are summing, and the first subtracting, The third block of operative memory connected in series is entered, the input of which is connected to the second output of the module meter and the correlation coefficient argument and the input of the second functional converter, and the output is connected to the input of the first functional converter, adder-subtractor, another input of which is connected to the second output of the meter and the coefficient argument correlation and threshold unit, the output of which is connected to the second input of the weight calculation unit, and the other input is connected to the third output, and The module and correlation coefficient measurer and the third input of the weight calculation unit, the input of each processing channel is connected to the second input of the first multiplier of another channel; in each processing channel, the input of the processing channel is connected to the second input of the second multiplier, the output of the fourth multiplier is connected to the fifth input of the output algebraic adder, the fifth inputs of the output algebraic adders are summing, the first input of the output algebraic adder of the first processing channel S THE summing a second input the output of the algebraic adder is a second channel processing summing.

Заявителю не известны технические решения, в которых бы использовалась указанная в отличительной части формулы совокупность существенных признаков, дающая положительный эффект, указанный в цели изобретения.The applicant is not aware of the technical solutions in which the set of essential features indicated in the characterizing part of the formula would be used, which gives the positive effect indicated in the objective of the invention.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная электрическая схема измерителя модуля и аргумента межпериодного коэффициента корреляции; на фиг. 3 - структурная электрическая схема блока вычисления весового коэффициента.FIG. 1 shows the structural electrical circuit of the proposed device; in fig. 2 is a block diagram of a module meter and an argument of the inter-period correlation coefficient; in fig. 3 is a block diagram of a weight calculation unit.

На фиг. 1, 2, 3 приняты следующие обозначения:FIG. 1, 2, 3 the following notation is used:

1 - первый канал обработки;1 - the first processing channel;

2 - второй канал обработки;2 - the second processing channel;

3 - первый перемножитель;3 - the first multiplier;

4 - второй перемножитель;4 - the second multiplier;

5 - третий перемножитель;5 - the third multiplier;

6 - выходной алгебраический сумматор;6 - output algebraic adder;

7 - четвертый перемножитель;7 is the fourth multiplier;

8 - пятый перемножитель;8 is the fifth multiplier;

9 - первый блок оперативной памяти;9 - the first block of RAM;

10 - второй блок оперативной памяти;10 - the second block of RAM;

11 - блок вычисления весового коэффициента;11 - unit for calculating the weight coefficient;

12 - пороговый блок;12 - threshold block;

13 - измеритель модуля и аргумента коэффициента корреляции;13 - meter module and the argument of the correlation coefficient;

14 - первый функциональный преобразователь;14 - the first functional converter;

15 - второй функциональный преобразователь;15 - the second functional converter;

16 - третий блок оперативной памяти;16 - the third block of RAM;

17 - сумматор-вычитатель;17 - adder-subtractor;

18 - шестой перемножитель;18 is the sixth multiplier;

19 - восьмой перемножитель;19 - the eighth multiplier;

20 - первый сумматор;20 - the first adder;

21 - первый блок усреднения;21 - the first averaging block;

22 - первый делитель;22 - the first divider;

23 - блок вычисления арктангенса;23 — arctangent calculation unit;

24 - седьмой перемножитель;24 - the seventh multiplier;

25 - девятый перемножитель;25 - the ninth multiplier;

26 - вычитатель;26 - subtractor;

27 - второй блок усреднения;27 - second averaging block;

28 - первый квадратор;28 - the first quad;

29 - второй сумматор;29 - the second adder;

30 - первый блок извлечения корня;30 — first root extraction unit;

31 - второй делитель;31 - the second divider;

32 - блок сравнения с порогом и анализа протяженности пассивной помехи;32 - unit comparison with the threshold and analysis of the length of passive interference;

33 - второй квадратор;33 - the second quad;

34 - третий блок усреднения;34 - the third averaging block;

35 - третий сумматор;35 - the third adder;

36 - третий делитель;36 - the third divider;

37 - четвертый блок усреднения;37 is the fourth averaging block;

38 - третий квадратор;38 - the third quad;

39 - четвертый сумматор;39 - fourth adder;

40 - второй блок извлечения корня;40 - second root extraction block;

41 - четвертый квадратор;41 - fourth quadrant;

42 - коммутатор;42 - switch;

43 - четвертый блок оперативной памяти;43 - the fourth block of RAM;

44 - пятый сумматор;44 - the fifth adder;

45 - блок инвертирования.45 - inversion unit.

Устройство для подавления пассивных помех содержит первый и второй каналы обработки 1 и 2, каждый из которых содержит выходной алгебраический сумматор 6, первый перемножитель 3, выход которого соединен с первым входом выходного алгебраического сумматора 6, второй перемножитель 4, выход которого соединен с вторым входом выходного алгебраического сумматора 6, третий перемножитель 5, выход которого соединен с третьим входом выходного алгебраического сумматора 6, четвертый перемножитель 7, выход которого подключен к пятому входу выходного алгебраического сумматора 6, пятый перемножитель 8, выход которого подключен к четвертому входу выходного алгебраического сумматора 6 и два последовательно включенных первого и второго блоков 9 и 10 оперативной памяти. Устройство для подавления пассивных помех содержит также измеритель 13 модуля и аргумента межпериодного коэффициента корреляции, входы которого подключены ко входам и выходам первых блоков 9 оперативной памяти первого и второго каналов обработки 1 и 2. Первый выход измерителя 13 соединен со входом блока 11 вычисления весового коэффициента. Второй выход измерителя 13 подключен ко входам третьего блока 16 оперативной памяти, сумматора-вычитателя 17 и второго функционального преобразователя 15. Выход третьего блока 16 оперативной памяти соединен со входами первого функционального преобразователя 14 и сумматора-вычитателя 17. Выход сумматора-вычитателя 17 через пороговый блок 12 подключен ко входу скоростного признака блока 11 вычисления весового коэффициента.A device for suppressing passive interference contains the first and second processing channels 1 and 2, each of which contains an output algebraic adder 6, the first multiplier 3, the output of which is connected to the first input of the output algebraic adder 6, the second multiplier 4, the output of which is connected to the second input of the output algebraic adder 6, the third multiplier 5, the output of which is connected to the third input of the output algebraic adder 6, the fourth multiplier 7, the output of which is connected to the fifth input of the output alge the braic adder 6, the fifth multiplier 8, the output of which is connected to the fourth input of the output algebraic adder 6 and two series-connected first and second blocks 9 and 10 of the RAM. The device for suppressing passive interference also contains a meter 13 of the module and the argument of the inter-period correlation coefficient, the inputs of which are connected to the inputs and outputs of the first RAM blocks 9 of the first and second processing channels 1 and 2. The first output of the meter 13 is connected to the input of the weight calculator 11. The second output of the meter 13 is connected to the inputs of the third memory block 16, the adder-subtractor 17 and the second functional converter 15. The output of the third memory block 16 is connected to the inputs of the first functional converter 14 and the adder-17. The output of the adder-17 through the threshold unit 12 is connected to the input of the speed characteristic of the weight calculation unit 11.

Выходы первого и второго функциональных преобразователей 14 и 15, а также выход блока 11 вычисления весового коэффициента подключены к соответствующим входам первого, второго, третьего, четвертого и пятого перемножителей, первого и второго каналов обработки. Измеритель 13 модуля и аргумента межпериодного коэффициента корреляции содержит соединенные последовательно шестой перемножитель 18, первый сумматор 20, первый блок 21 усреднения, первый делитель 22, и блок 23 вычисления арктангенса, выход которого является выходом оценки аргумента межпериодного коэффициента корреляции. Измеритель 13 также содержит последовательно соединенные первый квадратор 28, второй сумматор 29, первый блок 30 извлечения корня, второй делитель 31, блок 32 сравнения с порогом и анализа протяженности пассивной помехи, на выходе которого формируется признаки протяженности. Выход блока 32 подключен ко входам управления первого и второго блоков усреднения 21 и 27, выходы которых через квадраторы 38 и 41 подключены ко входам четвертого сумматора 39. Выход четвертого сумматора 39 через второй блок 40 извлечения корня подключен к третьему делителю 36, выход которого является выходом оценки модуля коэффициента корреляции.The outputs of the first and second functional converters 14 and 15, as well as the output of the weight calculation unit 11, are connected to the corresponding inputs of the first, second, third, fourth and fifth multipliers, first and second processing channels. The meter 13 of the module and the argument of the inter-period correlation coefficient contains the sixth multiplier 18 connected in series, the first adder 20, the first averaging block 21, the first divider 22, and the arc tangent calculator 23, the output of which is the output of the estimate of the argument of the inter-period correlation coefficient. The meter 13 also contains sequentially connected the first quad 28, the second adder 29, the first root extraction block 30, the second divider 31, the comparison block 32 with the threshold and analysis of the length of the passive interference, the output of which forms the signs of the length. The output of block 32 is connected to the control inputs of the first and second averaging blocks 21 and 27, the outputs of which are connected to the inputs of the fourth adder 39 via quadrants 38 and 41. The output of the fourth adder 39 is connected to the third divider 36, the output of which is the output of the fourth adder 39 estimates of the modulus of the correlation coefficient.

В измерителе 13 имеются последовательно соединенные второй квадратор 33, третий блок усреднения 34, третий сумматор 35, выход которого соединен с другими входами второго делителя 31 и третьего делителя 36, последовательно соединенные седьмой перемножитель 24, вычитатель 26, выход которого подключен ко второму блоку 27 усреднения. Четвертый блок усреднения 37 включен между выходом первого квадратора 28 и входом третьего сумматора 35. Блок 11 вычисления весового коэффициента содержит последовательно соединенные коммутатор 42, четвертый блок оперативной памяти 43, пятый сумматор 44 и блок инвертирования 45.In the meter 13 there are serially connected second quad 33, third averaging block 34, third adder 35, the output of which is connected to other inputs of the second divider 31 and third divider 36, sequentially connected the seventh multiplier 24, subtractor 26, the output of which is connected to the second averaging block 27 . The fourth averaging unit 37 is connected between the output of the first quadr 28 and the input of the third adder 35. The weight calculation unit 11 comprises a series-connected switch 42, a fourth memory unit 43, a fifth adder 44 and an inverting unit 45.

Устройство работает следующим образом. Цифровые коды отраженных сигналов x_К, y_К к-того периода повторения со входа устройства поступают в первые блоки 9 оперативной памяти, на измеритель 13 модуля и аргумента межпериодного коэффициента корреляции, а также на вторые входы первого и второго перемножителей 3 и 4. Коды задержанных на период повторения сигналов x_К-1, y_К-1 с выхода первых блоков 9 оперативной памяти также поступают в измеритель 13. При этом на выходе шестого, седьмого, восьмого и девятого перемножителей 18, 24, 19, 25 измерителя 13, образуются произведения кодов сигналов текущего зондирования на коды сигналов предыдущего зондирования

The device works as follows. The digital codes of the reflected signals x _K , y _K of the repetition period from the device input go to the first memory blocks 9, to the module 13 meter and the inter-period correlation coefficient argument, and also to the second inputs of the first and

second multipliers

3 and 4. Delayed codes for the period of repetition of the signals x _K-1 , y _K-1 from the output of the first blocks 9 of the RAM also go to the meter 13. At the output of the sixth, seventh, eighth and

ninth multipliers

18, 24, 19, 25 meter 13, works are formed signal codes currently for sensing signals in the code of the previous sensing

которые после сложения в 20 и вычитания в 26 дают соответственно величиныwhich, after adding in 20 and subtracting in 26, give the values

После усреднения

и

в блоках 21 и 27 по N элементам дальности (N выбирается для протяженной пассивной помехи равным 4 или 8, а для дискретной пассивной помехи, равным единице) и деления в делителе 22 на выходе блока 23 вычисления арктангенса получается оценка аргумента межпериодного коэффициента корреляции-доплеровского набега фазы за период повторения РЛСAfter averaging

and

in

units

21 and 27 for N elements of the range (N is chosen for extended passive interference equal to 4 or 8, and for discrete passive interference equal to one) and division in divider 22 at the output of arctangent calculation unit 23, the interperiod correlation coefficient-Doppler raid argument is obtained phase for the period of repetition radar

Со второго выхода измерителя 13 оценка величины набега фазы помехи

за к-тый период повторения поступает на вход второго функционального преобразователя 15, на выходе которого образуются

и

, поступающие соответственно на первые входы первого и второго перемножителей 3 и 4. Задержанный код оценки аргумента

с выхода третьего блока 16 оперативной памяти поступает на вход первого функционального преобразователя 14, на выходе которого образуются

и

, поступающие соответственно на первые входы третьего и пятого перемножителей 5 и 8.From the second output of the meter 13 estimate of the magnitude of the phase shift interference

for the k-th period of repetition is fed to the input of the second functional Converter 15, the output of which are formed

and

received respectively at the first inputs of the first and

second multipliers

3 and 4. Delayed code for evaluating the argument

from the output of the third block 16 RAM is fed to the input of the first functional Converter 14, the output of which are formed

and

received respectively at the first inputs of the third and

fifth multipliers

5 and 8.

В первом и втором перемножителях 3 и 4 коды сигналов, соответствующие текущему зондированию x_К, y_К, подвергаются двумерному повороту на угол

в положительном направлении. В третьем и пятом перемножителях 5 и 8 коды x_К-2, y_К-2, поступающие с выхода вторых блоков 10 оперативной памяти, т.е. задержанные на два периода повторения подвергаются также двумерному повороту на угол

, но в отрицательном направлении. Двумерный поворот квадратурных составляющих на угол

и угол

, компенсирует доплеровские сдвиги фазы помехи и обеспечивает синфазность сигналов текущего зондирования x_К, y_К и сигналов, задержанных на два периода повторения x_К-2, y_К-2 с сигналами, задержанными на период повторения x_К-1, y_К-1, которые с выходов первых блоков 9 оперативной памяти подаются на второй вход четвертых перемножителей 7. На первый вход четвертых перемножителей подается код весового коэффициента g₂.In the first and

second multipliers

3 and 4, the signal codes corresponding to the current sounding x _K , y _K are subjected to a two-dimensional rotation through the angle

in a positive direction. In the third and

fifth multipliers

5 and 8, the codes x _K-2 , y _K-2 , coming from the output of the second RAM blocks 10, i.e. detainees for two periods of repetition are also subjected to a two-dimensional rotation at an angle

but in a negative direction. 2D rotation of quadrature components

and angle

, compensates for the Doppler phase shifts of the interference and provides the common-mode signals of the current sensing x _K , y _K and signals delayed by two repetition periods x _K-2 , y _K-2 with signals delayed by the repetition period x _K-1 , y _K-1 , which from the outputs of the first memory blocks 9 are fed to the second input of the fourth multipliers 7. The weighting code g ₂ is fed to the first input of the fourth multipliers.

Остановимся подробнее на формировании весового коэффициента g₂. В измерителе 13 коды незадержанных сигналов x_К, y_К после возведения в квадрат в первом и втором квадраторах 28 и 33, усреднения в третьем и четвертом блоках 34 и 37 суммируются в третьем сумматоре 35, что дает суммуLet us dwell on the formation of the weight coefficient g ₂ . In meter 13, the codes of undelayed signals x _K , y _K after squaring in the first and second quadrants 28 and 33, averaging in the third and fourth blocks 34 and 37 are summed in the third adder 35, which gives the sum

пропорциональную мощности помехи, код которой поступает на один из входов второго и третьего делителей 31 и 36. На другой вход второго делителя 31 поступает код, полученный после объединения квадратов

и

во втором сумматоре 29 и извлечение квадратного корня в первом блоке извлечения корня 30. В результате деления в 31 получается код величиныproportional to the interference power, the code of which goes to one of the inputs of the second and

third dividers

31 and 36. The code received after combining the squares is fed to the other input of the second divider 31

and

in the second adder 29 and extracting the square root in the first block extracting the root 30. As a result of dividing by 31, a code of the value is obtained

характеризующей превышение уровня отраженного сигнала в каждом отдельном элементе дальности над средней мощностью сигналов в N элементах дальности. Деление на N производится автоматически благодаря тому, что N выбирается равным 4=2² или 8=2³, т.е. код делителя подается со сдвигом на два разряда или на три разряда влево. Код величины С поступает в блок 32 сравнения с порогом и анализа протяженности помехи. В блоке 32 производится сравнение кода величины С с кодом порога в каждом элементе дальности для того, чтобы определить принадлежность каждой отдельной выборки эхо-сигнала к шуму (если порог не превышен) или к сигналу цели, пассивной помехи (если порог превышен). Полученный признак превышение шумового уровня в виде логической единицы заносится в сдвиговый регистр, состоящий из N последовательно включенных разрядов. К выходам каждого разряда подключены входы N схемы И. При наличии во всех N элементах дальности (N разрядах регистра) логической единицы вырабатывается признак протяженности пассивной помехи, который заносится в буферное оперативное запоминающее устройство. При этом для упреждения информации о протяженности пассивной помехи на N элементов дальности считывание из ОЗУ признаков протяженности пассивной помехи производится по адресу, на N меньшем, чем адрес записи.characterizing the excess of the reflected signal in each individual element of the range above the average signal power in the N elements of the range. The division by N is made automatically due to the fact that N is chosen equal to 4 = 2 ² or 8 = 2 ³ , i.e. the divider code is fed with a shift of two digits or three digits to the left. The magnitude code C arrives at block 32 for comparing with a threshold and analyzing the extent of interference. In block 32, a magnitude code C is compared with a threshold code at each range element in order to determine whether each individual echo sample belongs to noise (if the threshold is not exceeded) or to the target signal, passive interference (if the threshold is exceeded). The resulting sign of the excess noise level in the form of a logical unit is entered in a shift register consisting of N consecutively connected bits. The outputs of each digit are connected to the inputs of the N circuit I. If there is a logical unit in all N elements of the range (N bits of the register), a sign of the extent of the passive interference is generated, which is recorded in the buffer operational memory. At the same time, in order to pre-empt information on the extent of passive interference on N range elements, reading out from RAM of signs of the extent of passive interference is performed at an address that is N less than the address of the entry.

Признак протяженности пассивной помехи выдается на выход блока 32 и используется как для управления режимом работы первого и второго блоков усреднения 21 и 27 (при наличии лог. 1 N=4 или 8, при наличии лог. 0 N=1), так и для управления режимом работы блока вычисления весового коэффициента 11.The sign of the length of passive interference is given to the output of block 32 and is used both to control the operation mode of the first and second averaging blocks 21 and 27 (if there is a log. 1 N = 4 or 8, if there is a log. 0 N = 1), and to control the mode of operation of the weight calculation unit 11.

На другой вход делителя 36 поступает код, полученный после объединения квадратов

и

в четвертом сумматоре 39 и извлечения квадратного корня во втором блоке 40 извлечения корня. В результате деления получается код оценки модуля межпериодного коэффициента корреляции.To the other input of divider 36 receives the code obtained after combining the squares.

and

in the fourth adder 39 and extracting the square root in the second block 40 extracting the root. As a result of the division, the evaluation code of the modulus of the inter-period correlation coefficient is obtained.

По величине этой оценки в блоке вычисляется оптимальная величина весового коэффициента g₂, обеспечивающая предельное подавление помехи с данным коэффициентом корреляции нерекурсивным фильтром второго порядка как для постоянного периода повторения, так и для вобулированной последовательности импульсов. Для протяженных помех с реальными значениями модулей коэффициента корреляции

оптимальная величина для невобулированной последовательности импульсов, т.е.

для вобулированной последовательности импульсов с чередующимися периодами

Формирование оптимального весового коэффициента в блоке 11 производится по-разному в зависимости от признака протяженности пассивной помехи, поступающего на вход 3, и от скоростного признака, поступающего на вход 2. Со входа и выхода третьего блока 16 оперативной памяти коды

и

поступают в сумматор-вычитатель 17. По сигналу управления для невобулированной последовательности импульсов производится суммирование

, а для вобулированной последовательности вычитание

. В пороговом блоке 12 модуль суммы или разности аргументов межпериодного коэффициента корреляции сравнивается с порогом, величина которого меняется в зависимости от признака протяженности пассивной помехи. Для протяженной пассивной помехи этот порог равен

, для дискретной помехи

при наличии вобуляции и

при отсутствии вобуляции, коды порогов хранятся в ПЗУ порогового блока 12. Следует заметить, что, если для протяженной пассивной помехи

может равняться нулю, то для дискретной пассивной помехи

должно быть всегда больше нуля, так как в противном случае будет производиться подавление и полезного сигнала цели.Based on the value of this estimate, the unit calculates the optimal value of the weight coefficient g ₂ , which provides the ultimate suppression of interference with a given correlation coefficient by a non-recursive second-order filter both for a constant repetition period and for a wobbled pulse train. For extended interference with real values of the modules of the correlation coefficient

the optimal value for an unbullable pulse train, i.e.

for wobbled pulse train with alternating periods

The formation of the optimal weighting factor in block 11 is done differently depending on the sign of the length of the passive interference coming to the input 3, and from the speed sign coming to the input 2. From the input and output of the third RAM block 16

and

enter the adder-subtractor 17. The control signal for the unbalanced sequence of pulses is summed

, and for the wobbled sequence subtraction

. In the threshold unit 12, the modulus of the sum or difference of the arguments of the inter-period correlation coefficient is compared with a threshold, the value of which varies depending on the sign of the length of the passive interference. For extended passive interference, this threshold is

for discrete interference

with wobble and

in the absence of wobulation, threshold codes are stored in the ROM of threshold unit 12. It should be noted that, for extended passive interference

may be zero, then for discrete passive interference

must always be greater than zero, since otherwise the target signal will be suppressed.

Зафиксированное превышение порога в блоке 12 в виде скоростного признака поступает в блок 11 вычисления весового коэффициента. На входе блока 11 включен коммутатор 42, управляемый кодом признака протяженности пассивной помехи. Для протяженной пассивной помехи коммутатор передает код модуля межпериодного коэффициента корреляции в четвертый блок 43 оперативной памяти. Задержанные и незадержанные коды модулей межпериодных коэффициентов корреляции смежных периодов суммируются в пятом сумматоре 44 и поступают в блок инвертирования 45. Для дискретной пассивной помехи (на входе 3 логический 0) на выходе коммутатора формируется код 1. Задержанная и незадержанная единица после сложения в 44 дают 2. Блок инвертирования 45 работает на инвертирование знака кода, поступающего на его вход только при отсутствии скоростного признака (логический ноль на входе 2). То есть если скорость пассивной помехи мала, то скоростной признак не вырабатывается, g₂=-2, что соответствует режиму двукратного вычитания, если же скоростной признак вырабатывается, то g₂=+2, что соответствует режиму когерентного сложения. Следует подчеркнуть, что если вырабатывается признак протяженной помехи, a

блок инвертирования работает без учета скоростного признака, т.е.

.The fixed excess of the threshold in block 12 in the form of speed sign enters the block 11 of the calculation of the weighting factor. At the input of block 11, a switch 42 is turned on, controlled by the passive interference length code. For extended passive interference, the switch transmits the code of the module of the inter-periodic correlation coefficient to the fourth memory block 43. The delayed and not held codes of the modules of the interperiod correlation coefficients of adjacent periods are summed in the fifth adder 44 and fed to the inverting unit 45. For discrete passive interference (input 3 logical 0), the output of the switch forms code 1. The delayed and non-delayed unit after adding 44 gives 2 Inversion unit 45 operates to invert the sign of the code arriving at its input only if there is no speed sign (logical zero at input 2). That is, if the speed of passive interference is small, then the speed sign is not produced, g ₂ = -2, which corresponds to the double subtraction mode, if the speed sign is produced, then g ₂ = + 2, which corresponds to the coherent addition mode. It should be emphasized that if a sign of extended interference is produced, a

the inverting unit operates without taking into account the speed characteristic

.

В таблице ниже приведены значения весовых коэффициентов, формируемых в блоке 11 в зависимости от признака протяженности пассивной помехи, скоростного признака и наличия или отсутствия вобуляции периода повторения РЛС.The table below shows the values of weight coefficients formed in block 11, depending on the sign of the length of the passive interference, speed signal and the presence or absence of woblation of the radar repetition period.

Остановимся на вопросах практической реализации предложенного устройства. Все перемножители, делители, входящие в устройство, а также сумматоры, вычитатели могут быть построены на готовых интегральных микросхемах, например серии 1802. Для построения всех блоков оперативной памяти следует использовать микросхемы ОЗУ с произвольной выборкой. Для адресации ОЗУ с произвольной выборкой в блоки оперативной памяти входят адресные счетчики, тактируемые импульсами синхронизации с частотой дискретизации, поступающими до синхронизатора РЛС (на фиг. 1 не показано). Начало тактирования совпадает по времени с импульсами запуска РЛС. Причем объем ОЗУ должен выбираться с учетом наиболее протяженного по времени из периодов повторения вобулированной последовательности. Первый и второй функциональные преобразователи типа sin/cos, а также блок вычисления Arctg, квадраторы и блоки извлечения квадратного корня реализуется на программируемых постоянных запоминающих устройствах, например, в микросхемах серии 556. Все блоки усреднения представляют собой многоразрядные регистры последовательного сдвига, с параллельных выходов разрядов которых коды поступают на входы сумматоров. Тактирование регистров сдвига производятся импульсами синхронизации, поступающими от синхронизатора РЛС (на фиг. 1 не показано). Первый и второй блоки 21 и 27 усреднения в свой состав также включают и коммутатор, управляемый кодом признака протяженности, подключающий выход блока усреднения к его входу. Пороговый блок 12 представляет собой многоразрядный цифровой компаратор, на один вход которого подается текущий код, а на другой вход - код порога, который поступает от РЛС с выхода постоянного запоминающего устройства, с хранящимися в нем кодами порогов. Выбор кода порога производится изменением кода адреса подаваемого на ПЗУ. О построении блока сравнения с порогом и анализа протяженности помех говорилось при рассмотрении работы устройства. Дополнительно заметим, что сравнение кодов в этом блоке также производится с помощью цифрового компаратора. Критерий N из N, который реализован на N-разрядном регистре сдвига и N входовой схеме И является наиболее жестким и в некоторых случаях может быть заменен критерием K из N, где K выбирается на практике с учетом выбранного N и степени нестационарности пассивной помехи. Для упорядочивания признаков протяженности помехи в блок 32 сравнения с порогом и анализа протяженности введено буферное оперативное запоминающее устройство, состоящее из двух частей. Первая половина буферного ОЗУ в данном периоде повторения работает в режиме записи, а вторая - в режиме считывания. В следующем периоде повторения режимы ОЗУ меняются. При этом адресация каждой половины ОЗУ производится своим счетчиком, который при записи и считывании имеет смещение в N тактирующих импульсов. Тактирующие импульсы с частотой дискретизаций поступают с синхронизатора РЛС. Поскольку буферное ОЗУ хранит лишь одноразрядную информацию объем его невелик. От синхронизатора РЛС поступает также сигнал управления Т₁≠Т₂ на пороговый блок 12 и сумматор-вычитатель 17.Let us dwell on the practical implementation of the proposed device. All multipliers, dividers included in the device, as well as adders, subtractors can be built on ready-made integrated circuits, for example, the 1802 series. To build all the RAM blocks, use random-access RAM chips. To address random-access RAM, address counters clocked by synchronization pulses with a sampling frequency arriving before the radar synchronizer (not shown in Fig. 1) are included in the RAM blocks. The start of clocking coincides in time with the radar trigger pulses. Moreover, the amount of RAM should be selected taking into account the longest in time of the repetition periods of the wobbling sequence. The first and second sin / cos type functional converters, as well as the Arctg computing unit, quadgers and square root extractors, are implemented on programmable read-only memory devices, for example, in the 556 series microcircuits. All averaging blocks are multi-digit serial shift registers with parallel discharge outputs which codes arrive at the inputs of adders. Clocking shift registers produced by synchronization pulses coming from the synchronizer radar (Fig. 1 is not shown). The first and second averaging blocks 21 and 27 also include a switch, controlled by a length attribute code, connecting the output of the averaging block to its input. The threshold unit 12 is a multi-digit digital comparator, to one input of which the current code is fed, and to the other input - the threshold code, which comes from the radar output from the permanent storage device, with threshold codes stored in it. The choice of the threshold code is made by changing the code of the address supplied to the ROM. The construction of the unit of comparison with the threshold and analysis of the length of interference was discussed when considering the operation of the device. Additionally, we note that the comparison of codes in this block is also performed using a digital comparator. The N criterion of N, which is implemented on the N-bit shift register and the N input circuit And is the strictest and in some cases can be replaced by the K criterion of N, where K is chosen in practice, taking into account the selected N and the degree of nonstationarity of passive interference. To organize the signs of the length of interference in the block 32 comparison with the threshold and analysis of the length of the buffer operational memory device, consisting of two parts. The first half of the buffer RAM in a given repetition period works in write mode, and the second in read mode. In the next repetition period, the RAM modes change. In this case, each half of the RAM is addressed by its own counter, which, when written and read, has an offset of N clocking pulses. Clocking pulses with a sampling frequency coming from the synchronizer radar. Since the buffer RAM stores only one-bit information its volume is small. From the synchronizer radar also receives a control signal T ₁ ≠ T ₂ on the threshold unit 12 and the adder-subtractor 17.

Коммутатор 42 реализуется по схеме мультиплекса на два входа, на одном из которых действует входной код на втором постоянный код единицы. Блок 45 инвертирования производит лишь инверсию кода знакового разряда с помощью схемы 2И-НЕ. На один вход схемы 2И-НЕ подается знаковый разряд текущего кода, а на другой объединенный по И признак скорости в код С₁ и признак

вход е₁. Таким образом, в схеме 2И-НЕ происходит инвертирование знака (т.е. вместо логического нуля на выходе логическая 1) при наличии хотя бы одного логического нуля на входах схемы 2И-НЕ, объединяющей признак скорости и признак

, т.е. в соответствии с приведенной таблицей.The switch 42 is implemented according to the multiplex scheme for two inputs, one of which has an input code on the second constant unit code. Inverting unit 45 only performs inversion of the sign bit code using the 2I-NO circuit. To one input of the 2I-NOT circuit, the sign bit of the current code is supplied, and the other is combined by AND rate sign into code С ₁ and sign

input e ₁ . Thus, in the 2I-NOT circuit, the sign is inverted (i.e., instead of a logical zero at the output of logical 1), if at least one logical zero is present at the inputs of the 2I-NOT circuit, the speed is uniting feature and

i.e. in accordance with the table.

Сравнительный анализ эффективности предложенного устройства с известным производился по характеристикам обнаружения полезного сигнала на фоне пассивных помех методом статистического моделирования. При этом доплеровский набег фазы за период повторения полезного сигнала задавался равным π, а доплеровский набег фазы сигнала помехи равным π/8. Межпериодный коэффициент корреляции дискретной пассивной помехи, занимающей один элемент дальности, составлял 0,95. Форма спектра флюктуаций помехи гауссова. Вероятность ложной тревоги была выбрана 10^-8. Результаты расчетов показали, что при использовании вобуляции (9%) выигрыш в пороговом сигнале для предложенного устройства по сравнению с известным ранее для вероятности правильного обнаружения 0,5 составлял около 6 дБ, а при использовании постоянного периода повторения 3 дБ.Comparative analysis of the effectiveness of the proposed device with the known was carried out according to the characteristics of the detection of the useful signal against the background of passive interference by the method of statistical modeling. In this case, the Doppler phase shift during the repetition period of the useful signal was set to π, and the Doppler phase shift of the interference signal was equal to π / 8. The interperiod correlation coefficient of a discrete passive interference occupying one element of the range was 0.95. The shape of the fluctuation spectrum is Gaussian interference. The probability of a false alarm was chosen 10 ^-8 . The calculation results showed that when using wobbles (9%), the gain in the threshold signal for the proposed device compared to the previously known probability of correct detection was 0.5 dB, and when using a constant repetition period 3 dB.

Claims

1. A digital device for the selection of moving targets containing two quadrature processing channels, each of which contains an adder, the first, second and third multipliers, the outputs of which are connected respectively to the direct, to the direct and inverse inputs of the adder, sequentially connected to the first delay block for the repetition period and the fourth multiplier and serially connected second delay unit for the repetition period and the fifth multiplier, the output of which is connected to the inverse of the adder, sequentially connected to the key h, the weighting factor calculator and the controlled inverter, the output of which is connected to the second inputs of the fourth multipliers of both quadrature processing channels, the module meter and the inter-period correlation coefficient argument, the module output and the output "extended interference" signal are connected respectively to the input and the control input of the key, the first sine-cosine transducer, the sine output of which is connected to the second inputs of the third multipliers, and the cosine output - to the second inputs of the fifth multipliers wallpaper x quadrature processing channels, and the second sine-cosine converter, the input of which is connected to the output of the modulus argument and the inter-period correlation coefficient argument, the sine output of the second sine-cosine converter, is connected to the second inputs of the first multipliers, and the cosine output is connected to the second inputs of the second multipliers of both quadrature processing channels, and interconnected the input of the first delay unit for the repetition period of the first quadrature processing channel and the first input The modules of the module and argument of the inter-period correlation coefficient are the first input of a digital device for selection of moving targets, interconnected the input of the first delay unit for the repetition period of the second quadrature processing channel and the second input of the module meter and argument of the inter-period correlation coefficient are the second input of a digital device for selection of moving targets, outputs the first delay blocks for the repetition period of the first and second quadrature processing channels are connected to the inputs of the corresponding the second delay blocks for the repetition period and respectively the third and fourth inputs of the module meter and the argument of the inter-period correlation coefficient; the output of the second delay block for the repetition period of each quadrature processing channel is connected to the first input of the third multiplier of another channel, characterized in that suppressing the echo signals of slowly moving point reflectors, a delay block is added for the repetition period, an adder-subtractor and a threshold block, with the output argument and the module meter and argument of the inter-period correlation coefficient is connected by the input of the adder-subtractor and through the delay unit for the repetition period with another input of the adder-subtractor and with the input of the first sine-cosine converter, the output of the adder-subtractor is connected via a threshold unit to the control input of the controlled inverter, output the "extended interference" signal of the module meter and the argument of the inter-period correlation coefficient is connected to the input of switching thresholds of the threshold block, interconnected by the control The inputs of the adder-subtractor and the threshold block are the input of the signal “wobble repetition period” of the digital moving target selection device, the first input of the first multiplier of the first quadrature processing channel and the first input of the second multiplier of the second channel, and the first input the first multiplier of the second quadrature processing channel and the first input of the second multiplier of the first channel are connected to the first input of a digital selection device e moving targets and in each quadrature processing channel, the output of the fourth multiplier is connected to the direct input of the adder.

2. A digital device according to claim 1, wherein the weighting factor calculator comprises a series-connected delay unit for the repetition period and an adder, the second input of which is connected to the input of the delay unit for the repetition period.