RU2269205C1 - Device for resolving radio-pulse signals in random noise background - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical communications.

SUBSTANCE: proposed device that can be used in radio-control signal receivers, radar stations, and systems affording communications with mobile objects has H signal processing channels, clock generator, radio-frequency unit, signal and noise copy shaping unit, comparison unit, processing correlation unit, L addition units, correlation interval shaping unit, a posterior probability computing unit, total functional similarity ratio computing unit, and extrapolation unit.

EFFECT: enhanced reliability of radio-pulse signal reception in the environment of varying-parameter noise, structural noise, and echo signals.

1 cl, 6 dwg

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано в приемниках сигналов радиоуправления, радиолокационных станций, систем связи с подвижными объектами.The invention relates to telecommunication technology and can be used in receivers of radio signals, radar stations, communication systems with mobile objects.

В качестве аналога выбрано устройство для подавления шума в системе связи (патент РФ RU 2169992 С2 "Способ и устройство для подавления шума в системе связи", опубл. 27.06.2001), которое предназначено для передачи информации с использованием информационных кадров в каналах, причем информационные кадры содержат шум, из которого получают оценку шума канала, при этом устройство содержит средство для оценки энергии канала в текущем информационном кадре, средство для оценки полной энергии канала в текущем информационном кадре на основе оценки энергии канала, средство для оценки мощности спектров текущего информационного кадра на основе оценки энергии канала, средство для оценки мощности спектров множества прошедших информационных кадров на основе оценки мощности спектров текущего кадра, средство для определения отклонения между оценкой мощности спектров текущего кадра и оценкой мощности спектров множества прошедших кадров и средство для обновления оценки шума канала на основе оценки полной энергии канала и полученного отклонения. Рассматриваемое устройство также содержит блоки корреляционной обработки, однако обработка сигнала проводится в предположении, что в канале присутствует только шум, структурные же помехи и переотраженные сигналы не учитываются, что не позволяет получить требуемый технический результат в виде решения о том, какие сигналы и в какой комбинации присутствуют на входе.A device for noise suppression in a communication system (RF patent RU 2169992 C2 "Method and device for noise suppression in a communication system", published on 06/27/2001), which is designed to transmit information using information frames in channels, is selected as an analogue the frames contain noise from which the channel noise estimate is obtained, the device comprising means for estimating the channel energy in the current information frame, means for estimating the total channel energy in the current information frame based on the energy k ala, means for estimating the power of spectra of the current information frame based on an estimate of the energy of the channel, means for estimating the power of spectra of a plurality of past information frames based on an estimate of the power of spectra of the current frame, means for determining the deviation between the estimate of the power of spectra of the current frame and estimating the power of the spectra of many past frames and means for updating the channel noise estimate based on the total channel energy estimate and the resulting deviation. The device in question also contains correlation processing units, however, the signal is processed under the assumption that the channel contains only noise, structural noise and reflected signals are not taken into account, which does not allow obtaining the required technical result in the form of a decision on which signals and in which combination present at the entrance.

В качестве прототипа выбрано устройство различения сигналов на фоне произвольной помехи (авторское свидетельство РФ SU 1596469 А1 "Устройство различения сигналов на фоне произвольной помехи", опубл. 30.09.1990. Бюлл. №36). Устройство различения сигналов на фоне произвольной помехи содержит каналы обработки сигналов, первые выходы каждого из которых соединены с первыми входами блока сравнения, выходы которого являются выходами устройства, информационный вход которого соединен с информационными входами каналов обработки сигналов, а каждый из каналов обработки сигналов содержит блок корреляционной обработки сигнала и блоки суммирования, выходы которых являются первыми выходами канала обработки сигналов, информационным входом которого является информационный вход блока корреляционной обработки сигнала, первый и второй выходы которого подключены к входам блоков суммирования, при этом введен тактовый генератор, выход которого соединен с тактовыми входами каналов обработки сигналов, вторые выходы которых подключены к вторым входам блока сравнения, причем управляющие входы каналов обработки сигналов соединены с управляющим входом устройства, а в каждый канал обработки сигналов введен блок выбора максимального сигнала, выход которого является вторым выходом канала обработки сигналов, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами блока суммирования, блока корреляционной обработки сигнала и блока выбора максимального сигнала, сигнальные входы которого подключены к выходам блока корреляционной обработки сигнала.As a prototype, a device for distinguishing signals against a background of arbitrary interference (copyright certificate of the Russian Federation SU 1596469 A1 "Device for distinguishing signals from a background of arbitrary interference", published September 30, 1990, Bull. No. 36) was selected. A signal discrimination device against a background of arbitrary interference contains signal processing channels, the first outputs of each of which are connected to the first inputs of the comparison unit, the outputs of which are the outputs of the device, the information input of which is connected to the information inputs of the signal processing channels, and each of the signal processing channels contains a correlation block signal processing and summing blocks, the outputs of which are the first outputs of the signal processing channel, the information input of which is information the ion input of the correlation signal processing unit, the first and second outputs of which are connected to the inputs of the summing blocks, a clock generator is introduced, the output of which is connected to the clock inputs of the signal processing channels, the second outputs of which are connected to the second inputs of the comparison unit, the control inputs of the signal processing channels connected to the control input of the device, and in each signal processing channel, a maximum signal selection block is introduced, the output of which is the second output of the signal processing channel, the clock input of which is connected to the clock inputs of the summing unit, the signal correlation processing unit and the maximum signal selection unit, the signal inputs of which are connected to the outputs of the signal correlation processing unit.

Устройство, рассматриваемое в качестве прототипа, после каждого цикла работы, на выходах блока сравнения содержит информацию о том, какой из рассматриваемого множества сигналов поступил на вход, но не позволяет получить требуемый технический результат в виде решения о том, какие сигналы и в какой комбинации присутствуют на входе. При этом устройство, рассматриваемое в качестве прототипа, осуществляет обработку видеосигналов, то есть относительно низкочастотных сигналов, таким образом осуществляется последетекторная обработка. Кроме того, устройство различения для принятия решения использует вектор входных отсчетов достаточно большой размерности, что значительно повышает вычислительную сложность обработки, а при больших выборках вообще делает ее практически нереализуемой.The device, considered as a prototype, after each cycle of work, at the outputs of the comparison unit contains information about which of the considered set of signals was input, but does not allow to obtain the required technical result in the form of a decision on which signals and in which combination are present at the entrance. In this case, the device, considered as a prototype, carries out the processing of video signals, that is, relatively low-frequency signals, thus post-detector processing is carried out. In addition, the distinction device uses a sufficiently large dimension vector of input samples to make a decision, which significantly increases the computational complexity of processing, and makes it practically unrealizable for large samples.

Решаемая техническая задача - повышение верности приема радиоимпульсных сигналов в условиях действия помех с изменяющимися параметрами, структурных помех, наличия переотраженных сигналов.The technical task to be solved is to increase the fidelity of receiving radio-pulse signals under the influence of interference with varying parameters, structural interference, and the presence of reflected signals.

Решаемая техническая задача в устройстве разрешения радиоимпульсных сигналов на фоне произвольной помехи, содержащем каналы обработки сигналов, тактовый генератор, выходы которого соединены с тактовыми входами каналов обработки сигналов, выходы каждого из которых соединены с соответствующими входами блока сравнения, выходы которого являются выходами устройства, а каждый канал обработки сигналов содержит блок корреляционной обработки и блоки суммирования, достигается тем, что информационный вход устройства является входом радиочастотного блока, тактовый вход которого соединен с выходом тактового генератора, а выход радиочастотного блока соединен с информационными входами каналов обработки сигналов, причем число каналов обработки сигналов равно заданному числу комбинаций наложения разрешаемых радиоимпульсных сигналов, каждый канал обработки сигналов дополнительно содержит блок формирования корреляционных интегралов, выход которого соединен с входом блока корреляционной обработки, причем выходы блока корреляционной обработки соединены с входами соответствующих блоков суммирования, первый вход блока формирования корреляционных интегралов является входом канала обработки сигналов, а второй вход блока формирования корреляционных интегралов соединен с выходом блока формирования копий сигналов и помех, первый вход которого является входом устройства, а второй вход блока формирования копий сигналов и помех является тактовым входом и соединен с выходом тактового генератора, кроме того, каждый канал обработки сигналов содержит блок вычисления итогового функционала отношения правдоподобия (БВФОП) текущей комбинации наложения разрешаемых радиоимпульсных сигналов, выход которого является выходом канала обработки сигналов, причем соответствующие сигнальные входы БВФОП подключены к соответствующим сигнальным выходам первых блоков суммирования, которые параллельно подключены к соответствующим входам блока вычисления апостериорных вероятностей, выходы которого соответственно подключены к входам блока экстраполяции, сигнальные выходы которого соединены с соответствующими входами БВФОП и соответствующими входами блока вычисления апостериорных вероятностей.The technical problem to be solved is in a device for resolving radio-pulse signals against an arbitrary noise containing signal processing channels, a clock generator whose outputs are connected to the clock inputs of signal processing channels, the outputs of each of which are connected to the corresponding inputs of the comparison unit, the outputs of which are the device outputs, and each the signal processing channel contains a correlation processing unit and summing units, achieved by the fact that the information input of the device is a radio clock input total block, the clock input of which is connected to the output of the clock generator, and the output of the radio frequency block is connected to the information inputs of signal processing channels, the number of signal processing channels being equal to a given number of superimposed combinations of resolved radio pulse signals, each signal processing channel additionally contains a correlation integral generating unit, an output which is connected to the input of the correlation processing unit, and the outputs of the correlation processing unit are connected to the inputs of of the summing blocks, the first input of the correlation integrals generation unit is the input of the signal processing channel, and the second input of the correlation integrals generation unit is connected to the output of the signal and interference copying unit, the first input of which is the device input, and the second input of the signal and interference copying unit is a clock input and connected to the output of a clock generator, in addition, each signal processing channel contains a block for calculating the final likelihood ratio functional ( BVFOP) the current combination of the overlay of the allowed radio-pulse signals, the output of which is the output of the signal processing channel, and the corresponding signal inputs of the BVOPOP are connected to the corresponding signal outputs of the first summing blocks, which are parallel connected to the corresponding inputs of the a posteriori probability calculation block, the outputs of which are respectively connected to the inputs of the extrapolation block whose signal outputs are connected to the corresponding inputs of the BFOP and the corresponding inputs of the block ychisleniya posterior probabilities.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства разрешения радиоимпульсных сигналов на фоне произвольной помехи; на фиг.2 - структурная схема блока корреляционной обработки сигнала, входящего в состав каждого канала обработки сигналов; на фиг.3 - структурная схема блока вычисления итогового функционала отношения правдоподобия; на фиг.4 - структурная схема радиочастотного блока; на фиг.5 - структурная схема блока формирования корреляционных интегралов; на фиг.6 - временная диаграмма, поясняющая принцип работы радиочастотного блока 3.Figure 1 shows the structural diagram of a device for resolving radio-pulse signals against arbitrary interference; figure 2 is a structural diagram of a block of correlation signal processing, which is part of each channel signal processing; figure 3 is a structural diagram of a unit for calculating the final functionality of the likelihood ratio; figure 4 is a structural diagram of a radio frequency block; figure 5 is a structural diagram of a block for the formation of correlation integrals; figure 6 is a timing diagram explaining the principle of operation of the radio frequency unit 3.

Устройство разрешения радиоимпульсных сигналов на фоне произвольной помехи содержит каналы 1₁-1_H обработки сигналов, тактовый генератор 2, выходы которого соединены с тактовым входом радиочастотного блока 3, с тактовым входом блока 4 формирования копий сигналов и помех и с тактовыми входами каналов обработки сигналов 1₁-1_H, выходы каждого из которых соединены с входами блока 5 сравнения, выходы которого являются выходами устройства, причем информационный вход устройства является входом радиочастотного блока 3, выход которого соединен с информационными входами каналов обработки сигналов 1₁-1_H, а каждый канал обработки сигналов 1₁-1_H содержит блок 6 корреляционной обработки и первые блоки 7₁-7_L суммирования, причем выходы блока 6 корреляционной обработки соединены с входами соответствующих первых блоков 7₁-7_L суммирования, а число каналов обработки сигналов 1₁-1_H равно заданному числу комбинаций наложения разрешаемых радиоимпульсных сигналов, каждый канал обработки сигналов 1₁-1_H дополнительно содержит блок 8 формирования корреляционных интегралов, выход которого соединен с входом блока 6 корреляционной обработки, причем первый вход блока 8 формирования корреляционных интегралов является входом канала обработки сигналов 1₁-1_H и соединен с выходом радиочастотного блока 3, а второй вход блока 8 формирования корреляционных интегралов соединен с выходом блока 4 формирования копий сигналов и помех, вход которого является входом устройства, на который поступает информация о виде используемой расширяющей псевдослучайной последовательности (ПСП), кроме того, каждый канал обработки сигналов 1₁-1_H содержит блок 10 вычисления итогового функционала отношения правдоподобия (БВФОП) текущей комбинации наложения разрешаемых радиоимпульсных сигналов, выход которого является выходом канала обработки сигналов 1₁-1_H, причем соответствующие сигнальные входы БВФОП 10 подключены к соответствующим сигнальным выходам первых блоков 7₁-7_L суммирования, которые параллельно подключены к соответствующим входам блока 9 вычисления апостериорных вероятностей, выходы которого соответственно подключены к входам блока 11 экстраполяции, сигнальные выходы которого соединены с соответствующими входами БВФОП 10 и соответствующими входами блока 9 вычисления апостериорных вероятностей. Система, обеспечивающая питание блоков, на чертеже не показана.A device for resolving radio pulse signals against arbitrary interference contains channels 1₁ -1_{H of} signal processing, a clock generator 2, the outputs of which are connected to the clock input of the RF unit 3, to the clock input of the copy and signal copying unit 4 and to the clock inputs of the signal processing channels 1₁ -1_H , the outputs of each of which are connected to the inputs of the comparison unit 5, the outputs of which are the outputs of the device, the information input of the device being the input of the RF unit 3, the output of which is connected to and information inputs of the signal processing channels 1₁ -1_H , and each signal processing channel 1₁ -1_H contains acorrelation processing unit 6 and the first summing units 7₁ -7_L , and the outputs of thecorrelation processing unit 6 are connected to the inputs of the corresponding first blocks 7₁ -7_L summation and the number of signal processing channels₁ January -1_H equal to a predetermined number of permitted combinations overlay radiopulse signals, each signal processing channel₁ January -1_H unit 8 further comprises forming the correlation integrals whose output is connected n input to thecorrelation processing unit 6, the first input unit 8 forming correlation integrals is input to the signal processing channel₁ January -1_H and coupled to an output radio frequency unit 3, and a second input forming correlation integrals unit 8 connected to the output unit 4, forming the waveform replicas and interference, the input of which is the input of the device, which receives information about the type of spreading pseudo-random sequence (PSP) used, in addition, each signal processing channel 1₁ -1_H contains block 10 calculating the final likelihood ratio functional (BFOP) of the current combination of resolving the allowed pulse signals, the output of which is the output of the signal processing channel 1₁ -1_H , and the corresponding signal inputs of the BFOP 10 are connected to the corresponding signal outputs of the first summing blocks 7₁ -7_L , which are parallel connected to the corresponding inputs of a posterioriprobability calculation unit 9, the outputs of which are respectively connected to the inputs of the extrapolation unit 11, whose signal outputs are ineny BVFOP to corresponding inputs 10 and respective inputs ofunit 9 calculate posterior probabilities. The system that provides power to the units is not shown in the drawing.

Блок 6 корреляционной обработки сигнала, входящий в состав каждого канала обработки сигналов 1₁-1_H, изображенный на фиг.2, содержит блоки 12₁-12_N вычисления частных релеевских функционалов отношения правдоподобия для каждой компоненты помехи и белого гауссовского шума и блоки 13₀₁-13_NL вычисления частных релеевских функционалов отношения правдоподобия для всех комбинаций наложения компонент разрешаемых радиоимпульсных сигналов, присутствующих в смеси и компонент помехи, а также белого гауссовского шума, информационные входы которых соединены с информационным выходом блока 8 формирования корреляционных интегралов, а информационные выходы блоков 12₁-12_N и 13₀₁-13_NL соединены с информационными входами соответствующих первых блоков суммирования 7₀-7_L.Block 6 of the correlation signal processing, which is part of each signal processing channel 1₁ -1_H , shown in figure 2, contains blocks 12₁ -12_N calculation of private Rayleigh likelihood ratio functionals for each interference component and white Gaussian noise and blocks 13₀₁ -13_NL calculation of private Rayleigh likelihood ratio functionals for all combinations of superimposed components of the resolved radio-pulse signals present in the mixture and the interference component, as well as white Gaussian noise, the information inputs of which are connected inens with the information output of the block 8 for the formation of correlation integrals, and the information outputs of the blocks 12₁ -12_N and 13₀₁ -13_{NL are} connected to the information inputs of the corresponding first summation blocks 7₀ -7_L.

Блок 10 вычисления итогового функционала отношения правдоподобия текущей комбинации наложения разрешаемых сигналов, входящий в состав каждого канала обработки сигналов, изображенный на фиг.3, содержит первые блоки 14₁-14_L умножения, первые информационные входы которых соединены с соответствующими выходами первых блоков 7₁-7_L суммирования, а вторые информационные входы первых блоков 14₁-14_L умножения соединены с соответствующими выходами блока 11 экстраполяции, причем соответствующие выходы первых блоков 14₁-14_L умножения соединены с соответствующими входами второго блока 15 суммирования, выход которого соединен со вторым входом блока 16 деления, первый вход которого соединен с выходом первого блока 7₀ суммирования, при этом выход блока деления 16 соединен с первым входом второго блока 17 умножения, выход которого является выходом канала обработки сигналов и входом блока 18 задержки, выход которого соединен с вторым входом второго блока 17 умножения.Block 10 calculating the final functional of the likelihood ratio of the current combination of overlapping allowed signals, which is part of each signal processing channel shown in Fig. 3, contains the first multiplication blocks 14₁ -14_L , the first information inputs of which are connected to the corresponding outputs of the first blocks 7₁ - 7_L summation and the second data inputs of the first blocks on January₁₄ -14_L multiplication are connected to respective outputs of the extrapolation unit 11, the respective outputs of the first blocks on January₁₄ -14_L respectively connected to the multiplication favoring inputs of thesecond unit 15 to summing with an output connected to a second input of thedivision unit 16, a first input coupled to an output of the first block 7₀ summation, the output ofdivider 16 is coupled to a first input of thesecond block 17, multiplication, the output of which is the output of the processing channel signals and the input of thedelay unit 18, the output of which is connected to the second input of thesecond multiplication unit 17.

Радиочастотный блок 3, изображенный на фиг.4, содержит третий блок 19 умножения и четвертый блок 20 умножения, первый информационный вход третьего блока 19 умножения и первый информационный вход четвертого блока 20 умножения соединены и являются входом устройства, на второй вход третьего блока 19 умножения поступает вектор отсчетов от генератора косинусного колебания, генератор косинусного колебания на схеме не показан, на второй вход четвертого блока 20 умножения поступает вектор отсчетов от генератора синусных колебаний, генератор синусных колебаний на схеме не показан, управляющие входы третьего блока 19 умножения и четвертого блока 20 умножения соединены с соответствующими выходами блока 21 управления, выход третьего блока 19 умножения соединен с входом третьего блока 22 суммирования, выход которого соединен с входом первого электронного ключа 24, причем выход третьего блока 22 суммирования дополнительно соединен с вторым входом этого же третьего блока 22 суммирования, а управляющий вход третьего блока 22 суммирования соединен с соответствующим выходом блока 21 управления, выход четвертого блока 20 умножения соединен с входом четвертого блока 23 суммирования, выход которого соединен с входом второго электронного ключа 25, причем выход четвертого блока 23 суммирования дополнительно соединен с вторым входом этого же четвертого блока 23 суммирования, а управляющий вход четвертого блока 23 суммирования соединен с соответствующим выходом блока 21 управления, управляющие входы первого и второго электронных ключей 24 и 25 соединены с соответствующими выходами блока 21 управления, а выходы первого и второго электронных ключей 24 и 25 являются выходами радиочастотного блока 3 и соединены с входами соответствующих каналов обработки сигналов 1₁-1_H.The RF block 3 shown in FIG. 4 contains athird multiplication block 19 and afourth multiplication block 20, a first information input of athird multiplication block 19 and a first information input of afourth multiplication block 20 are connected and are an input of the device, the second input of thethird multiplication block 19 the vector of samples from the cosine oscillation generator, the cosine oscillation generator is not shown in the diagram, the second vector of the fourth block ofmultiplication 20 receives the vector of samples from the sine oscillation generator, sine generator oscillations in the diagram is not shown, the control inputs of thethird multiplication unit 19 and thefourth multiplication unit 20 are connected to the corresponding outputs of thecontrol unit 21, the output of thethird multiplication unit 19 is connected to the input of thethird summing unit 22, the output of which is connected to the input of the firstelectronic key 24, the output thethird summing unit 22 is additionally connected to the second input of the samethird summing unit 22, and the control input of thethird summing unit 22 is connected to the corresponding output of thecontrol unit 21, the output d of thefourth multiplication unit 20 is connected to the input of thefourth summing unit 23, the output of which is connected to the input of the secondelectronic key 25, the output of thefourth summing unit 23 is additionally connected to the second input of the samefourth summing unit 23, and the control input of thefourth summing unit 23 is connected to the corresponding output of thecontrol unit 21, the control inputs of the first and secondelectronic keys 24 and 25 are connected to the corresponding outputs of thecontrol unit 21, and the outputs of the first and secondelectronic keys 24 and 25 are the outputs of the RF unit 3 and are connected to the inputs of the corresponding signal processing channels 1₁ -1_H.

Блок 8 формирования корреляционных интегралов, изображенный на фиг.5, содержит блоки 26₁-26₁₀ вычисления корреляционных интегралов для частных функционалов отношений правдоподобия, выходы которых соединены с входом аналого-цифрового преобразователя 27, выход которого является выходом блока 8 формирования корреляционных интегралов и соединен с входом блока 6 корреляционной обработки.Block 8 of the formation of correlation integrals, shown in figure 5, contains blocks 26₁ -26₁₀ calculating the correlation integrals for private functionals of likelihood relations, the outputs of which are connected to the input of the analog-to-digital Converter 27, the output of which is the output of block 8 of the formation of correlation integrals and connected with the input ofcorrelation processing unit 6.

Первые блоки 14₁-14_L умножения, второй блок 15 суммирования, блок 16 деления, второй блок 17 умножения и блок 18 задержки, входящие в состав блока 10 вычисления итогового функционала отношения правдоподобия, третий и четвертый блоки 19, 20 умножения, третий и четвертый блоки 22, 23 суммирования и первый и второй электронные ключи 24, 25 и генераторы косинусных и синусных колебаний, входящие в радиочастотный блок 3, а также блоки 26₁-26₁₀ вычисления корреляционных интегралов для частных функционалов отношений правдоподобия и аналого-цифровой преобразователь 27, входящие в блок 8 формирования корреляционных интегралов, могут быть выполнены по стандартным, опубликованным в литературе схемам.The first blocks 14₁ -14_{L of the} multiplication, thesecond block 15 of the summation, theblock 16 division, thesecond block 17 of the multiplication and theblock 18 of the delay, which are part of the block 10 of the calculation of the final functional likelihood ratio, the third andfourth blocks 19, 20 of the multiplication, the third andfourth blocks 22, 23 summation and the first and secondelectronic keys 24, 25 and generators of cosine and sine waves included in the radio frequency block 3, as well as blocks 26₁ -26₁₀ calculation of the correlation integrals for the partial functionals of the likelihood and analog-to-digital conversion Only 27, included in block 8 of the formation of correlation integrals, can be performed according to standard schemes published in the literature.

Устройство разрешения радиоимпульсных сигналов на фоне произвольной помехи работает следующим образом.A device for resolving radio pulse signals against a background of arbitrary interference works as follows.

Входной сигнал, представляющий собой сумму r радиоимпульсных сигналов разных типов

(всего J типов сигналов), импульсной помехи и белого гауссовского шума в виде m - отсчетов n-го элемента поступает на информационные входы радиочастотного блока 3. Задача полного разрешения радиоимпульсных сигналов формулируется следующим образом: предполагается, что во входном колебании в произвольный момент времени может присутствовать произвольное число радиоимпульсных сигналов из некоторого набора; по результатам наблюдения в присутствии шумовых и импульсных помех с учетом априорной информации о параметрах сигналов требуется определить, сколько и в какой комбинации из всех возможных сигналов присутствуют на входе устройства. Сигналы разных типов - дискретные многоэлементные сигналы (МЭС), которые в нашем случае представляются К-элементной последовательностью высокочастотных узкополосных радиосигналов:The input signal, which is the sum of r radio pulse signals of different types

(total J types of signals), impulse noise, and white Gaussian noise in the form of m - samples of the nth element is supplied to the information inputs of the RF block 3. The problem of the full resolution of radio pulse signals is formulated as follows: it is assumed that in the input oscillation at an arbitrary time an arbitrary number of radio-pulse signals from a certain set are present; according to the results of observation in the presence of noise and impulse noise, taking into account a priori information about the parameters of the signals, it is necessary to determine how many and in what combination of all possible signals are present at the input of the device. Signals of different types are discrete multi-element signals (MES), which in our case are represented by a K-element sequence of high-frequency narrow-band radio signals:

где I - число типов элементарных сигналов, J - число сигналов в ансамбле (число типов разрешаемых многоэлементных радиоимпульсных сигналов). Длительности элементарных радиосигналов равны Δt_k=t_k+1-t_k и одинаковы, т.е. Δt₁=Δt₂=...=Δt_K=Δt.where I is the number of types of elementary signals, J is the number of signals in the ensemble (the number of types of resolved multi-element radio pulse signals). The durations of elementary radio signals are Δt_k = t_{k + 1} -t_k and are the same, i.e. Δt₁ = Δt₂ = ... = Δt_K = Δt.

В выражении (1)

- комплексная амплитуда узкополосного ВЧ-колебания,

и

- квадратурные компоненты,

- случайный амплитудный множитель,

- случайная начальная фаза элементарного сигнала i-го типа, соответствующего k-й позиции j-го многоэлементного сигнала. В выражении (1) случайными параметрами являются амплитудные множители

и начальные фазы

.In expression (1)

- the complex amplitude of the narrowband high-frequency oscillations,

and

- quadrature components,

- random amplitude factor,

- random initial phase of the elementary signal of the i-th type corresponding to the k-th position of the j-th multi-element signal. In expression (1), the random parameters are amplitude factors

and initial phases

.

Плотность вероятности случайного амплитудного множителя

описывается марково-смешанной полирелеевой (МС-ПР) вероятностной моделью вида:The probability density of a random amplitude factor

is described by a Markov-mixed poly-Rayleigh (MS-PR) probabilistic model of the form:

где

- номера релеевских компонент, которые представляют собой дискретную однородную цепь Маркова с вектором начальных вероятностей

и матрицей переходных вероятностей

. При этом веса релеевских компонент

на k-й позиции

зависят от номера компоненты

, реализовавшейся на предыдущей позиции k-1, т.е.:Where

- numbers of Rayleigh components, which are a discrete homogeneous Markov chain with a vector of initial probabilities

and transition probability matrix

. Moreover, the weights of the Rayleigh components

at the k-th position

depend on component number

realized at the previous position k-1, i.e.:

Значения U(t_i) являются координатными составляющими К-мерного вектора

и описываются совместной плотностью вероятностей отсчетов его реализаций.The values of U (t_i ) are the coordinate components of the K-dimensional vector

and are described by the joint probability density of samples of its implementations.

Предполагается, что в канале связи сигнал (1) искажается шумовыми и хаотическими импульсными помехами (ХИП). Шумовые помехи состоят из внутренних и внешних шумов, которые в силу общепринятых допущений считаются гауссовскими, имеющими постоянную спектральную плотность мощности N₀. ХИП представляет собой ординарный поток независимых импульсных помех с вероятностью Р_п накладывающихся на k-ю временную позицию МЭС, которые представляются в виде радиоимпульсов известной формы:It is assumed that in the communication channel the signal (1) is distorted by noise and chaotic impulse noise (HIP). Noise interference consists of internal and external noise, which, by virtue of generally accepted assumptions, is considered Gaussian, having a constant power spectral density N₀ . HIP is an ordinary flux of independent pulsed interference with probability R_p superimposed on the k-th temporary position of the MES, which are presented in the form of radio pulses of a known shape:

длительностью Т_П. В выражении (4) U_П(t) - комплексная амплитуда, u_П⊥(t) и u_П⊥(t) - квадратурные компоненты, φ_П - начальная фаза радиоимпульса импульсной помехи равномерно распределена в интервале [0,2π], b_П - случайный амплитудный множитель, который описывается полирелеевым законом распределения:duration T_P. In expression (4), U_П (t) is the complex amplitude, u_П⊥ (t) and u_П⊥ (t) are the quadrature components, φ_П is the initial phase of the pulsed interference radio pulse is uniformly distributed in the interval [0,2π], b_P is a random amplitude factor, which is described by the poly-Rayleigh distribution law:

Разрешаемые радиоимпульсные сигналы

могут появляться на интервале наблюдения Т в случайных различных комбинациях, поэтому входное колебание

может содержать сумму случайного числа r сигналов

Permitted Radio Pulse Signals

can appear on the observation interval T in random different combinations, therefore, the input oscillation

may contain the sum of a random number r of signals

В работе [Чабдаров Ш.М., Закиров З.Г., Надеев А.Ф., Файзуллин P.P., Егоров А.Е., Дараган М.А. Обобщенный алгоритм разрешения флуктуирующих многоэлементных сигналов/ Науч. практ. сб. Электронное приборостроение. Выпуск №5 (33). Казань, КГТУ/КАИ. 2003 г.] синтезирован оптимальный алгоритм разрешения марково-смешанных полигауссовых сигналов на фоне комплекса помех на основе байесовского критерия при одинаковых платах за ошибки:In the work [Chabdarov Sh.M., Zakirov Z.G., Nadeev A.F., Fayzullin P.P., Egorov A.E., Daragan M.A. A generalized algorithm for resolving fluctuating multi-element signals / Scientific. prakt. Sat Electronic instrumentation. Issue No. 5 (33). Kazan, KSTU / KAI. 2003] the optimal algorithm for resolving Markov-mixed poly-Gaussian signals against the background of a complex of interference based on the Bayesian criterion with the same fees for errors was synthesized:

В нашем случае распределения амплитудных множителей сигналов и помех представляются марково-смешанной полирелеевой моделью. Следует отметить, что распределение Релея является частным случаем распределения Райса, а возможность полирайсового представления распределения амплитуд полигауссовых дискретных сигналов и помех показана в работе [Чабдаров Ш.М. Полигауссовы приемники произвольно флуктуирующих сигналов. - Изв. вузов. Радиоэлектроника, 1977, Т.20, №9, с.32-38], таким образом, алгоритм (6) применим в нашем случае, когда случайные амплитудные множители сигналов и помех представлены марково-смешанной полирелеевой моделью.In our case, the distributions of the amplitude factors of the signals and interference are represented by a Markov-mixed poly-Rayleigh model. It should be noted that the Rayleigh distribution is a special case of the Rice distribution, and the possibility of a multi-rai representation of the distribution of amplitudes of poly-Gaussian discrete signals and interference is shown in [Chabdarov Sh.M. Polygaussian receivers of arbitrarily fluctuating signals. - Izv. universities. Radioelectronics, 1977, Vol. 20, No. 9, pp. 32-38], so algorithm (6) is applicable in our case, when random amplitude factors of signals and noise are represented by a Markov-mixed polar relay model.

В выражении (6) h - обозначает номер гипотезы о соответствующей комбинации сигналов, гипотеза h=1 соответствует комбинации полного отсутствия сигналов, итоговые функционалы отношения правдоподобия

определяются следующими выражениями:In expression (6), h - denotes the number of the hypothesis of the corresponding combination of signals, the hypothesis h = 1 corresponds to the combination of the complete absence of signals, the resulting likelihood ratio functionals

are defined by the following expressions:

где

- частные функционалы отношения правдоподобия, сформированные в рамках h-й гипотезы о комбинации наложения сигналов, т.е. при условии наличия на k-й временной позиции сигналов

которым соответствуют элементарные сигналы

наложившейся импульсной помехи и шума. Нижние индексы в

обозначают то, что данный частный функционал отношения правдоподобия вычислен для конкретной комбинации вектора номеров, реализующихся в процессе приема релеевских компонент

для h-й гипотезы о комбинации наложения сигналов,

релеевской компоненты помехи,

- частные функционалы отношения правдоподобия, сформированные при условии наличия на k-й временной позиции сигналов

и шума,

- частные функционалы отношения правдоподобия, сформированные при условии наличия на k-й временной позиции только импульсной помехи и шума,

- только шума.Where

- partial likelihood ratio functionals generated in the framework of the h-th hypothesis on the combination of signal superposition, i.e. subject to the presence of signals at the kth time position

which correspond to elementary signals

imposed impulse noise and noise. Subscripts in

indicate that this particular likelihood ratio functional is calculated for a specific combination of the vector of numbers realized in the process of receiving Rayleigh components

for the h-th hypothesis of a combination of superposition of signals,

Rayleigh interference components,

- partial likelihood ratio functionals, formed under the condition that there are signals at the kth time position

and noise

- partial likelihood ratio functionals generated under the condition that only the impulse noise and noise are present at the kth time position,

- just noise.

Частные функционалы отношения правдоподобия для нашего случая, когда многоэлементный радиоимпульсный сигнал описывается выражением (1), а ХИП - выражением (4) вычисляются по методике, предложенной в работе [Ширман Я.Д. Разрешение и сжатие сигналов. М.: Сов. радио, 1974, 360 с.], и имеют вид:Particular likelihood ratio functionals for our case, when a multi-element radio pulse signal is described by expression (1), and HIP - expression (4) are calculated according to the technique proposed in [Shirman Y.D. Resolution and compression of signals. M .: Sov. radio, 1974, 360 pp.], and have the form:

где

- векторы, соответствующие наблюдаемому колебанию, квадратурным компонентам сигнала

и помехи

- скалярное произведение векторов

и

- квадрат модуля вектора

Where

- vectors corresponding to the observed oscillation, the quadrature components of the signal

and interference

- scalar product of vectors

and

is the squared modulus of the vector

Частные функционалы отношения правдоподобия (12), (13), (14) включают в себя дискретные корреляционные интегралы вида:Particular likelihood ratio functionals (12), (13), (14) include discrete correlation integrals of the form:

В случае обработки широкополосных радиоимпульсных сигналов в течение n циклов в устройстве производится обработка вектора соответствующего длительности одного информационного символа широкополосного радиоимпульсного сигнала, состоящего из определенной последовательности элементарных узкополосных радиоимпульсов (чипов).In the case of processing broadband radio pulse signals for n cycles, the device processes the vector of the corresponding duration of one information symbol of the broadband radio pulse signal, consisting of a certain sequence of elementary narrow-band radio pulses (chips).

Размерность входного вектора отсчетов, соответствующего одному информационному символу определяется частотой дискретизации. В результате дискретизации входного колебания получается вектор отсчетов, в котором каждому элементарному узкополосному радиоимпульсу (чипу) соответствует определенное число отсчетов.The dimension of the input sample vector corresponding to one information symbol is determined by the sampling frequency. As a result of sampling the input oscillation, a sample vector is obtained in which each elementary narrow-band radio pulse (chip) corresponds to a certain number of samples.

Каждый отсчет входного сигнала

представляет собой значение напряжения, полученное в результате дискретизации входного колебания и поступающее на вход устройства одновременно с сигналом стробирования

.Each input sample

represents the voltage value obtained as a result of sampling the input oscillation and arriving at the input of the device simultaneously with the gating signal

.

Входной вектор отсчетов поступает на информационный вход радиочастотного блока 3, состоящего из двух каналов косинусного и синусного. Косинусный канал радиочастотного блока 3 содержит третий блок 19 умножения, третий блок 22 суммирования и первый электронный ключ 24. На первый вход третьего блока 19 умножения поступают отсчеты входного вектора

. На второй вход третьего блока 19 умножения в моменты времени поступления отсчетов входного вектора поступают значения cos ω₀t_k, значение произведения с выхода третьего блока 19 умножения поступает на первый вход третьего блока 22 суммирования, на второй вход третьего блока 22 поступает значение с выхода этого же третьего блока 22 суммирования, полученное на предыдущем цикле. В результате n_чип циклов, где n_чипопределяется числом чипов в одном информационном символе широкополосного сигнала, умножения в третьем блоке 19 и суммирования в третьем блоке 22 суммирования на выходе третьего блока 22 суммирования формируется значение скалярного произведения отрезка входного вектора, соответствующего длительности одного чипа, и вектора, значения которого определяются cos ω₀t_k. В момент завершения n_чип циклов первый электронный ключ 24, до этого момента находившийся в запертом состоянии, открывается и полученное на выходе третьего блока 22 суммирования значение поступает на выход радиочастотного блока 3, после этого первый электронный ключ 24 снова переходит в запертое состояние и по управляющему сигналу с блока 21 управления происходит сброс (обнуление) значения на выходе третьего блока 22 суммирования и начинается следующий цикл обработки входного вектора. В синусном канале радиочастотного блока 3, состоящем из четвертого блока 20 умножения, четвертого блока 23 суммирования и второго электронного ключа 25 производится аналогичная обработка входного вектора, отличающаяся тем, что в четвертом блоке 20 умножения отсчеты входного вектора умножаются на sin ω₀t_k. Работой блоков 19, 20, 22-25 управляет блок 21 управления.The input vector of samples goes to the information input of the radio frequency unit 3, which consists of two channels of cosine and sine. The cosine channel of the RF block 3 contains athird multiplication block 19, athird summing block 22, and a firstelectronic key 24. Counts of the input vector are received at the first input of thethird multiplication block 19

. The values of cos ω₀ t_k are received at the second input of thethird multiplication block 19 at the times of arrival of samples of the input vector, the product value from the output of thethird multiplication block 19 goes to the first input of thethird summing block 22, the value from the output of this comes to the second input of thethird block 22 thethird block 22 of the summation obtained in the previous cycle. As a result, n_chip cycles, where n_chip is determined by the number of chips in one information symbol of the broadband signal, multiplication in thethird block 19 and summing in thethird summing block 22 at the output of thethird summing block 22, the value of the scalar product of the input vector segment corresponding to the duration of one chip is formed, and a vector whose values are determined by cos ω₀ t_k . At the moment of completion of n_chip cycles, the firstelectronic key 24, up to this point in the locked state, is opened and the value obtained at the output of the third summingunit 22 is sent to the output of the radio frequency unit 3, after which the first electronic key 24 again switches to the locked state by the control the signal from thecontrol unit 21 is reset (zeroing) the values at the output of the third summingunit 22 and the next cycle of processing the input vector begins. In the sine channel of the radio frequency unit 3, consisting of thefourth multiplication unit 20, the fourth summingunit 23 and the secondelectronic key 25, a similar processing of the input vector is performed, characterized in that in thefourth multiplication unit 20, the samples of the input vector are multiplied by sin ω₀ t_k . The operation ofblocks 19, 20, 22-25 is controlled by thecontrol unit 21.

В результате обработки в радиочастотном блоке 3 входного вектора отсчетов

соответствующего длительности одного информационного символа широкополосного сигнала, на выходе радиочастотного блока 3 формируется два вектора, элементы которых представляют собой результаты скалярных перемножений отрезков входного вектора отсчетов

(причем длительность этих отрезков соответствует длительности чипов) и векторов, элементы которых представляют собой значения cos ω₀t_k для косинусного канала радиочастотного блока 3 и sin ω₀t_k для синусного канала радиочастотного блока 3, где моменты времени t_k определяются моментами времени отсчетов входного вектора

. Размерность векторов на выходе радиочастотного блока 3 в несколько раз меньше размерности входного вектора

и определяется числом чипов в одном информационном символе широкополосного сигнала. Принцип работы косинусного канала радиочастотного блока 3 поясняется временной диаграммой фиг.6, по оси 0Х определяется время, по оси 0Y значения соответствующих напряжений. На фиг.6а представлен отрезок входного вектора

на фиг.6б представлены отсчеты cos ω₀t_k, на фиг.6в представлена диаграмма управляющего напряжения электронного ключа 24, на фиг.6г - диаграмма управляющего напряжения третьего блока 22 суммирования и на фиг.6д - отрезок вектора, формируемого на выходе косинусного канала радиочастотного блока 3. С выхода радиочастотного блока 3 полученные вектора поступают на первые входы блоков 8 формирования корреляционных интегралов, которые входят в состав каналов обработки сигналов 1₁-1_H, причем с выхода косинусного канала радиочастотного блока 3 сигналы поступают на блоки вычисления корреляционных интегралов для частных функционалов отношения правдоподобия с номерами 26₁, 26₃, 26₅, 26₇, 26₉, а с выхода синусного канала на блоки 26₂, 26₄, 26₆, 26₈, 26₁₀, на вторые входы блоков 8 формирования корреляционных интегралов с выхода блока 4 формирования копий сигналов и помех поступают вектора, соответствующие копиям помех и разрешаемых сигналов. Блок 4 формирования копий сигналов и помех формирует на своем выходе копии импульсных помех на основе априорной информации о параметрах помех и копии или образцы сигналов на основе информации о виде модуляции и псевдослучайной последовательности, применяемым в данной системе связи. Копии сигналов и помех представляют собой вектора

которые входят в корреляционные интегралы (17)-(26).As a result of processing in the RF block 3 of the input sample vector

of the corresponding duration of one information symbol of a broadband signal, two vectors are formed at the output of the RF block 3, the elements of which are the results of scalar multiplication of segments of the input sample vector

(wherein the duration of these intervals corresponds to the duration of chips), and the vectors whose elements are the values cos ω₀ t_k for cosine channel radio frequency unit 3 and sin ω₀ t_k for sinus channel radio frequency unit 3, where the moments t_k of time determined moments counts time input vector

. The dimension of the vectors at the output of the RF block 3 is several times smaller than the dimension of the input vector

and is determined by the number of chips in one information symbol of the broadband signal. The principle of operation of the cosine channel of the RF block 3 is illustrated by the time diagram of FIG. 6, the time is determined on the 0X axis, and the values of the corresponding voltages on the 0Y axis. On figa presents a segment of the input vector

on figb presents readings cos ω₀ t_k , on figv presents a diagram of the control voltage of theelectronic key 24, on fig.6g is a diagram of the control voltage of thethird block 22 summation and Fig.6d is a segment of the vector generated at the output of the cosine channel a radio frequency unit 3. The output of the radio frequency unit 3 is received vector supplied to first inputs of block 8 forming the correlation integrals which are part of signal processing channels₁ January -1_H, wherein the output from the cosine channel radio frequency unit 3 signals f tread blocks calculate correlation integrals for a particular functional likelihood ratio with numbers₂₆ January, 26_3, 26₅₂₆ July, 26_9, and the output from the sinus channel unit 26_2, 26₄ June_26, 26_8, 26₁₀ the second inputs of the blocks 8 for the formation of correlation integrals from the output of the block 4 for the formation of copies of signals and interference receive the vectors corresponding to the copies of the interference and resolved signals. Block 4 of the formation of copies of signals and interference generates at its output copies of impulse noise based on a priori information about the interference parameters and copies or samples of signals based on information about the type of modulation and pseudo-random sequence used in this communication system. Copies of signals and interference are vectors

which are included in the correlation integrals (17) - (26).

Блок 8 формирования корреляционных интегралов содержит блоки 26₁-26₁₀ вычисления корреляционных интегралов для частных функционалов отношения правдоподобия, вычисления в этих блоках производятся в соответствии с выражениями (17)-(26). Выходы блоков 26₁-26₁₀ вычисления корреляционных интегралов подключены к аналого-цифровому преобразователю 27 и значения корреляционных интегралов, вычисленные в соответствии с выражениями (17)-(26), поступают на вход блока 6 корреляционной обработки в виде v-разрядного двоичного кода.Block 8 for the formation of correlation integrals contains blocks 26₁ -26_{10 for} calculating the correlation integrals for particular likelihood ratio functionals, the calculations in these blocks are performed in accordance with expressions (17) - (26). The outputs of the blocks 26₁ -26_{10 for} calculating the correlation integrals are connected to the analog-to-digital converter 27 and the values of the correlation integrals calculated in accordance with expressions (17) - (26) are input to theblock 6 of the correlation processing in the form of a v-bit binary code.

Блок 6 корреляционной обработки сигнала каждого канала состоит из блоков 12₁-12_N, 13₀₁-13_NL вычисления частных релеевских функционалов отношения правдоподобия, которые после приема значений корреляционных интегралов, вычисленных в блоке 8 формирования корреляционных интегралов, формируют на своих выходах сигналы, пропорциональные частным релеевским функционалам отношения правдоподобия, входящих в выражения (10)-(11). Эти значения с соответствующих выходов каждого блока 6 корреляционной обработки сигнала поступают одновременно на информационные входы первых блоков 7₀-7_L суммирования, где формируются сигналы, пропорциональные линейной комбинации частных релеевских функционалов отношения правдоподобия по всем помеховым компонентам. При этом на выходе первого блока 7₁ суммирования действует сигнал вида

определяемый выражением (10), где

-1-я комбинация номеров компонент разрешаемых сигналов в рамках текущей гипотезы. Нижние индексы в блоках 7₀-7_L, 12₁-12_N и 13₀₁-13_NL 14₁-14_L представляют собой натуральный ряд чисел, где N представляет собой число релеевских компонент в полирелеевом разложении импульсной помехи, a L определяется как число всевозможных сочетаний номеров релеевских компонент в полирелеевом разложении разрешаемых сигналов, присутствующих в текущей гипотезе h,

Block 6 of the correlation processing of the signal of each channel consists of blocks 12₁ -12_N , 13₀₁ -13_{NL of} calculating the private Rayleigh likelihood functionals, which, after receiving the values of the correlation integrals calculated in block 8 of the formation of correlation integrals, generate signals proportional to their outputs private Rayleigh functionals of the likelihood ratio included in expressions (10) - (11). These values from the corresponding outputs of eachblock 6 of the signal correlation processing are sent simultaneously to the information inputs of the first summing blocks 7₀ -7_L , where signals are generated that are proportional to the linear combination of particular Rayleigh functionals of the likelihood ratio for all interfering components. In this case, the output of the first block 7₁ summation acts signal of the form

defined by the expression (10), where

The 1st combination of the numbers of the components of the allowed signals within the current hypothesis. The subscripts in blocks 7₀ -7_L , 12₁ -12_N and 13₀₁ -13_NL 14₁ -14_L are a natural series of numbers, where N is the number of Rayleigh components in the poly-relay decomposition of impulse noise, and L is defined as the number all kinds of combinations of the numbers of Rayleigh components in the poly-relay decomposition of the allowed signals present in the current hypothesis h,

Сигналы с выхода первых блоков 7₀-7_L суммирования поступают одновременно на информационные входы блока 10 вычисления итогового функционала отношения правдоподобия и блока 9 вычисления апостериорных вероятностей. На выходе блока 9 вычисления апостериорных вероятностей формируются сигналы, пропорциональные апостериорным вероятностям комбинаций компонент разрешаемых радиоимпульсных сигналов, определяемых выражением (21), которые затем поступают на соответствующие входы блока 11 экстраполяции, где происходит вычисление оценок весов комбинаций релеевских компонент разрешаемых сигналов, в соответствии с выражением (8), которые, в свою очередь, подаются на соответствующие входы БВФОП 10. БВФОП 10 формирует итоговые функционалы отношения правдоподобия следующим образом. Сигналы, поступившие с выходов первых блоков 7₁-7_L суммирования перемножаются с соответствующими сигналами, поступившими с выходов блока 11 экстраполяции в первых блоках 14₁-14_L умножения, затем поступают на входы второго блока 15 суммирования, где вычисляется сумма, входящая в выражение (7), после чего в блоке 16 деления осуществляется деление значения, поступившего с выхода второго блока 15 суммирования, и значения, поступившего с выхода блока 7₀ суммирования. Полученное значение поступает на вход второго блока 17 умножения, выход которого связан с блоком 18 задержки, выход которого, в свою очередь, связан со вторым входом второго блока 17 умножения, где происходит вычисление итогового функционала отношения правдоподобия в строгом соответствии с выражением (7). Полученный сигнал с выхода БВФОП 10 каждого канала обработки сигналов 1₁-1_H поступает на входы блока 5 сравнения, где путем выбора максимального значения в соответствии с выражением (6) и принятия решения в пользу определенной гипотезы о комбинации наложения разрешаемых сигналов, в результате, после n циклов работы устройства на выходах S₁, S₂,...,S_H имеется информация о поступлении на вход устройства определенной комбинации сигналов. Таким образом, по сравнению с прототипом, который определяет наличие на входе соответствующего сигнала из различаемых, предлагаемое изобретение позволяет определять, сколько и какие из возможных радиоимпульсных сигналов присутствуют на входе.The signals from the output of the first blocks 7₀ -7_L summation are simultaneously sent to the information inputs of the block 10 for calculating the final functional of the likelihood ratio andblock 9 for calculating the posterior probabilities. At the output of the a posterioriprobability calculation unit 9, signals are generated that are proportional to the a posteriori probabilities of the combinations of the components of the resolved radio pulse signals defined by expression (21), which are then fed to the corresponding inputs of the extrapolation unit 11, where the estimates of the weights of the combinations of the Relay components of the resolved signals are calculated in accordance with the expression (8), which, in turn, are fed to the corresponding inputs of the BVFOP 10. BVOPOP 10 forms the final likelihood relationship functionals in the following way. The signals received from the outputs of the first summing blocks 7₁ -7_L are multiplied with the corresponding signals received from the outputs of the extrapolation block 11 in the first multiplying blocks 14₁ -14_L , then they are fed to the inputs of the second summingblock 15, where the sum in the expression is calculated (7), after which, in thedivision block 16, the value received from the output of the second summingblock 15 is divided by the value received from the output of the summing block 7₀ . The obtained value is fed to the input of thesecond multiplication block 17, the output of which is connected to thedelay block 18, the output of which, in turn, is connected to the second input of thesecond multiplication block 17, where the final likelihood ratio functional is calculated in strict accordance with expression (7). The received signal from the output of the BVOPOP 10 of each signal processing channel 1₁ -1_{H is} fed to the inputs of the comparison unit 5, where by selecting the maximum value in accordance with expression (6) and deciding in favor of a certain hypothesis about the combination of superposition of the allowed signals, as a result, after n cycles of operation of the device at the outputs S₁ , S₂ , ..., S_H there is information about the receipt of a certain combination of signals at the input of the device. Thus, in comparison with the prototype, which determines the presence of an appropriate signal from the distinguished ones at the input, the present invention allows one to determine how many and which of the possible radio-pulse signals are present at the input.

Claims (1)

Translated fromRussian

Устройство разрешения радиоимпульсных сигналов на фоне произвольной помехи, содержащее каналы обработки сигналов, тактовый генератор, выходы которого соединены с тактовыми входами каналов обработки сигналов, выходы каждого из которых соединены с соответствующими входами блока сравнения, выходы которого являются выходами устройства, а каждый канал обработки сигналов содержит блок корреляционной обработки и блоки суммирования, отличающееся тем, что информационный вход устройства является входом радиочастотного блока, тактовый вход которого соединен с выходом тактового генератора, а выход радиочастотного блока соединен с информационными входами каналов обработки сигналов, причем число каналов обработки сигналов равно заданному числу комбинаций наложения разрешаемых радиоимпульсных сигналов, каждый канал обработки сигналов дополнительно содержит блок формирования корреляционных интегралов, выход которого соединен с входом блока корреляционной обработки, причем выходы блока корреляционной обработки соединены с входами соответствующих первых блоков суммирования, первый вход блока формирования корреляционных интегралов является входом канала обработки сигналов, а второй вход блока формирования корреляционных интегралов соединен с выходом блока формирования копий сигналов и помех, первый вход которого является входом устройства, а второй вход блока формирования копий сигналов и помех является тактовым входом и соединен с выходом тактового генератора, кроме того, каждый канал обработки сигналов содержит блок вычисления итогового функционала отношения правдоподобия текущей комбинации наложения разрешаемых радиоимпульсных сигналов, выход которого является выходом канала обработки сигналов, причем соответствующие сигнальные входы блока вычисления итогового функционала отношения правдоподобия текущей комбинации наложения разрешаемых радиоимпульсных сигналов подключены к соответствующим сигнальным выходам первых блоков суммирования, которые параллельно подключены к соответствующим входам блока вычисления апостериорных вероятностей, выходы которого соответственно подключены к входам блока экстраполяции, сигнальные выходы которого соединены с соответствующими входами блока вычисления итогового функционала отношения правдоподобия и соответствующими входами блока вычисления апостериорных вероятностей.A device for resolving radio-pulse signals against arbitrary interference, containing signal processing channels, a clock generator, the outputs of which are connected to the clock inputs of signal processing channels, the outputs of each of which are connected to the corresponding inputs of the comparison unit, the outputs of which are the device outputs, and each signal processing channel contains correlation processing unit and summing units, characterized in that the information input of the device is an input of a radio frequency unit, a clock input is connected to the output of the clock generator, and the output of the RF block is connected to the information inputs of the signal processing channels, the number of signal processing channels being equal to a given number of superimposed combinations of resolved radio pulse signals, each signal processing channel additionally contains a correlation integral generation unit, the output of which is connected to the input of the block correlation processing, and the outputs of the correlation processing unit are connected to the inputs of the corresponding first summing blocks The first input of the correlation integral formation unit is the input of the signal processing channel, and the second input of the correlation integral formation unit is connected to the output of the signal and interference copying unit, the first input of which is the device input, and the second input of the signal and interference copying unit is a clock input and connected to the output of the clock generator, in addition, each signal processing channel contains a block for calculating the final functional of the likelihood ratio of the current combination the output of the resolved radio pulse signals, the output of which is the output of the signal processing channel, and the corresponding signal inputs of the calculation unit of the final likelihood ratio functional of the current combination of resolved radio pulse signals are connected to the corresponding signal outputs of the first summing blocks, which are connected in parallel to the corresponding inputs of the posterior probability calculation block, the outputs which are respectively connected to the inputs of the extrapolation block, the signal whose outputs are connected to the corresponding inputs of the calculation block of the final likelihood ratio functional and the corresponding inputs of the calculation block of posterior probabilities.

Images