RU2625559C2 - Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 - Google Patents
Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625559C2 RU2625559C2 RU2015137677A RU2015137677A RU2625559C2 RU 2625559 C2 RU2625559 C2 RU 2625559C2 RU 2015137677 A RU2015137677 A RU 2015137677A RU 2015137677 A RU2015137677 A RU 2015137677A RU 2625559 C2 RU2625559 C2 RU 2625559C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- filter
- code
- output
- woo
- Prior art date
Links
- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title abstract description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/26—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave
- G01S13/28—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein the transmitted pulses use a frequency- or phase-modulated carrier wave with time compression of received pulses
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиолокации и гидролокации. Технический результат – обеспечение подавления боковых лепестков для кода P3 нечетной длины. Для этого устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 содержит соединенные по входу модифицированный фильтр Woo для кода Р3 нечетной длины N и формирователь цифрового корректирующего сигнала из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой КИХ-фильтра порядка N+1 с (N+2) коэффициентами -1,1, 0,…0, -1,1, выходом соединенного с первым входом сумматора, линию задержки на длительность одного кодового элемента и двухвходовый вычитатель, где выход фильтра Woo подключен к входу линии задержки и к первому входу вычитателя, выходом соединенного со вторым входом сумматора, а второй вход вычитателя подключен к выходу линии задержки, первый коэффициент импульсной характеристики модифицированного фильтра Woo равен 1 - exp(iπ/N), где 
, а (N+2)-мерный вектор коэффициентов фильтра формирователя цифрового корректирующего сигнала соответственно равен -1,1, 0,0,…0, -1,1. 2 ил.
Description
Предлагаемое устройство относится к радиолокационным и гидролокационным системам с импульсным сжатием многофазных кодов, в которых с целью улучшения качества сжатия сигналов производится подавление боковых лепестков, возникающих в процессе сжатия.
В настоящее время в радиолокации и гидролокации широкое распространение приобрели фазо-кодированные импульсы на основе идеальных многофазных кодов Р3 и Р4 (Levanon N., Mozenson Е. Radar signals. - John Wiley & Sons, 2004). Эти коды формируются посредством соответствующей дискретной аппроксимации линейно-частотно-модулированного (ЛЧМ) сигнала и поэтому обладают основными его достоинствами: относительно небольшими боковыми лепестками апериодической автокорреляционной функции (ААКФ) и большей по сравнению с двоичными последовательностями, включая коды Баркера толерантностью к Доплеру. Известно, что максимальный уровень боковых лепестков относительно главного лепестка (PSL) для кодов Р3 и Р4 длины N составляет величину порядка -10lgN -6 дБ, что для многих приложений является недостаточным.
Проблема подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 и Р4 может быть решена различными способами и рассматривается, в частности, в российских (RU 2198465 С2, Н04В 7/26, 20.09.2002, RU 2236086 С2, Н04В 1/707, 20.01.2004, RU 2109401 С1, Н04В 1/62, 20.04.1998 и др.) и зарубежных (US 4507659 A, G01S 13/28, 26.03.1985) патентных документах.
Известно также устройство подавления боковых лепестков при сжатии кодов Р3 и Р4 длины N с помощью фильтра Woo, представляющего собой фильтр с конечной импульсной характеристикой (КИХ),
соответственно равной разности (сумме) комплексно-сопряженных символов кода Р3 (Р4) и символов циклически сдвинутой на один разряд влево копии кода Р3 (Р4), обращенных во времени (W.K. Leeand H.D. Griffiths Pulse compression filter generating optimal uniform range sidelobe level. Electron. Lett., 1999, 35(11), pp. 873-875). При этом PSL уменьшается до значения -20lgN+2 дБ, а ширина главного лепестка увеличивается до 2τ, где τ - длительность элементарного символа кода. Потери сигнал/шум на выходе этого устройства составляют 3 дБ.
Различные модификации устройств на основе фильтров Woo описаны в работах W.K. Lee, H.D. Griffiths and R. Benjamin. Integrated sidelobe energy reduction technique using optimal polyphase code. Electronics Letters, 1999, vol. 35, No. 24, pp. 2090-2091 и Woo-Kyuing Lee and Hugh D. Griffiths. A New pulse compression technique generating optimal uniform range sidelobe and reducing sidelobe level. IEEE International radar conference, 2000, pp. 441-446.
Наиболее близким к предлагаемому решению является Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов (варианты), охарактеризованное в RU 2515768 C1, H03L 7/00, G01S 13/00, 20.05.2014. Устройство содержит соединенные по входу цифровой фильтр Woo для кода Р3 длины N и формирователь цифрового корректирующего сигнала, состоящий из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтра) порядка N+1 с N+2 коэффициентами -1,1, 0,0,…0, 1,-1, выход которого соединен с первым входом сумматора, причем введены линия задержки на длительность одного кодового элемента τ и двухвходовый вычитатель, при этом выход фильтра Woo подключен к входу линии задержки и к первому входу вычитателя, второй вход которого подключен к выходу линии задержки, а выход соединен со вторым входом сумматора. Уменьшаемым и вычитаемым здесь соответственно являются сигналы с выходов линии задержки и фильтра Woo.
В результате достигается ограничение уровня боковых лепестков при сжатии кода Р3 четной длины и кода Р4 четной и нечетной длины до значения PSL=-30lgN+1.33 дБ для всех значений временных сдвигов (отсчетов), исключая двух ±N, в которых относительный уровень боковых лепестков равен -20lgN-6 дБ.
Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает подавление боковых лепестков для кода Р3 нечетной длины.
Технический результат данного изобретения заключается в ограничении уровня боковых лепестков при сжатии кода Р3 нечетной длины с измененным последним элементом до значения PSL=-30lgN+1.33 дБ. При этом потери сигнал/шум на выходе устройства составляют -1.7 дБ.
Указанный результат для кода Р3 длины N, где N - нечетно, достигается устройством подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов длины N, содержащим соединенные по входу модифицированный цифровой фильтр Woo для кода Р3 и формирователь цифрового корректирующего сигнала, состоящий из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтра) порядка N+1 с N+2 коэффициентами -1,1, 0,…0, -1,1, выход которого соединен с первым входом сумматора, линию задержки на длительность одного кодового элемента и двухвходовый вычитатель, при этом выход фильтра Woo подключен к входу линии задержки и к первому входу вычитателя, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а второй вход вычитателя подключен к выходу линии задержки, отличающимся тем, что первый коэффициент импульсной характеристики модифицированного фильтра Woo изменен на 1 - exp(iπ/N), a (N+2)-мерный вектор коэффициентов фильтра формирователя цифрового корректирующего сигнала соответственно равен -1,1, 0,0,…0, -1,1, где 
.
Блок-схема предлагаемого устройства представлена на Фиг. 1.
На Фиг. 2 изображен нормированный сигнал на выходе устройства подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 длины N=1001.
Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 нечетной длины N содержит модифицированный цифровой фильтр Woo 1 для кода Р3 и формирователь цифрового корректирующего сигнала 4, состоящий из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код 2 и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтра) 3 порядка N+1 с N+2 коэффициентами -1,1, 0,0,…0, -1,1, сумматор 7, линию задержки 5 на длительность τ и двухвходовый вычитатель 6. Модификация фильтра Woo заключается в присвоении первому коэффициенту импульсной характеристики фильтра Woo значения 1 - exp(iπ/N). При этом на вход устройства поступает последовательность, образованная из циклически сдвинутого на один разряд влево кода Р3 нечетной длины, у которого последний элемент заменен на -1.
Устройство работает следующим образом.
Входная последовательность комплекснозначных отсчетов, представленная суммой значений их реальной и мнимой частей, поступает на вход цифрового модифицированного фильтра Woo 1 для кода Р3 и на вход формирователя комплекснозначного корректирующего сигнала 4. Сигнал с выхода фильтра Woo 1 поступает на первый вход вычитателя 6 и вход линии задержки 5, выход которой соединен со вторым входом вычитателя 6. В сумматоре 7 производится сложение корректирующего сигнала с выхода фильтра 3 и выходного сигнала вычитателя 6. В результате на выходе устройства реализуется сигнал, модуль которого в диапазоне [-N+1, N-1] совпадает с модулем автокорреляционной функцией сигнала, являющегося суммой кода Р4 длины N и его циклически сдвинутой на одну позицию влево копии, а на крайних сдвигах ±N его абсолютное значение равно 1 (соответствующий относительный уровень -20lgN -6 дБ). Тогда согласно E. Krengel. Autocorrelation Properties of Some Pulse Compression Codes Derived from P3 and P4 Codes. - Sequences and Their Applications (SETA 2012) - 7th International Conference, Waterloo, ON, Canada, June 4-8, 2012. Proceedings 2012 7280/2012, pp. 224-232, относительный уровень боковых лепестков сжатого выходного сигнала в диапазоне [-N+1, N-1] равен -30 lgN+1.33 дБ.
Предлагаемое изобретение может быть реализовано на соответствующей элементной базе по типовым технологиям.
Claims (1)
- Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3, содержащее соединенные по входу модифицированный фильтр Woo для кода Р3 нечетной длины N и формирователь цифрового корректирующего сигнала, состоящий из последовательно соединенных преобразователя кода в комплексно сопряженный код и цифрового фильтра с конечной импульсной характеристикой КИХ-фильтра порядка N+1 с (N+2) коэффициентами -1,1, 0,…0, -1,1, выход которого соединен с первым входом сумматора, линию задержки на длительность одного кодового элемента и двухвходовый вычитатель, при этом выход фильтра Woo подключен к входу линии задержки и к первому входу вычитателя, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а второй вход вычитателя подключен к выходу линии задержки, отличающееся тем, что первый коэффициент импульсной характеристики модифицированного фильтра Woo равен 1 - exp(iπ/N), где, а (N+2)-мерный вектор коэффициентов фильтра формирователя цифрового корректирующего сигнала соответственно равен -1,1, 0,0,…0, -1,1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015137677A RU2625559C2 (ru) | 2015-09-04 | 2015-09-04 | Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015137677A RU2625559C2 (ru) | 2015-09-04 | 2015-09-04 | Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015137677A RU2015137677A (ru) | 2017-03-10 |
| RU2625559C2 true RU2625559C2 (ru) | 2017-07-14 |
Family
ID=58453951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015137677A RU2625559C2 (ru) | 2015-09-04 | 2015-09-04 | Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2625559C2 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4156876A (en) * | 1976-12-16 | 1979-05-29 | International Standard Electric Corporation | Autocorrelation sidelobe suppression device for a continuous periodic phase-coded signal |
| US4507659A (en) * | 1983-06-22 | 1985-03-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Pulse compression sidelobe suppressor |
| US5309161A (en) * | 1992-12-10 | 1994-05-03 | General Electric Co. | Radar with doppler tolerant range sidelobe suppression and time domain signal processing |
| US5414428A (en) * | 1993-08-06 | 1995-05-09 | Martin Marietta Corp. | Radar system with pulse compression and range sidelobe suppression preceding doppler filtering |
| RU2109401C1 (ru) * | 1995-06-07 | 1998-04-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "Сервис-А" | Способ передачи и приема цифровой информации, устройство передачи и приема цифровой информации |
| RU2271066C2 (ru) * | 2002-08-22 | 2006-02-27 | Фгуп Окб Мэи | Способ адаптивной компенсации помех в реальном времени |
| RU2515768C1 (ru) * | 2013-01-21 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество "Современные беспроводные технологии" | Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов (варианты) |
-
2015
- 2015-09-04 RU RU2015137677A patent/RU2625559C2/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4156876A (en) * | 1976-12-16 | 1979-05-29 | International Standard Electric Corporation | Autocorrelation sidelobe suppression device for a continuous periodic phase-coded signal |
| US4507659A (en) * | 1983-06-22 | 1985-03-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Pulse compression sidelobe suppressor |
| US5309161A (en) * | 1992-12-10 | 1994-05-03 | General Electric Co. | Radar with doppler tolerant range sidelobe suppression and time domain signal processing |
| EP0601866A2 (en) * | 1992-12-10 | 1994-06-15 | General Electric Company | Radar with Doppler tolerant range sidelobe suppression and time domain signal processing |
| US5414428A (en) * | 1993-08-06 | 1995-05-09 | Martin Marietta Corp. | Radar system with pulse compression and range sidelobe suppression preceding doppler filtering |
| RU2109401C1 (ru) * | 1995-06-07 | 1998-04-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "Сервис-А" | Способ передачи и приема цифровой информации, устройство передачи и приема цифровой информации |
| RU2271066C2 (ru) * | 2002-08-22 | 2006-02-27 | Фгуп Окб Мэи | Способ адаптивной компенсации помех в реальном времени |
| RU2515768C1 (ru) * | 2013-01-21 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество "Современные беспроводные технологии" | Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015137677A (ru) | 2017-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2515768C1 (ru) | Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов (варианты) | |
| US11977155B2 (en) | Distance measurement apparatus having an interpolation processor | |
| JP2005530164A (ja) | 物体検出用システムにおける妨害を抑制するための方法 | |
| EP0909067A1 (en) | Modulator and modulation method | |
| EP3512125A1 (en) | Optical receiver, optical reception method and optical communication system | |
| Ipanov et al. | Radar signals with ZACZ based on pairs of D-code sequences and their compression algorithm | |
| IL278043B1 (en) | A method for simplifying a filter and related devices | |
| FI114258B (fi) | Menetelmä häiriön vaikutuksen vähentämiseksi ja vastaanotin | |
| RU2625559C2 (ru) | Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 | |
| GB2544565A (en) | Cascaded integrator-comb filter as a non-integer same rate converter | |
| Daniels et al. | Code inverse filtering for complete sidelobe removal in binary phase coded pulse compression systems | |
| FR2652654A1 (fr) | Echographe ultrasonore utilisant un dispositif numerique de formation de voies en reception. | |
| US10128818B2 (en) | Data processor, data processing method and communication device | |
| RU2630161C1 (ru) | Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии многофазных кодов Р3 и Р4 (варианты) | |
| RU2628475C1 (ru) | Устройство подавления боковых лепестков при импульсном сжатии симметрично усеченных многофазных кодов (варианты) | |
| CN111208478B (zh) | 用于导航雷达回波积累的双极点积累器及回波积累方法 | |
| Bi et al. | Complementary binary code design based on mismatched filter | |
| Kiranmai et al. | Performance evaluation of compound Barker codes using cascaded mismatched filter technique | |
| RU2722000C1 (ru) | Способ сжатия лчм сигнала и устройство для его осуществления | |
| EP1458097A1 (en) | Arbitrary sampling rate conversion | |
| US9819330B2 (en) | Filter for interpolated signals | |
| WO2005059587A1 (en) | Method and arrangement for signal processing comprising first and second pulse compression filters | |
| RU2503971C1 (ru) | Способ подавления боковых лепестков автокорреляционной функции широкополосного сигнала | |
| Rajeswari et al. | Sidelobe reduction techniques for range-resolution radar | |
| US10250416B2 (en) | Recursive difference filter realization of digital filters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |