адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство

Классы МПК:H03D13/00 Схемы сравнения фаз и(или) частот двух взаимно независимых электрических колебаний
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-10-11
публикация патента:

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и радиосвязи и может быть использовано для определения параметров радиосигналов. Технический результат - расширение функциональных возможностей, повышение помехоустойчивости и классификации, а также снижение погрешностей измерения амплитуды, средней и тактовой частот фазоманипулированных сигналов. Для этого в состав адаптивного многофункционального корреляционно-фильтрового устройства, реализованного на основе частотного дискриминатора, дополнительно введены каналы поиска по частоте и обнаружения сигнала; канал адаптации по средней и тактовой частотам сигнала; канал классификации и точного измерения параметров сигнала. 1 ил. адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

Формула изобретения

Адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, содержащее два смесителя (4, 9), два полосовых фильтра (5, 18), линию задержки (10), фазовращатель (13), два фазовых детектора (14, 17), фильтр нижних частот (15), блок выделения сигнала ошибок (19), генератор гармонических колебаний (12), управляющий элемент (20), генератор стимулирующих сигналов (11), первый выход которого соединен со входом частотного дискриминатора (37), который соответствует выходу полосового фильтра (3), а второй выход генератора стимулирующих сигналов (11) соединен со входом второго фазового детектора (17); вход частотного детектора (37), то есть выход полосового фильтра (3), соединен с первым входом смесителя (4) и с первым входом смесителя (9), второй вход смесителя (4) соединен с выходом линии задержки (10), выход смесителя (4) соединен со входом полосового фильтра (5), а выход полосового фильтра (5) соединен со входом детектора огибающей (6), с первым входом фазового детектора (14) и с первым входом смесителя (22), второй вход смесителя (9) соединен с первым выходом генератора (12), а выход смесителя (9) соединен со входом линии задержки (10), второй выход генератора гармонических колебаний (12) соединен со входом фазовращателя (13), выход которого соединен со вторым входом фазового детектора (14), выход которого соединен со входами фильтра нижних частот (15) и полосового фильтра (18); выход фильтра нижних частот (15) является выходом частотного дискриминатора (37), выход полосового фильтра (18) соединен со вторым входом фазового детектора (17), выход которого соединен со входом блока выделения сигнала ошибок (19), выход которого соединен со входом управляющего элемента (20), выход которого соединен с управляющим входом генератора гармонических колебаний (12), отличающееся тем, что в него введены входной тракт (1), смеситель (2), перестраиваемый по частоте генератор (32), полосовой фильтр с регулировкой полосы пропускания (3), детектор огибающей (6), фильтр нижних частот (7), решающее устройство (8), управитель (36); делитель напряжений (16), фазовращатель (21), смеситель (22), полосовой фильтр с регулировкой средней частоты (23), детектор огибающей (28), фильтр нижних частот (29), пороговое устройство (30), частотомер (24), управители (26, 27); управители (25, 31, 34), сумматор (33), частотомер (35), причем вход входного тракта (1) является входом заявляемого устройства, а выход входного тракта (1) соединен с первым входом смесителя (2), второй вход которого соединен с первым выходом управляемого по частоте генератора (32), выход смесителя (2) соединен со входом полосового фильтра с регулируемой полосой пропускания (3), вход детектора огибающей (6) соединен с выходом полосового фильтра (5), а выход детектора огибающей (6) соединен со входом фильтра нижних частот (7), выход которого соединен с первым входом решающего устройства (8) и вторым входом делителя напряжений (16), второй вход решающего устройства (8) соединен с выходом первого частотомера (24), третий вход решающего устройства (8) соединен с выходом порогового устройства (30), четвертый вход решающего устройства (8) соединен с выходом частотомера (35), управляющий выход решающего устройства (8) соединен со входами управителей (25, 26, 27, 31, 34, 36), выход фильтра нижних частот (15) соединен с первым входом делителя напряжений (16), выход которого соединен со входом управителя (34), вход фазовращателя (21) соединен со вторым выходом генератора гармонически колебаний (12), а выход фазовращателя (21) соединен со вторым входом смесителя (22), выход которого соединен со входом полосового фильтра с регулируемой средней частотой (23), выход которого соединен со входами частотомера (24) и входом детектора огибающей (28), выход которого соединен со входом фильтра нижних частот (29), выход которого соединен со входом порогового устройства (30), выход порогового устройства (30) соединен с управляющим входом частотомера (24) и вторым входом решающего устройства (8), выход управителя (25) соединен с управляющим входом фильтра (3), выход управителя (26) соединен с управляющим входом линии задержки (10), выход управителя (31) соединен с управляющими входами входного тракта (1) и генератора стимулирующих сигналов (11), второй выход управляемого по частоте генератора (32) соединен со входом частотомера (35), выход делителя напряжений (16) соединен со входом управителя (34), выход управителя (34) соединен с первым входом сумматора (33), выход управителя (36) соединен со вторым входом сумматора (33), выход сумматора (33) соединен с управляющим входом генератора (32).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и радиосвязи и может быть использовано для определения параметров радиосигналов.

Одним из актуальных направлений в радиосвязи является повышение энергетической скрытности создаваемых средств связи. Для обеспечения скрытности создаваемых средств связи используется широкополосные сигналы с низким энергетическим потенциалом, в том числе фазоманипулированные сигналы (ФМС).

При проведении радиомониторинга слабых ФМС возникает необходимость в их обнаружении, классификации и оценивании таких параметров, как амплитуда Ums, тактовая частота F и средняя частота fs. Кроме того, при построении средств радиомониторинга необходимо обеспечивать оперативность обработки ФМС.

С учетом вышеперечисленного для проведения эффективного радиомониторинга слабых широкополосных ФМС необходимо разработать принципы построения многофункционального автокорреляционного устройства (МАУ), функционирующего при отсутствии априорной информации о классе и параметрах принимаемых сигналов (Ums, F, fs) при отношении сигнал/помеха, меньшем единицы.

В теории потенциальной помехоустойчивости показано, что для решения подобных задач наиболее эффективными являются алгоритмы автокорреляционной обработки [1].

Известно устройство для измерения средней частоты сигналов (А.С. СССР № 1237985, опубликовано в ОБИ № 22, 1986), содержащее квадратурный фазовый коррелятор, на один из входов которого сигнал подается непосредственно, а на другой - через линию задержки, на выходах перемножителей фазового коррелятора включены интеграторы, квадраторы, блоки вычитания, суммирования, деления, функциональный преобразователь и индикатор.

Признаками данного аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого устройства, являются квадратурный фазовый коррелятор, на выходах которого включены интеграторы и квадраторы, функциональный преобразователь и индикатор. К недостаткам аналога следует отнести: 1) малую допустимую крутизну дискриминационной характеристики, 2) возможность обработки при уровне принимаемых сигналов, большем уровня помехи, 3) ограниченные функциональные возможности, поскольку измеряется только один параметр сигналов (средняя частота).

Известно также устройство для определения классов радиосигналов (А.С. СССР № 1503024, опубликовано в ОБИ № 31, 1989), содержащее корреляционно-фильтровое устройство, линии задержки, интеграторы, фазовые детекторы, перемножители, генератор, фазовращатель, блоки вычитания и суммирования, индикатор в виде электронно-лучевой трубки.

Признаками данного аналога, совпадающего с существенными признаками заявляемого устройства, являются корреляционно-фильтровое устройство, на выходах которого включены интеграторы, фазовые детекторы, линия задержки, фазовращатель, перемножители, блоки вычитания и суммирования, индикатор. К недостаткам аналога следует отнести: 1) низкое быстродействие, 2) возможность обработки при уровне принимаемых сигналов, большем уровня помехи, 3) ограниченные функциональные возможности, поскольку осуществляется только классификация сигналов.

Из известных устройств, пригодных для обработки слабых широкополосных сигналов, наиболее близким по технической сущности является частотный дискриминатор (А.С. СССР № 936374, опубликовано в ОБИ № 22, 1982), реализованный на основе корреляционно-фильтрового преобразования, содержащий два смесителя, два полосовых фильтра, линию задержки, фазовращатель, два фазовых детектора, фильтр нижних частот, блок выделения сигнала ошибок, генератор гармонических колебаний, управляющий элемент, генератор стимулирующих сигналов, первый выход которого соединен со входом частотного дискриминатора, а второй выход соединен со входом второго фазового детектора; вход частотного детектора соединен с первым входом первого смесителя и с первым входом второго смесителя, второй вход первого смесителя соединен с выходом линии задержки, выход первого смесителя соединен со входом первого полосового фильтра, а выход первого полосового фильтра соединен с первым входом первого фазового детектора, выход второго смесителя соединен со входом линии задержки, второй выход генератора гармонических колебаний соединен со входом фазовращателя, выход которого соединен со вторым входом первого фазового детектора, выход которого соединен со входами фильтра нижних частот и второго полосового фильтра; выход фильтра нижних частот является выходом частотного дискриминатора, выход второго полосового фильтра соединен со вторым входом второго фазового детектора, выход которого соединен со входом блока выделения сигнала ошибок, выход которого соединен со входом управляющего элемента, выход которого соединен с управляющим входом генератора гармонических колебаний.

Все вышеперечисленные существенные признаки прототипа совпадают с существенными признаками заявляемого устройства.

В данном устройстве (прототипе) [2] осуществляется оценка только средней частоты широкополосных сигналов. В соответствии с терминологией, принятой в работе [3], частотный дискриминатор относится к классу специализированных корреляционно-фильтровых устройств.

К недостаткам прототипа следует отнести ограниченные функциональные возможности, а также большие погрешности при измерении средней частоты в условиях малого входного отношения сигнал/помеха и при наличии априорной неопределенности о параметрах широкополосных сигналов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности одновременного обнаружения, классификации, измерения амплитуды, средней и тактовой частот фазоманипулированных сигналов при повышении помехоустойчивости и снижении погрешностей измерения параметров сигналов при их уровне, меньшем, чем уровень помехи.

Технический результат достигается тем, что в известное адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство введены:

а) канал поиска по частоте и обнаружения сигналов, включающий в себя входной тракт (1), смеситель (2), перестраиваемый по частоте генератор (32), полосовой фильтр с регулировкой полосы пропускания (3), детектор огибающей (6), фильтр нижних частот (7), решающее устройство (8), управитель (36);

б) канал адаптации по средней и тактовой частотам сигнала, включающий в себя делитель напряжений (16), фазовращатель (21), смеситель (22), полосовой фильтр с регулировкой средней частоты (23), детектор огибающей (28), фильтр нижних частот (29), пороговое устройство (30), частотомер (24), решающее устройство (8), управители (26, 27);

в) канал классификации и точного измерения параметров сигналов, включающий в себя решающее устройство (8), частотомер (24), пороговое устройство (30), управители (25, 31, 34), сумматор (33), частотомер (35).

Для достижения технического результата в адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, содержащее два смесителя (4, 9), два полосовых фильтра (5, 18), линию задержки (10), фазовращатель (13), два фазовых детектора (14, 17), фильтр нижних частот (15), блок выделения сигнала ошибок (19), генератор гармонических колебаний (12), управляющий элемент (20), генератор стимулирующих сигналов (11), первый выход которого соединен со входом частотного дискриминатора (37), а второй выход соединен со входом второго фазового детектора (17); вход частотного детектора (37) соединен с первым входом смесителя (4) и с первым входом смесителя (9), второй вход смесителя (4) соединен с выходом линии задержки (10), выход смесителя (4) соединен со входом полосового фильтра (5), а выход полосового фильтра (5) соединен с первым входом фазового детектора (14), выход смесителя (9) соединен со входом линии задержки (10), второй выход генератора гармонических колебаний (12) соединен со входом фазовращателя (13), выход которого соединен со вторым входом фазового детектора (14), выход которого соединен со входами фильтра нижних частот (15) и полосового фильтра (18); выход фильтра нижних частот (15) является выходом частотного дискриминатора (37), выход полосового фильтра (18) соединен со вторым входом фазового детектора (17), выход которого соединен со входом блока выделения сигнала ошибок (19), выход которого соединен со входом управляющего элемента (20), выход которого соединен с управляющим входом генератора гармонических колебаний (12) дополнительно введены: входной тракт (1), смеситель (2), перестраиваемый по частоте генератор (32), полосовой фильтр с регулировкой полосы пропускания (3), детектор огибающей (6), фильтр нижних частот (7), решающее устройство (8), управитель (36); делитель напряжений (16), фазовращатель (21), смеситель (22), полосовой фильтр с регулировкой средней частоты (23), детектор огибающей (28), фильтр нижних частот (29), пороговое устройство (30), частотомер (24), решающее устройство (8), управители (26, 27), решающее устройство (8), частотомер (24), пороговое устройство (30), управители (25, 31, 34), сумматор (33), частотомер (35), причем вход входного тракта (1) является входом заявляемого устройства, а выход входного тракта (1) соединен с первым входом смесителя (2), второй вход которого соединен с первым выходом управляемого по частоте генератора (32), выход смесителя (2) соединен со входом полосового фильтра с регулируемой полосой пропускания (3), управляющий вход которого соединен с выходом управителя (25), выход детектора огибающей (6) соединен со входом фильтра нижних частот (7), выход которого соединен с первым входом решающего устройства (8) и вторым входом делителя напряжений (16), второй вход решающего устройства (8) соединен с выходом первого частотомера (24), третий вход решающего устройства (8) соединен с выходом порогового устройства (30), четвертый вход решающего устройства (8) соединен с выходом частотомера (35), управляющий выход решающего устройства (8) соединен со входами управителей (25, 26, 27, 31, 34, 36), выход фильтра нижних частот (15) соединен с первым входом делителя напряжений (16), выход которого соединен со входом управителя (34), вход фазовращателя (21) соединен со вторым выходом генератора гармонических колебаний (12), а выход фазовращателя (21) соединен со вторым входом смесителя (22), выход которого соединен со входом полосового фильтра с регулируемой средней частотой (23), выход которого соединен со входами частотомера (24) и входом детектора огибающей (28), выход которого соединен со входом фильтра нижних частот (29), выход которого соединен со входом порогового устройства (30); выход управителя (25) соединен с управляющим входом фильтра (3), выход управителя (26) соединен с управляющим входом линии задержки (10), выход управителя (31) соединен с управляющими входами входного тракта (1) и генератора стимулирующих сигналов (11), второй выход управляемого по частоте генератора (32) соединен со входом частотомера (35), выход делителя напряжений (16) соединен со входом управителя (34), выход управителя (34) соединен с первым входом сумматора (33), выход управителя (36) соединен со вторым входом сумматора (33), выход сумматора (33) соединен с управляющим входом генератора (32).

На чертеже приведена структурная схема адаптивного многофункционального корреляционно-фильтрового устройства (АМКФУ), где 1 - входной тракт; 3, 5, 18, 23 - полосовые фильтры (ПФ1, ПФ2, ПФ3, ПФ 4); 13, 21 - фазовращатели (Фвр1, Фвр2 ); 2, 4, 9, 22 - смесители (См1, См2, См 3, См4); 7, 15, 29 - фильтры нижних частот (ФНЧ 1, ФНЧ2, ФНЧ3); 6, 28 - детекторы огибающей (ДО1, ДО2); 10 - линия задержки (ЛЗ); 11 - генератор стимулирующего сигнала (Гстс); 12, 32 - генераторы (Г1, Г2); 14, 17 - фазовые детекторы (ФД1, ФД2); 19 - блок выделения сигнала ошибки (БВСО); 20 - управляющий элемент (УЭ); 16 - делитель напряжений (Дел); 30 - пороговое устройство (ПУ); 24, 35 - счетчиковые частотомеры (Чр1, Чр2 ); 25, 26, 27, 31, 34, 36 - управители (Упр1, Упр 2, Упр3, Упр4, Упр5, Упр 6); 33 - сумматор (Сум); 8 - решающее устройство (РУ); 37 - частотный дискриминатор (ЧД).

Возможность достижения поставленной задачи изобретения подтверждается приведенным ниже анализом работы устройства. Входной тракт (ВТ) обеспечивает на основе использования пространственной и частотной селекции разряжение потока сигналов и помех до двухкомпонентной смеси у2(t)=S(t)+n(t), где S(t) - сигнал на выходе ВТ; n(f) - гауссовая стационарная помеха на выходе ВТ.

При приеме слабых широкополосных фазоманипулированных сигналов (ФМС) с неизвестной формой после их преобразования по частоте в смесителе (CM1) на выходе полосового фильтра с регулируемой полосой пропускания (ПФ1) имеем:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

hф1(t)=2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fnsinc(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fnt)cos(2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф1t);

Uг2(t)=U mг2cos(2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fг2t),

где hф1(f) - импульсная реакция ПФ1; Uг2(f) - напряжение генератора с управляемой частотой (Г2) с амплитудой Umг2 и частотой fг2; fф1, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn - средняя частота и максимально возможная полоса пропускания ПФ1.

Напряжение у20(f) представляет аддитивную смесь:

у20(t)=S0(t)+n0(t) при t 0адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 tадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t0с;

S0 (t)=Ums0П(t)cos[адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 s0t+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 s0]; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 s0=2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fs0; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 s0=адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 s-адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 г2; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 г2=2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fг2; fsадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 [f, f]; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fsадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 [адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f]; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 s0адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 [0,2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ]; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 F=f-f;

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

при адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 Tэ;

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

rn(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 )=sinc(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fnадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ); адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где S0(t), n0(t) - ФМС и помеха n0(t) на выходе ПФ1; U ms0, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 s0, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 s0 - амплитуда, средняя частота и начальная фаза ФМС на выходе ПФ1; П(t) - псевдослучайная манипулирующая последовательность; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 s - средняя частота ФМС на выходе ВТ; f, f - нижняя и верхняя границы частоты f s; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f - нижняя и верхняя границы ширины спектра адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fs принимаемых ФМС; Тэ - длительность элемента (посылки) ФМС; F - тактовая частота ФМС; Rs0 (адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ), Rn0(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ) - автокорреляционная функция ФМС S0(t) и помехи n0(t); rs(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ), rn(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ) - огибающая коэффициента автокорреляции ФМС S0 (t) и помехи n0(t); адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 , Nn0 - дисперсия и спектральная плотность помехи n0(t), t0, Тc - момент начала и длительность сеанса функционирования АМКФУ.

Процесс обработки ФМС в АМКФУ состоит из пяти этапов адаптации. На первом этапе осуществляется поиск по частоте и обнаружение ФМС.

Процесс перестройки частоты Г2 продолжается до тех пор, пока не выполнится условие fs0 =fs-fг2(t)адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 [(fф1-адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn/2); (fф1+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn/2)]. После чего поиск по частоте прекращается и осуществляется обнаружение ФМС.

Для осуществления корреляционно-фильтровой обработки необходимо формировать опорное напряжение у22(t-адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз), которое получается в результате смещения процесса у20(t) на фиксированную частоту fг1 и временного сдвига на величину адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

hф(t)=2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fnsinc(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fnt)cos[2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 (fs0+fг1)t]; Uг1(t)=U mг1cos(2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fг1t),

где hф(f) - импульсная реакция полосового фильтра, входящего в нагрузку смесителя (См3) и имеющего среднюю частоту fs0+f г1 и полосу пропускания адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn; Uг1(t) - напряжение гетеродина гармонического колебания (Г1), имеющего амплитуду Umг1 и частоту fг1.

В результате корреляционно-фильтровой обработки на выходе полосового фильтра (ПФ2) имеем напряжение:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

hф2(t)=2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф2sinc(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф2t)cos(2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fг1t),

где hф2(t) - импульсная реакция полосового фильтра (ПФ2), имеющего полосу пропускания адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф2 и среднюю частоту fг1, U 51(t) - компонент, обусловленный взаимодействием типа «сигнал-сигнал»; U52(t) - компонент, обусловленный взаимодействием типа «сигнал-помеха»; U53(t) - компонент, обусловленный взаимодействием типа «помеха-помеха»;.

При приеме ФМС с неизвестной формой имеем

U51(t)=Um51П(t)П(t-адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз)cos{2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 [fг1t+(fs0+fr1)адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз]} при адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф2-адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f.

Алгоритм обнаружения ФМС имеет следующий вид:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

при t0адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 tадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t0+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t1;

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t1=адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 FT1/2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где Н0 - гипотеза об обнаружении ФМС; U7(T1) - напряжения на выходе фильтра нижних частот (ФНЧ1), имеющего постоянную времени накопления Т1; Uпор1 - нормированный порог при обнаружении; Кп - коэффициент пропорциональности размерностью 1/В; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t1 - длительность первого этапа обработки ФМС.

Анализ характеристик обнаружения ФМС с учетом методики, изложенной в [1], показывает, что при адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fnадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f и адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф2T1>>1 за счет нормализации напряжения U7(T1) можно использовать следующие соотношения:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 1=1-Ф(gп),

где D 1, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 1 - вероятности правильного обнаружения и ложных тревог; Ф(x), arc Ф(х) - функция Лапласа и обратная функция Лапласа; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 - отношение сигнал/помеха по мощности на выходе ПФ 1; g0 - отношение сигнал/помеха по напряжению на выходе ФНЧ1; gп - нормированный порог в РУ; gф - отношение сигнал/помеха по напряжению на выходе ПФ2.

После обнаружения сигнала по командам из РУ поиск по частоте прекращается за счет отключения управителя (Упр6) и начинается предварительная подстройка частоты Г2 за счет подключения управителя (Упр 5), что соответствует второму этапу адаптации, в ходе которого обеспечивается предварительное устранение априорной неопределенности о частоте fs ФМС до тех пор, пока не достигается условие

fs-адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fг2(t)=fs0адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф1 при t0+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t1адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 tадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t0+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t1+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t2,

где адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t2 - длительность этапа предварительной подстройки частоты гетеродина Г2.

На данном этапе функционирования АМКФУ в качестве сигнала рассогласования используется напряжение на выходе ФНЧ2

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

Учитывая, что

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

U13(t)=Umг1cos[2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fг1t+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 фвр1], получаем при

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 фвр1=адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 /2; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где T2 - постоянная времени накопления в ФНЧ2; U51(t) - напряжение на выходе

ПФ2; U13(t) - напряжение на выходе фазовращателя (Фвр1); адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 - фазовый сдвиг, обусловленный неидеальностью аппаратурной реализации АМКФУ; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 фвр1 - фазовый сдвиг, вносимый Фвр1 .

Для обеспечения инвариантности сигнала рассогласования к изменению амплитуды сигнала S(f) в делителе напряжений (Дел) осуществляется нормировка и при этом на выходе Дел при 2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fг1адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 =2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 k, где k - целое число, имеем дискриминационную характеристику в виде

U16(t)=sin{2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 [fs-fг2(t)]адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз}адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 0.

Поскольку дискриминационная характеристика корреляционно-фильтрового частотного дискриминатора в общем случае представляет периодическую функцию, то при этом возникает «проблема многозначности» при подстройке частоты Г2.

Для устранения многозначности необходимо, чтобы величина задержки выбиралась из условия

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз=адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 0=1/2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn.

Как показано в работе [1], среднеквадратичная флюктуационная погрешность подстройки частоты гетеродина Г2 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f1 может быть рассчитана из следующих соотношений:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f1=1/S1gf1; S1 =адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где S1 - крутизна дискриминационной характеристики при адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 0=1/адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn; gf1 - отношение сигнал/помеха по напряжению на выходе ФНЧ2.

После завершения этапа предварительной подстройки частоты гетеродина Г2 начинается третий этап адаптации, обеспечивающий классификацию принимаемого сигнала и оценивания тактовой частоты F и ширины спектра ФМС при оптимизации помехоустойчивости АМКФУ. С этой целью с РУ поступают команды на отключение управителей (Упр5 и Упр6) и подключение управителей (Упр2 и Упр3).

В ходе данного этапа адаптации осуществляется синхронная перестройка временного сдвига, вносимого линией задержки (ЛЗ) адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз(t) и средней частоты полосового фильтра (ПФ 4)fф4(t).

Напряжение на выходе смесителя (См4) при наличии на входе АМКФУ только сигнала имеет вид:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где h(t) - импульсная реакция линейных цепей на выходе См4.

Учитывая, что

U21(t)=Umг2cos(2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fг1t+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 фвр2) при 2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fг1адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 -адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 фвр2=2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 k имеем

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где I(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз) - интеграл, величина которого зависит от адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 фвр2 - фазовый сдвиг, вносимый фазовращателем (Фвр2).

Энергетический спектр интеграла I(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз) состоит из трех нормированных компонентов [4]:

G(f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз)=G1(f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз)+G2(f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз)+G3(f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз);

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где G1(f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз) - спектр, 1-го компонента, представляющего собой постоянную составляющую выходного эффекта; G2 (f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз) - спектр 2-го компонента, обладающего дискретным характером; С3(f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз) - спектр 3-го компонента, имеющего непрерывный характер, соответствующий «собственному шуму» ФМС.

Для выделения информации о тактовой частоте манипуляции F ФМС целесообразно использовать на выходе смесителя (См 4) полосовой фильтр с регулируемой средней частотой (ПФ 4) с импульсной реакцией

hф4(t)=2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4sinc(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4t)cos(2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4t),

где адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4, fф4 - полоса пропускания и средняя частота полосового фильтра ПФ4.

В общем случае при априорной неизвестной частоте манипуляции F компонент

G2(f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз) на выходе ПФ4 не выделяется, поскольку fф4адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 F. Это приводит к необходимости вышеупомянутой перестройки адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз(t) и fф4(t).

При реализации дискретно-шагового закона перестройки для

t0+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t1+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 tадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t0+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t1+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 имеем:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз(t)=адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 0+(i-1)адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 0=1/2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 =адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4/2F(Fв-адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4);

fф4(t)=F в-(i-1)адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4; F0=адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn; iадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 [1, nш]; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f=адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4;

nш=(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лзв-адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 0)/адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ; Тадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 =nшТ3; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лзв=1/2 Fн,

где T адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 - максимальный интервал времени, необходимый для реализации поисковых процедур [адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз(t), fф4(t)]; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 0, F0 - начальное значение адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз и fф4; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 , адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f - величина шага перестройки адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз и fф4; nш - максимально возможное количество шагов перестройки в процессе поиска; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лзв - верхняя граница диапазона перестройки адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз(t); Т3 - постоянная времени накопления фильтра нижних частот (ФНЧ3).

В процессе перестройки максимальное значение компонента G2(f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз) достигается при выполнении условий адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз(t)адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 Tэ/2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 1/2F и fф4(f)адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 [(F-адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fФ4/2); (F+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4/2)], необходимых для прекращения поиска.

Для классификации принятого сигнала S(t) в качестве информативного признака используется компонент G2(f, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 лз), который характерен только для ФМС.

Алгоритм классификации ФМС имеет вид:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 при tiадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 tадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ti+T3,

где Н ФМ - гипотеза о приеме ФМС; U303 ) - напряжения на выходе фильтра нижних частот (ФНЧ3 ); U23(t) - напряжение на выходе ПФ4; U пор3 - пороговое напряжение в пороговом устройстве (ПУ); ti - момент времени, соответствующий началу i-го шага перестройки ЛЗ и ПФ4.

При срабатывании ПУ в РУ поступает информация, соответствующая гипотезе

НФМ и оценке номера шага перестройки адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 по которой устанавливается оценка временного сдвига адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 и оценка средней частоты ПФ4адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 ф4i. После этого с РУ на Упр2 и Упр 3 подается команда на прекращение перестройки ЛЗ и ПФ 4.

С выхода ПУ подается также команда на подключение частотомера (Чр1) для оценки манипулирующей частоты адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 в течение интервала времени ТF, информация о которой подается в РУ.

Третий этап обработки информации в АМКФУ реализуется за интервал времени адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t3=Tадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 F.

Вероятность ошибочных решений при классификации ФМС Ркл может быть рассчитана из соотношений [1]:

Ркл=0,5(адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 2+адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 2); адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 2=1-D2; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 2=1-Ф(gп2)

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 2, адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 2 - вероятности пропуска сигнала и ложной тревоги; gадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 , gF - отношения сигнал/помеха по напряжению на выходе ФНЧ3 и ПФ4; gп2 - нормированный порог в ПУ.

При использовании счетчикового метода оценки частоты относительная среднеквадратичная флюктуационная погрешность оценивания частоты равна [5]:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 F/F=1/2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 mgF, m=FTF,

где m - количество периодов манипулирующей частоты F за сеанс оценивания ТF.

В ходе четвертого этапа обработки информации в АМКФУ в начале осуществляется подстройка полосы пропускания в ПФ1 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф1 с целью ее согласования с оценкой ширины спектра сигнала адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 а затем производится уточнение оценок амплитуды адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 средней адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 и манипулирующей адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 частот ФМС.

Для подстройки полосы пропускания ПФ2 с выхода РУ на управитель (Упр1) подается целеуказание, соответствующее адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

В результате адаптации при обработке информации в АМКФУ погрешности оценивания параметров уменьшаются, поскольку полоса пропускания ПФ1 сокращается до адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 а крутизна дискриминационной характеристики Sт возрастает и становится равной адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

С учетом вышеизложенного уточненные среднеквадратичные флюктуационные погрешности оценивания параметров ФМС могут быть рассчитаны при адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 из следующих соотношений:

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fт=1/Sтg; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 Fт/F=1/2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 mg; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где gот, gfr, g - отношения сигнал/помеха по напряжению на выходе ФНЧ 1, ФНЧ2, ФНЧ3 после проведения адаптации и устранения влияния априорной неопределенности о частоте f s и ширине спектра адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fs ФМС.

Оценка частоты ФМС равна адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 - оценка частоты гетеродина Г2, которая фиксируется частотомером Чр2 в ходе четвертого этапа адаптации и передается в РУ. Четвертый этап обработки информации в АМКФУ реализуется за интервал времени адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t4адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050+Tf, где Тадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 - время, необходимое для подстройки полосы пропускания ПФ1; Tf - время, необходимое для оценки частоты генератора Г2.

В тех случаях, когда при оценивании частоты fs сигнала необходимо устранить аппаратурную погрешность, обусловленную нестабильностью ЛЗ, целесообразно периодически использовать пятый этап обработки информации в АМКФУ, обеспечивающий режим калибровки ЛЗ.

При этом по командам из РУ отключается ВТ и включается генератор стимулирующего сигнала (Гстс). В результате обработки стимулирующего сигнала на выходе устройства выделения сигнала ошибки (УВСО) формируется сигнал рассогласования, который через управляющий элемент (УЭ) осуществляет подстройку частоты генератора Г1 таким образом, чтобы выполнялось условие адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 что и обеспечивает устранение смещенности нуля дискриминационной характеристики за счет аппаратурного фазового сдвига адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 . Длительность пятого этапа адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 t5 определяется постоянной времени УЭ Т уэ. После завершения пятого этапа по командам с РУ Г стс отключается, а ВТ включается.

Полная длительность сеанса обработки ФМС в АМКФУ равна

адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050

где адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 tj - длительность j-го этапа функционирования АМКФУ.

Для иллюстрации полученных соотношений рассмотрим пример при следующих исходных данных: адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 F=6·107 Гц; Fн=106 Гц; Fв=107 Гц; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn=2,5·107 Гц; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф1=2·107 Гц; T1=10 -2 c; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 0=1/2адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fn=2·10-8 с; Т2=10 -2 с; ТF=10-2 с; Т3=10 4 с; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fф4=105 Гц.

При использовании АМКФУ без адаптации в результате экспресс-анализа ФМС имеем:

D1=0,85; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 1=10-5; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 Ums/Ums=0,2; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 f1=105 Гц; Ркл=10 -3; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 F1=20 Гц; Тc=5·10-2 с.

При использовании АМКФУ адаптации при приеме ФМС с шириной спектра адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fs=2·106 Гц имеем:

Dадаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 1; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 1=10-5; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 Umsт/Ums=5·10-3; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 fт=1,9·103 Гц; Ркл адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 0; адаптивное многофункциональное корреляционно-фильтровое устройство, патент № 2353050 F2=1,5 Гц; Tc=10-1 с.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает оперативный радиомониторинг слабых широкополосных ФМС с расширением функциональных возможностей и снижением погрешностей оценивания основных параметров (Ums, F, fs) и повышением помехоустойчивости при обнаружении и классификации ФМС.

Реализация устройства не вызывает затруднений. Все его функциональные узлы являются типовыми и могут быть выполнены на основе современной элементной базы.

Источники информации

1. Дятлов А.П. Корреляционные устройства в радионавигации. Часть I, II. - Таганрог: ТРТИ, 1988.

2. Авт. св. СССР № 936374, оп. БИ № 22, 1982.

3. Свистов В.М. Радиолокационные сигналы и их обработка. - М.: Сов. Радио, 1977.

4. Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. - М.: Связь, 1979.

5. Аппаратура для частотных и временных измерений. Под ред. А.П. Горшкова. - М.: Сов. Радио, 1971.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2353050

patent-2353050.pdf

Класс H03D13/00 Схемы сравнения фаз и(или) частот двух взаимно независимых электрических колебаний

импульсный частотно-фазовый детектор -  патент 2483434 (27.05.2013)
частотно-фазовый компаратор -  патент 2469461 (10.12.2012)
способ для определения рабочих параметров фазовой автоподстройки частоты генератора и устройство для его реализации -  патент 2449463 (27.04.2012)
частотно-фазовый дискриминатор -  патент 2428785 (10.09.2011)
измеритель интервалов времени -  патент 2379824 (20.01.2010)
помехоустойчивый импульсный детектор частотно-модулированных сигналов -  патент 2351061 (27.03.2009)
временной дискриминатор устройства тактовой синхронизации -  патент 2314646 (10.01.2008)
частотно-фазовый детектор -  патент 2300170 (27.05.2007)
фазовый компаратор -  патент 2282935 (27.08.2006)
фазовый компаратор -  патент 2240646 (20.11.2004)
Наверх