[go: up one dir, main page]

RU2269142C2 - Method for detecting on basis of criterion of relation of trustworthiness of packet signal with contour curve of known shape and device for realization of said method - Google Patents

Method for detecting on basis of criterion of relation of trustworthiness of packet signal with contour curve of known shape and device for realization of said method Download PDF

Info

Publication number
RU2269142C2
RU2269142C2 RU2004106757/09A RU2004106757A RU2269142C2 RU 2269142 C2 RU2269142 C2 RU 2269142C2 RU 2004106757/09 A RU2004106757/09 A RU 2004106757/09A RU 2004106757 A RU2004106757 A RU 2004106757A RU 2269142 C2 RU2269142 C2 RU 2269142C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
likelihood ratio
signal
register
Prior art date
Application number
RU2004106757/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004106757A (en
Inventor
Станислав Константинович Тюльпанов (RU)
Станислав Константинович Тюльпанов
Виталий Андреевич Рубан (RU)
Виталий Андреевич Рубан
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Протон+Сервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Протон+Сервис" filed Critical Открытое акционерное общество "Протон+Сервис"
Priority to RU2004106757/09A priority Critical patent/RU2269142C2/en
Publication of RU2004106757A publication Critical patent/RU2004106757A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2269142C2 publication Critical patent/RU2269142C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio-location technologies, possible use for detecting fluctuating echo-signals from airborne objects.
SUBSTANCE: method includes using a computer unit with satisfactory speed of operation, and also a priori registration, before beginning of processing, of information about contouring curve of packet echo-signal, following analysis of input information and computation by computer for m signals - of m values of relation of trustworthiness and their results of multiplication for comparison to threshold value and for deciding, whether an airborne object is detected.
EFFECT: possible detection on basis of criterion of relation of trustworthiness of packet radio-location signals with known shape of contouring curve.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для обнаружения флюктуирующих эхо-сигналов от воздушных объектов (ВО) с характеристиками, которые обеспечиваются использованием критерия отношения правдоподобия с учетом различия величин отношения сигнал/ шум в каждой составляющей пачечный сигнал.The invention relates to the field of radar and can be used to detect fluctuating echo signals from airborne objects (BO) with characteristics that are provided by using the likelihood ratio criterion taking into account the difference in signal-to-noise ratios in each component of the burst signal.

Известен способ использования обнаружителей радиолокационных сигналов /см. "Теоретические основы радиолокации", под редакцией Я.Д.Ширмана, М., "Сов. радио", 1970 г., стр.157/, заключающийся в том, что после детектирования аналоговые эхо-сигналы поступают для последующей обработки, в которой накапливают эхо-сигналы радиолокационной пачки от каждого ВО и формируют результирующее значение, которое затем сравнивают с некоторой величиной назначаемого порога, при превышении которого констатируют обнаружение ВО.A known method of using radar detectors / cm "Theoretical Foundations of Radar", edited by Ya. D. Shirman, M., Sov. Radio, 1970, p. 157 /, which consists in the fact that after detection, analog echo signals are received for further processing, in which accumulate the echo signals of the radar pack from each VO and form the resulting value, which is then compared with a certain value of the assigned threshold, above which the detection of VO is detected.

Известно устройство осуществления указанного выше способа /см. "Справочник по радиолокации", М.Сколник, М., "Сов. радио", 1976 г., том 1, стр.194 и 195/, содержащее последовательно соединенные высокочастотную часть приемника РЛС, детектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), входное запоминающее устройство (ЗУ), блок выдачи и выход устройства с индикатором на выходе, а также регистр порога, связанный с компаратором, выход превышения порога которого связан со входом разрешения выдачи блока выдачи.A device for implementing the above method / see “Radar Reference”, M. Skolnik, M., “Sov. Radio”, 1976, volume 1, p. 194 and 195 /, containing a series-connected high-frequency part of the radar receiver, detector, analog-to-digital converter (ADC) , an input storage device (memory), the issuing unit and the output of the device with an indicator on the output, as well as the threshold register associated with the comparator, the threshold exceeding output of which is connected to the output permission input of the issuing unit.

Другим близким по технической сущности к заявленному способу является способ /см. "Справочник по радиолокации", М.Сколник, М., "Сов. радио", 1976 г., том 1, стр.183-194/, заключающийся в том, что после детектирования аналоговые эхо-сигналы преобразуют в цифровую форму с помощью АЦП и регистрируют во входном ЗУ для последующей первичной обработки, в т.ч. обнаружения ВО посредством получения величины результирующего сигнала путем накопления эхо-сигналов радиолокационной пачки от каждого ВО и последующего сравнения результирующего сигнала с величиной порога, которую назначают в зависимости от конкретной шумовой и помеховой ситуации в процессе работы, причем при превышении порога констатируют обнаружение ВО и отображают его на индикаторах индивидуального и коллективного пользования.Another close in technical essence to the claimed method is the method / see “Radar Handbook”, M. Skolnik, M., “Sov. Radio”, 1976, volume 1, pp. 183-194 /, which consists in the fact that after detection, the analog echo signals are converted into digital form using ADC and register in the input memory for subsequent primary processing, including detecting the VO by obtaining the value of the resulting signal by accumulating the echo signals of the radar pack from each VO and then comparing the resulting signal with the threshold value, which is assigned depending on the specific noise and interference situation during operation, and when the threshold is exceeded, the VO detection is detected and displayed on indicators of individual and collective use.

Известно также устройство, близкое по технической сущности к заявленному устройству /см. "Справочник по радиолокации", М.Сколник, М. "Сов. радио", 1976 г., том 1, стр.191/, содержащее последовательно соединенные высокочастотную часть приемника РЛС, детектор, АЦП, входное ЗУ со счетчиками адреса записи и чтения, блок выдачи и выход устройства с индикатором на выходе, а также блок формирования азимута, вход которого связан с антенным сельсином, а выход которого связан со вторым входом блока выдачи, и, кроме того, пульт оператора и регистр порога, вход которого связан с первым выходом пульта оператора и выход которого связан с первым входом компаратора, выход превышения порога которого связан со входом блока разрешения выдачи информации.A device is also known that is close in technical essence to the claimed device / see "Radar Reference", M. Skolnik, M. "Sov. Radio", 1976, volume 1, p. 191 /, containing a series-connected high-frequency part of the radar receiver, detector, ADC, input memory with write and read address counters , the output unit and the output of the device with an indicator on the output, as well as the azimuth generation unit, the input of which is connected to the antenna selsyn, and the output of which is connected to the second input of the output unit, and, in addition, the operator panel and the threshold register, the input of which is connected with the first the output of the operator panel and the output of which is connected to the first input to an omparator, the threshold exceeding output of which is connected to the input of the information output permission block.

Недостатком известных способов и устройств является то, что они в основных случаях, когда смесь сигнал+шум характеризуется, например, распределением Райса, не обеспечивают строгую реализацию обнаружения по критерию отношения правдоподобия, т.к. накопление эхо-сигналов осуществляется простейшим суммированием, что обусловлено недостаточным быстродействием ЭВМ, используемых в период разработки этих схем и устройств.A disadvantage of the known methods and devices is that in the main cases when the signal + noise mixture is characterized, for example, by the Rice distribution, they do not provide a strict implementation of detection by the likelihood ratio criterion, since accumulation of echo signals is carried out by simple summation, which is due to the insufficient speed of computers used during the development of these circuits and devices.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ /см. патент № 2210790 РФ МПК 7 G 01 S 13/56 за 2003 г., Бюл. № 23/, заключающийся в том, что в обнаружителях после детектирования аналоговые эхо-сигналы преобразуют в цифровую форму с помощью АЦП и регистрируют во входном запоминающем устройстве для последующей первичной обработки и обнаружения ВО посредством получения величины результирующего сигнала путем накопления эхо-сигналов радиолокационной пачки от каждого ВО и последующего сравнения результирующего сигнала с величиной порога, которую назначают в зависимости от конкретной шумовой и помеховой ситуации в процессе работы, причем если величина результирующего сигнала превышает величину порога, то принимается решение об обнаружении ВО, который отображается на индикаторах индивидуального и коллективного пользования, при этом априорно до начала обработки этой информации регистрируют с помощью устройства ввода в перепрограммируемое постоянное ЗУ (ППЗУ) соответствия известную функцию отношения правдоподобия для единичного эхо-сигнала в виде таблицы соответствия эхо-сигнала и значения самой функции, а затем в процессе обработки информации для каждого единичного эхо-сигнала, выбираемого из входного ЗУ, определяют значения функций отношения правдоподобия, которые регистрируют в ЗУ значений отношения правдоподобия и получают таким образом все значения функции отношения правдоподобия для каждой радиолокационной пачки, далее с помощью вычислителя для этих значений функции отношения правдоподобия определяют их произведение, а потом среднее геометрическое значение функции отношения правдоподобия, которое затем используют в качестве адреса обращения к ППЗУ соответствия и считывают из этого ППЗУ величину, эквивалентную радиолокационной пачке эхо-сигналов в качестве первого операнда в вычислитель, в качестве второго операнда, в который аналогично считывают из того же ППЗУ величину эхо-сигналов, когда в качестве адреса обращения к ППЗУ соответствия используют максимальное значение функции отношения правдоподобия, если оно реализуется не при нулевом значении аргумента, далее в вычислителе для указанных двух операндов определяют абсолютную разницу, которую затем используют в качестве величины результирующего сигнала радиолокационной пачки для сравнения с величиной порога, причем при превышении порога принимают решение об обнаружении ВО.The closest in technical essence to the claimed method is the method / see RF patent No. 2210790 IPC 7 G 01 S 13/56 for 2003, Bull. No. 23 /, which consists in the fact that after detecting the detectors, the analog echo signals are digitalized using the ADC and recorded in the input memory for subsequent primary processing and detection of VO by obtaining the value of the resulting signal by accumulating the echo signals of the radar packet from each VO and the subsequent comparison of the resulting signal with the threshold value, which is assigned depending on the specific noise and interference situation during operation, and if conducted If the resultant signal exceeds the threshold value, then a decision is made to detect VO, which is displayed on the indicators of individual and collective use, and prior to processing this information a priori, the known likelihood ratio function for a unit is recorded using the input device into the reprogrammable read-only memory (EPROM) echo signal in the form of a table of correspondence of the echo signal and the value of the function itself, and then in the process of processing information for each single echo signal For the selected from the input memory, the likelihood ratio functions are determined, which are recorded in the memory of the likelihood ratio values and thus get all the values of the likelihood ratio function for each radar pack, then, using the calculator for these values, the likelihood ratio functions determine their product, and then geometric mean value of the likelihood ratio function, which is then used as the address of the access to the compliance ROM and the value is read from this ROM, equivalent to the radar burst of echoes as the first operand to the calculator, as the second operand, in which the value of the echo signals is likewise read from the same EPROM when the maximum value of the likelihood ratio function is used as the address of access to the EPROM, if it is not implemented when the argument value is zero, then in the calculator for the indicated two operands the absolute difference is determined, which is then used as the value of the resulting radar signal cells for comparison with the threshold value, moreover, when the threshold is exceeded, they decide to detect VO.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является устройство /см. патент № 2210790 РФ МПК 7 G 01 S 13/56 за 2003 г, Бюл. № 23/, содержащее высокочастотную часть приемника РЛС с антенной, детектор, АЦП, входное ЗУ со счетчиками адреса записи и чтения, блок выдачи информации об обнаруживаемых ВО и выход устройства, которые соединены последовательно друг с другом в указанном порядке от антенного входа до выхода всего устройства, причем кроме указанных элементов устройство содержит антенный сельсин, связанный с блоком формирования азимута, который в свою очередь связан с блоком выдачи информации, индикатор, вычислитель, ЗУ значений функции отношения правдоподобия, первый и второй счетчики адреса, компаратор, блок управления работой всего устройства и пульт оператора, с которого вводится информация в регистр порога, а таблица соответствия значений функции отношения правдоподобия и ее аргумента вводится в перепрограммируемое постоянное ЗУ через устройство ввода. С помощью вычислителя и компаратора рассчитывают величину результирующего сигнала, при превышении порогового значения которой констатируют обнаружение ВО. В результате обеспечивается обнаружение ВО с характеристиками, соответствующими характеристикам обнаружения по критерию отношения правдоподобия для пачечного эхо-сигнала с прямоугольной формой огибающей.The closest in technical essence to the claimed device is a device / see RF patent No. 2210790 IPC 7 G 01 S 13/56 for 2003, Bull. No. 23 /, containing the high-frequency part of the radar receiver with an antenna, a detector, an ADC, an input memory with counters for write and read addresses, a unit for issuing information on detected VOs and an output of the device, which are connected in series with each other in the indicated order from the antenna input to the output devices, and besides the indicated elements, the device contains an antenna synchro coupled to an azimuth generating unit, which in turn is connected to an information output unit, an indicator, a calculator, a memory of values of the likelihood ratio function beater, first and second address counters, a comparator, an entire device operation control unit and an operator panel from which information is entered into the threshold register, and a correspondence table of values of the likelihood ratio function and its argument is entered into the reprogrammable read-only memory through the input device. Using a calculator and a comparator, the value of the resulting signal is calculated, when the threshold value is exceeded, the detection of VO is detected. As a result, VO detection with characteristics corresponding to the detection characteristics by the likelihood ratio criterion for a burst echo with a rectangular envelope is provided.

Недостатком этого способа и устройства его осуществления является то, что когда огибающая пачечного эхо-сигнала характеризуется произвольной, но известной формой, не обеспечиваются характеристики обнаружения, реализуемые применением критерия отношения правдоподобия из-за того, что способ и устройство рассчитаны на обнаружение пачечного эхо-сигнала с прямоугольной формой огибающей.The disadvantage of this method and device for its implementation is that when the envelope of the burst echo is characterized by an arbitrary but known shape, the detection characteristics implemented by the application of the likelihood ratio criterion are not provided due to the fact that the method and device are designed to detect the burst echo with a rectangular envelope.

Целью заявленного изобретения является обеспечение обнаружения по критерию отношения правдоподобия пачечных радиолокационных сигналов в случае, когда их огибающая отличается по форме от прямоугольной, путем использования, с одной стороны, вычислителя с достаточным быстродействием, а с другой - путем априорной регистрации до начала обработки сигналов информации об огибающей пачечного эхо-сигнала, а также обеспечение обнаружения медленно флюктуирующих пачечных эхо-сигналов с потерями, определяемыми лишь неизвестностью точных значений отношений сигнал/шум для составляющих таких пачечных сигналов.The aim of the claimed invention is to provide detection by criterion of the likelihood ratio of burst radar signals in the case when their envelope differs in shape from a rectangular one by using, on the one hand, a computer with sufficient speed, and on the other hand, by a priori registration of information about the envelope of the burst echo, as well as ensuring the detection of slowly fluctuating burst echoes with losses determined only by the uncertainty of the exact values th signal-to-noise ratios for the constituents of such burst signals.

Поставленная цель достигается тем, что способ обнаружения по критерию отношения правдоподобия пачечных сигналов с огибающей известной формы, заключающийся в том, что в обнаружителях после линейного детектирования аналоговые эхо-сигналы преобразуют в цифровую форму с помощью АЦП и регистрируют во входном ЗУ для последующей первичной обработки и обнаружения ВО посредством получения величины функции отношения правдоподобия для всего радиолокационного пачечного сигнала от каждого ВО, когда экстремум функции отношения правдоподобия для каждой составляющей пачечного сигнала реализуется при аргументе, равном нулю, например в случае, когда смесь сигнал+шум определяется распределением Райса, с последующим сравнением полученной величины с величиной порога, которую назначают в зависимости от конкретной шумовой и помеховой ситуации в процессе работы, причем если указанная величина функции отношения правдоподобия для всего пачечного сигнала не превышает величину порога, то принимается решение, что анализируемая пачка сигналов является ложной, а если превышает - принимается решение об обнаружении ВО, который отображается на индикаторах индивидуального и коллективного пользования, при этом априорно до начала обработки этой информации регистрируют с помощью регистра ввода в вычислитель известные величины отношения сигнал/шум по напряжению для каждого единичного сигнала радиолокационной пачки, а затем в процессе обработки информации для каждого единичного сигнала, выбираемого из входного ЗУ, с помощью вычислителя рассчитываются значения функций отношения правдоподобия и их произведение для каждой радиолокационной пачки сигналов, которое сравнивается с величиной порога.This goal is achieved by the fact that the detection method according to the likelihood ratio of the burst signals with the envelope of a known shape, which consists in the fact that the detectors after linear detection of the analog echo signals are converted into digital form using the ADC and recorded in the input memory for subsequent primary processing and detecting the VO by obtaining the magnitude of the likelihood ratio function for the entire radar burst signal from each VO when the extremum of the likelihood ratio function for each component of the burst signal is realized with an argument equal to zero, for example, in the case when the signal + noise mixture is determined by the Rice distribution, followed by comparing the obtained value with the threshold value, which is assigned depending on the specific noise and interference situation during operation, if the likelihood ratio function for the entire burst signal does not exceed the threshold value, it is decided that the analyzed signal packet is false, and if it exceeds, it is accepted I’m the decision to detect VO, which is displayed on indicators of individual and collective use, while prior to processing this information a priori, the known signal-to-noise ratio by voltage for each unit signal of the radar packet is recorded using the input register in the calculator, and then during processing information for each single signal selected from the input memory, using a calculator, the values of the likelihood ratio functions and their product for each Locating burst signal, which is compared with a threshold value.

Поставленная цель достигается тем, что устройство обнаружения по критерию отношения правдоподобия пачечного сигнала с огибающей известной формы, содержащее последовательно соединенные выход высокочастотной части приемника РЛС, линейный детектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), входное запоминающее устройство (ЗУ) со счетчиками адреса записи и чтения, блок выдачи информации и выход устройства с индикатором на выходе, а также блок формирования азимута, вход которого связан с антенным сельсином, а выход которого связан со вторым входом блока выдачи информации, и, кроме того, пульт оператора, первый выход которого связан со входом регистра порога, выход которого связан с первым входом компаратора, выход превышения порога которого связан со входом блока разрешения выдачи информации, также содержит регистр коэффициентов веса, вход которого связан со вторым выходом пульта оператора, а выход регистра коэффициентов веса связан с первым входом вычислителя, а второй его вход связан с выходом входного ЗУ, выход вычислителя связан со вторым входом компаратора, при этом выходы блока управления связаны со входами вычислителя, АЦП, регистра коэффициентов веса, регистра порога, входного ЗУ, счетчиками записи и чтения, блока выдачи информации, компаратора и индикатора.This goal is achieved by the fact that the detection device according to the likelihood ratio of the burst signal with the envelope of a known shape, containing a series-connected output of the high-frequency part of the radar receiver, a linear detector, an analog-to-digital converter (ADC), an input storage device (memory) with recording address counters and readings, an information output unit and a device output with an indicator on the output, as well as an azimuth generation unit, the input of which is connected to the antenna selsyn, and the output of which is connected to the second the progress of the information output unit, and, in addition, the operator panel, the first output of which is connected to the input of the threshold register, the output of which is connected to the first input of the comparator, the threshold exceeding output of which is connected to the input of the information output permission block, also contains a register of weight coefficients, the input of which connected to the second output of the operator console, and the output of the register of weight coefficients is connected to the first input of the calculator, and its second input is connected to the output of the input memory, the output of the calculator is connected to the second input of the comparator, while the output rows of the control unit are connected to the inputs of the calculator, the ADC registers the weight coefficients, a threshold register, the input memory, the read and write counters unit generate data comparator and indicator.

На чертежах изображены: на фиг.1 - блок-схема устройства, реализующего способ обнаружения по критерию отношения правдоподобия пачечного сигнала с огибающей известной формы, на фиг.2 - зависимость от m потребной величины

Figure 00000002
для обеспечения обнаружения пачечного эхо-сигнала с вероятностью Рс=0,5 при вероятности ложных тревог F=10-1; 10-2;...;10-6 и разных значениях коэффициента γ, на фиг.3 - та же зависимость для Рс=0,9. Определение коэффициента γ приводится далее.The drawings show: in Fig. 1 is a block diagram of a device that implements a method for detecting by criterion the ratio of likelihood of a burst signal with an envelope of known shape, in Fig. 2 - dependence on m of the required value
Figure 00000002
to ensure the detection of burst echo with a probability of P with = 0.5 with the probability of false alarms F = 10 -1 ; 10 -2 ; ...; 10 -6 and different values of the coefficient γ, Fig. 3 shows the same dependence for P c = 0.9. The determination of the coefficient γ is given below.

Устройство содержит высокочастотную часть 1 приемника РЛС с антенным устройством 1.1, линейный детектор 2, АЦП 3, входное ЗУ 4 со счетчиками 5 и 6 адреса записи и чтения соответственно, антенный сельсин 7, связанный с антенным устройством, блок 8 формирования азимута, блок 9 выдачи, индикатор 10, пульт 11 оператора, регистр 12 порога, компаратор 13, регистр 14 коэффициентов веса, вычислитель 15, блок 16 управления и выход 17 устройства.The device comprises a high-frequency part 1 of the radar receiver with antenna device 1.1, a linear detector 2, ADC 3, input memory 4 with counters 5 and 6 of the write and read addresses, respectively, antenna sync 7 connected to the antenna device, azimuth generating unit 8, output unit 9 , indicator 10, operator console 11, threshold register 12, comparator 13, weight coefficient register 14, calculator 15, control unit 16 and device output 17.

При этом элементы 1, 2, 3, 4, 9 и 17 соединены последовательно друг с другом в указанном порядке от антенного входа 1.1 до выхода 17 устройства. Первый выход пульта 11 оператора связан со входом регистра 12 порога, выход которого связан с первым входом компаратора 13, выход превышения порога которого связан со входом разрешения блока 9 выдачи информации, второй выход пульта 11 оператора связан со входом регистра 14 коэффициентов веса, выход которого связан с первым входом вычислителя 15, второй его вход связан с выходом входного ЗУ 4, а выход вычислителя 15 связан со вторым входом компаратора 13, выходы счетчиков записи 5 и чтения 6 соединены соответственно со вторым и третьим входами входного ЗУ 4, антенный сельсин 7 механически связан с антенным устройством 1.1, а выход блока 8 формирования азимута связан со вторым входом блока 9 выдачи. Выходы блока 16 управления соединены с соответствующими входами вычислителя 15, АЦП 3, ЗУ 4, регистров 12 и 14, блока 9 выдачи, счетчиков 5 и 6, компаратора 13 и индикатором 10. Пунктиром показана механическая связь антенного сельсина 7 с антенным устройством 1.1.The elements 1, 2, 3, 4, 9 and 17 are connected in series with each other in the indicated order from the antenna input 1.1 to the output 17 of the device. The first output of the operator console 11 is connected to the input of the threshold register 12, the output of which is connected to the first input of the comparator 13, the threshold exceeding output of which is connected to the resolution input of the information output unit 9, the second output of the operator console 11 is connected to the input of the weight coefficient register 14, the output of which is connected with the first input of the calculator 15, its second input is connected to the output of the input memory 4, and the output of the calculator 15 is connected to the second input of the comparator 13, the outputs of the write counters 5 and read 6 are connected respectively to the second and third inputs of the input a memory 4, an antenna synchro 7 is mechanically connected to the antenna device 1.1, and the output unit 8 forming the azimuth associated with the second input unit 9 issued. The outputs of control unit 16 are connected to the corresponding inputs of calculator 15, ADC 3, memory 4, registers 12 and 14, output unit 9, counters 5 and 6, comparator 13 and indicator 10. The dotted line shows the mechanical connection of antenna syncron 7 with antenna device 1.1.

Техническим результатом изобретения является обеспечение обнаружения с характеристиками, обеспечиваемыми использованием критерия отношения правдоподобия для пачечных радиолокационных сигналов с произвольной, но известной формой огибающей. Эти характеристики рассчитаны с помощью ЭВМ для различных коэффициентов, определяющих раздробленность энергии пачечного сигнала по его составляющим. Другим результатом является то, что по сравнению со случаем использования оптимизированного бинарного обнаружителя /см. "Справочник по радиолокации", М.Сколник, М., "Сов. радио", 1976 г., том 1, стр.191, 193/, например, при вероятности ложных тревог 10-4, вероятности обнаружения ВО, равной 0,5, и числе импульсов, составляющих пачечный сигнал 5÷20, обеспечивается выигрыш, который составляет 1÷1,3 дб, а при вероятности обнаружения 0,9 - 1,6÷1,9 дб. В случае медленно флюктуирующих эхо-сигналов реализуется обеспечение обнаружения пачечных эхо-сигналов с потерями, определяемыми лишь неизвестностью точных значений отношений сигнал/шум для каждой составляющей таких пачечных эхо-сигналов. Эти потери определяются относительно малыми величинами, которыми, как показано далее, можно пренебречь.The technical result of the invention is the provision of detection with characteristics provided by the use of the likelihood ratio criterion for burst radar signals with an arbitrary but known envelope shape. These characteristics are calculated using a computer for various coefficients that determine the fragmentation of the energy of the burst signal by its components. Another result is that, compared with the case of using an optimized binary detector / cm. “Radar Handbook”, M. Skolnik, M., “Sov. Radio”, 1976, volume 1, p. 191, 193 /, for example, with the probability of false alarms 10 -4 , the probability of detection of VO equal to 0, 5, and the number of pulses making up the burst signal 5 ÷ 20, a gain of 1 ÷ 1.3 dB is ensured, and with a detection probability of 0.9 - 1.6 ÷ 1.9 dB. In the case of slowly fluctuating echoes, the detection of burst echoes with losses determined only by the uncertainty of the exact signal-to-noise ratios for each component of such burst echoes is realized. These losses are determined by relatively small quantities, which, as shown below, can be neglected.

Более подробно сущность данного изобретения состоит в следующем.In more detail, the essence of this invention is as follows.

Вначале рассмотрим случай, когда импульсы пачечного эхо-сигнала характеризуются известными отношениями сигнал/шум.First, we consider the case when the bursts of a burst echo signal are characterized by known signal-to-noise ratios.

Отношение правдоподобия независимых образцов выборки записывается в видеThe likelihood ratio of independent sample samples is written as

λ=f1(x1,Q1)f1(x2,Q2)...f1(xm,Qm)/f0(x1)f0(x2)...f0(xm).λ = f 1 (x 1 , Q 1 ) f 1 (x 2 , Q 2 ) ... f 1 (x m , Q m ) / f 0 (x 1 ) f 0 (x 2 ) ... f 0 (x m ).

где f1(x,Q) и f0(x) - плотности вероятности случайной величины Х соответственно для смеси полезных и мешающих сигналов и одних мешающих сигналов-шумов; х - образец выборки, информация которого поступает на вход обнаружителя; 1, 2,...,m - порядковый номер (i) образца выборки; Q=[E1(x2)/E0(x2)]-1; E1(x2),E0(x2) - вторые моменты величины Х для смеси сигнала с шумом и для одного шума соответственно.where f 1 (x, Q) and f 0 (x) are the probability densities of the random variable X, respectively, for a mixture of useful and interfering signals and some interfering noise signals; x - sample sample, the information of which is fed to the input of the detector; 1, 2, ..., m - serial number (i) of the sample sample; Q = [E 1 (x 2 ) / E 0 (x 2 )] - 1; E 1 (x 2 ), E 0 (x 2 ) - the second moments of the value of X for a mixture of signal and noise and for one noise, respectively.

В случае использования обнаружителя по критерию отношения правдоподобия вероятность обнаружения пачечного сигналаIf a detector is used according to the likelihood ratio criterion, the probability of detecting a burst signal

Pc=1-Fc(Zm)|Zm=Zпор, гдеPc = 1-Fc (Z m ) | Zm = Zpore , where

Figure 00000003
Figure 00000003

Zm - область интегрирования в m-мерном пространстве, граница которой определяется множеством тех значений x1, x2,..., xm, при которых λ=С; С-константа, которая меняется при изменении величины Zm; Zпор - пороговое значение Zm; вертикальная черта с равенством у этой черты означает условие, при котором справедливо само выражение.Z m is the integration region in the m-dimensional space, the boundary of which is determined by the set of those values x 1 , x 2 , ..., x m for which λ = С; C-constant, which changes with a change in the value of Z m ; Z then - the threshold value of Z m ; a vertical line with equality for this line means a condition under which the expression itself is true.

Величина порога выбирается из условия выполнения задаваемой вероятности ложной тревоги (F). Величина F=1-Fп(Zm)|Zm=Zпор, гдеThe threshold value is selected from the condition for the execution of the set probability of false alarm (F). The value of F = 1-F p (Z m ) | Zm = Zpore , where

Figure 00000004
Figure 00000004

a Zm - та же область интегрирования, что и в (1).a Z m is the same integration region as in (1).

Отметим, что функции f1(x,Q) и f0(x) обладают следующими свойствами: f1(x,Q)≥0; f0(x)≥0;

Figure 00000005
Figure 00000006
а отношение f1(x,Q)/f0(x)=f(x,Q) в области возможных значений Х характеризуется только одним экстремумом.Note that the functions f 1 (x, Q) and f 0 (x) have the following properties: f 1 (x, Q) ≥0; f 0 (x) ≥0;
Figure 00000005
Figure 00000006
and the ratio f 1 (x, Q) / f 0 (x) = f (x, Q) in the range of possible values of X is characterized by only one extremum.

Способ обнаружения пачечного сигнала по критерию отношения правдоподобия упрощается, если он определяется функцией, которая зависит от одной переменной (х*) и которая имеет то же значение при х*, что и λ при x1, x2,...,xm. Такое условие выполняется, еслиThe method for detecting a burst signal by the likelihood ratio criterion is simplified if it is determined by a function that depends on one variable (x * ) and which has the same value for x * as λ for x 1 , x 2 , ..., x m . This condition is satisfied if

λ=f(x1,Q1)f(x2,Q2)...f(xm,Qm)=f(0,Q1)f(0,Q2)...f(0,Qm-1)f(x*,Qm),λ = f (x 1 , Q 1 ) f (x 2 , Q 2 ) ... f (x m , Q m ) = f (0, Q 1 ) f (0, Q 2 ) ... f (0 , Qm-1) f (x * , Q m ),

где в качестве Qm может быть выбрана любая из величин Qi. Из этого равенства следует, чтоwhere any of the values of Q i can be selected as Q m . From this equality it follows that

Figure 00000007
Figure 00000007

Равенство (3) характеризует границу области Zm в m-мерном пространстве.Equality (3) characterizes the boundary of the domain Z m in m-dimensional space.

Из (3) определяется величина х*, которая сравнивается с порогом Vпор. Если х*≥Vпор., то сигнал считается обнаруженным, а если х*<Vпор - то нет. Реализация указанной процедуры является способом обнаружения пачечного сигнала по критерию отношения правдоподобия при известных величинах Qi.From (3) the quantity x * is determined, which is compared with the threshold V pores . If x * ≥V pore. , then the signal is considered detected, but if x * <V then it is not. The implementation of this procedure is a method for detecting a burst signal by the likelihood ratio criterion for known values of Q i .

В наиболее часто встречающемся случае, когда смесь сигнал+шум характеризуется распределением Раиса, функцияIn the most common case when the signal + noise mixture is characterized by the Rais distribution, the function

Figure 00000008
а
Figure 00000009
Figure 00000008
but
Figure 00000009

0≤хi≤∞, где

Figure 00000010
- модифицированная функция Бесселя первого рода нулевого порядка. Тогда (3) имеет вид0≤x i ≤∞, where
Figure 00000010
- a modified Bessel function of the first kind of zero order. Then (3) has the form

Figure 00000011
Figure 00000011

так как

Figure 00000012
При этом функция f(x,Q) характеризуется одним экстремумом в точке х=0.as
Figure 00000012
Moreover, the function f (x, Q) is characterized by one extremum at the point x = 0.

В рассматриваемом случае, как и при использовании (3), величина х* сравнивается с порогом. Реализация такой процедуры при современном развитии уровня вычислительной техники не вызывает затруднений. Но и эту процедуру можно упростить, если учесть, что зависимость величины х* и величины произведения функций

Figure 00000013
характеризуется нелинейной пропорциональной зависимостью. Тогда не величину х*, а это произведение целесообразно сравнивать с его пороговым значением. Заметим, что на практике вместо расчета величин
Figure 00000013
можно, аналогично тому, как и в /3/, использовать таблицу значений
Figure 00000014
In the case under consideration, as with (3), the value of x * is compared with a threshold. The implementation of such a procedure with the modern development of the level of computer technology does not cause difficulties. But this procedure can also be simplified if we take into account that the dependence of the quantity x * and the value of the product of functions
Figure 00000013
characterized by a nonlinear proportional relationship. Then, not the x * value, but this product should be compared with its threshold value. Note that in practice, instead of calculating the quantities
Figure 00000013
you can, in the same way as in / 3 /, use the table of values
Figure 00000014

Способ обнаружения пачечного сигнала по критерию отношения правдоподобия может быть получен, как и в /3/, другим образом.A method for detecting a burst signal by the likelihood ratio criterion can be obtained, as in / 3 /, in another way.

Пусть для рассматриваемых функций f(xi,Qi) величины

Figure 00000015
Тогда
Figure 00000016
Выбираем другую функцию
Figure 00000017
где
Figure 00000018
Let for the functions f (x i , Q i ) under consideration
Figure 00000015
Then
Figure 00000016
Choose another function
Figure 00000017
Where
Figure 00000018

Функции λ и

Figure 00000019
имеют одинаковые значения при любых сочетаниях хi, еслиThe functions λ and
Figure 00000019
have the same meaning for any combination of x i if

Figure 00000020
а
Figure 00000021
Figure 00000020
but
Figure 00000021

Определяя из (5) величину

Figure 00000022
получаем
Figure 00000023
Determining from (5) the value
Figure 00000022
we get
Figure 00000023

Величины х* и

Figure 00000024
характеризуют различные точки границы одной и той же области Zm. Поэтому применение (4) и (5) дает одинаковые конечные результаты.X * and
Figure 00000024
characterize different points of the boundary of the same region Z m . Therefore, application of (4) and (5) gives the same final results.

Упрощенный способ обнаружения пачечного сигнала при Q1=Q2=...=Qm определяется /1/ как

Figure 00000025
Когда величины Qi разные, тоA simplified method for detecting a burst signal with Q 1 = Q 2 = ... = Q m is defined / 1 / as
Figure 00000025
When the quantities Q i are different, then

Figure 00000026
где
Figure 00000027
- весовые коэффициенты.
Figure 00000026
Where
Figure 00000027
- weighting factors.

Граница области Zm для любой пары импульсов пачечного сигнала при использовании упрощенного способа обнаружения (6) является прямой линией, угол наклона которой к координатным осям Xi и Xi+1 определяется отношением

Figure 00000027
этой пары. В случае использования (4) или (5) граница области Zm для тех же условий отличается по форме от прямой линии, чем обусловлены некоторые энергетические потери
Figure 00000028
при использовании (6).The boundary of the region Z m for any pair of pulses of the burst signal when using the simplified detection method (6) is a straight line whose angle of inclination to the coordinate axes X i and X i + 1 is determined by the ratio
Figure 00000027
of this pair. In the case of using (4) or (5), the boundary of the region Z m for the same conditions differs in shape from a straight line, which causes some energy losses
Figure 00000028
when using (6).

Различие величин Qi в пачечном сигнале будем оценивать коэффициентом

Figure 00000029
В случае, когда все Qi равны, величина γ=1/m, а в случае, когда вся энергия пачечного сигнала сосредоточена в одном импульсе, величина γ=1. В других случаях 1/m<γ<1. Заметим, что формальное увеличение числа импульсов в пачечном сигнале, когда Q1≠0, Q2=Q3=...Qm=0, не изменяет значений функций Fc(Zm) и Fп(Zm) при использовании обнаружения по критерию отношения правдоподобия. Следовательно, величины вероятностей Рс и F остаются такими же, как при m=1 для Q1, a величина
Figure 00000030
уменьшается в m раз.The difference in Q i in the burst signal will be estimated by the coefficient
Figure 00000029
In the case when all Q i are equal, the quantity γ = 1 / m, and in the case when all the energy of the burst signal is concentrated in one pulse, the quantity γ = 1. In other cases, 1 / m <γ <1. Note that the formal increase in the number of pulses in a burst signal, when Q 1 ≠ 0, Q 2 = Q 3 = ... Q m = 0, does not change the values of the functions F c (Z m ) and F p (Z m ) when using detection by criterion of likelihood ratio. Consequently, the probabilities P c and F remain the same as for m = 1 for Q 1 , and the quantity
Figure 00000030
decreases m times.

Была разработана цифровая модель расчета по (5) характеристик обнаружения пачечного сигнала. С помощью ЭВМ по этой модели получены результаты, которые в виде графиков приведены на фиг.2 и 3. На этих чертежах следующие условные обозначения: F1=10-1; F2=10-2; F3=10-3; F4=10-4; F5=10-5; F6=10-6; γ1=1/m; γ2=0,7/(m/2); γ3=0,9/(m/2); γ4=1.A digital model was developed for calculating, according to (5), characteristics of the detection of a burst signal. Using a computer on this model, the results are obtained, which are in the form of graphs shown in figure 2 and 3. In these drawings, the following conventions: F 1 = 10 -1 ; F 2 = 10 -2 ; F 3 = 10 -3 ; F 4 = 10 -4 ; F 5 = 10 -5 ; F 6 = 10 -6 ; γ 1 = 1 / m; γ 2 = 0.7 / (m / 2); γ 3 = 0.9 / (m / 2); γ 4 = 1.

В соответствии с полученными характеристиками обнаружение пачечного сигнала, характеризуемого, например, коэффициентом γ=0,8(2/m), где m≥4, обеспечивается с меньшими значениями

Figure 00000031
чем в случае обнаружения пачечного сигнала, характеризуемого коэффициентом γ=1/m. Уменьшение
Figure 00000030
составляет ≈0,7 дб при Рс=0,5 и F=10-1÷10-6, а при Рс=0,9 оно - ≈0,5÷0,6 дб. Это уменьшение незначительно возрастает при увеличении m.In accordance with the obtained characteristics, the detection of a burst signal characterized, for example, by the coefficient γ = 0.8 (2 / m), where m≥4, is provided with lower values
Figure 00000031
than in the case of detecting a burst signal characterized by a coefficient γ = 1 / m. Decrease
Figure 00000030
is ≈0.7 dB at R c = 0.5 and F = 10 -1 ÷ 10 -6 , and at R c = 0.9 it is ≈0.5 ÷ 0.6 dB. This decrease increases slightly with increasing m.

Далее рассмотрим случай обнаружения флюктуирующего пачечного сигнала с известной формой огибающей, т.е. случай, когда известны соотношения величин Qi.Next, we consider the case of detecting a fluctuating burst signal with a known envelope shape, i.e. the case when the relations of the quantities Q i are known.

Известно, что амплитуда сигналов при изменении ракурса наблюдения ВО может флюктуировать в диапазоне 20÷30 дб /см. "Прием сигналов при наличии шума". Под редакцией Л.С.Гуткина. М., изд. Иностр. лит., 1960 г., стр.232/.It is known that the amplitude of the signals when changing the viewing angle of the HE can fluctuate in the range of 20 ÷ 30 dB / cm. "Reception of signals in the presence of noise." Edited by L.S. Gutkin. M., ed. Foreign lit., 1960, p. 232 /.

С помощью упомянутой цифровой модели и ЭВМ получены характеристики обнаружения для случая, когда величины Qi в принимаемом пачечном сигнале отличаются в n раз от Qi в (5). В результате возникают потери

Figure 00000032
обусловленные несовпадением применяемой и требуемой по критерию отношения правдоподобия формой границы области Zm. Например, при n=±10 дб; m=8; F=10-3 и
Figure 00000033
величина
Figure 00000034
а при m=2 - менее 0,01 дб. Если n=±5 дб, то при тех же условиях величина
Figure 00000035
и 0,003 дб соответственно для m=8 и 2. С учетом экспоненциального /см. "Прием сигналов при наличии шума". Под редакцией Л.С.Гуткина. М., изд. Иностр. лит., 1960 г., стр.232/ распределения величины сигнала в диапазоне 25 дб, когда она изменяется относительно
Figure 00000036
от -8,5 дб до +16,5 дб, средняя величина
Figure 00000037
т.е. не значительна и на практике ею можно пренебречь, а заявленный способ целесообразно использовать и для обнаружения флюктуирующих пачечных эхо-сигналов с известной формой огибающей.Using the mentioned digital model and computer, the detection characteristics are obtained for the case when the values of Q i in the received burst signal differ n times from Q i in (5). As a result, losses occur.
Figure 00000032
due to the mismatch between the applicable and required by the likelihood ratio criterion, the shape of the boundary of the region Z m . For example, with n = ± 10 dB; m is 8; F = 10 -3 and
Figure 00000033
value
Figure 00000034
and with m = 2 - less than 0.01 dB. If n = ± 5 dB, then under the same conditions the quantity
Figure 00000035
and 0.003 dB, respectively, for m = 8 and 2. Taking into account exponential / cm. "Reception of signals in the presence of noise." Edited by L.S. Gutkin. M., ed. Foreign lit., 1960, p. 232 / distribution of the signal in the range of 25 dB, when it changes relative to
Figure 00000036
from -8.5 dB to +16.5 dB, average
Figure 00000037
those. it is not significant and in practice it can be neglected, and the claimed method is expedient to use to detect fluctuating burst echo signals with a known envelope shape.

В заключение качественно, а не количественно оценим работу заявленного способа по обнаружению быстро флюктуирующего пачечного сигнала с известными значениями средних величин Qi для каждой составляющей такого сигнала.In conclusion, we will qualitatively, rather than quantitatively, evaluate the operation of the claimed method for detecting a rapidly fluctuating burst signal with known mean values of Q i for each component of such a signal.

В /см. "Прием сигналов при наличии шума". Под редакцией Л.С.Гуткина. М., изд. Иностр. лит., 1960 г., стр.231/ указывается, что для обнаружения слабых флюктуирующих пачечных эхо-сигналов целесообразно использовать квадратичный детектор, что соответствует применению решающего правила

Figure 00000038
а для обнаружения сильных - линейный детектор, что соответствует использованию решающего правила
Figure 00000039
В первом случае, форма границы области Zm, например, при m=2 соответствует дуге окружности, а во втором - прямой линии. Эти формы соответственно для достаточно слабых и достаточно сильных сигналов близки к форме, определяемой по критерию отношения правдоподобия.V / cm. "Reception of signals in the presence of noise." Edited by L.S. Gutkin. M., ed. Foreign lit., 1960, p. 231 / it is indicated that to detect weak fluctuating burst echoes it is advisable to use a quadratic detector, which corresponds to the application of the decision rule
Figure 00000038
and to detect strengths - a linear detector, which corresponds to the use of the decision rule
Figure 00000039
In the first case, the shape of the boundary of the region Z m , for example, for m = 2 corresponds to an arc of a circle, and in the second to a straight line. These forms, respectively, for sufficiently weak and sufficiently strong signals are close to the form determined by the likelihood ratio criterion.

Использование решающего правила

Figure 00000040
в случае реализации сильных, за счет флюктуации, сигналов характеризуется некоторыми, хоть и незначительными, энергетическими потерями.Using the decision rule
Figure 00000040
in the case of the implementation of strong, due to fluctuations, signals is characterized by some, albeit insignificant, energy losses.

Потери наблюдаются и при использовании правила

Figure 00000041
в случае появления слабых сигналов. Это в данном случае определяется значительным несовпадением формы границы области Zm для большей части спектра значений флюктуирующего сигнала в сравнении с формой, определяемой отношением правдоподобия. Такие потери уменьшаются, если пользоваться решающим правилом (5), т.к., в этом случае, указанное несовпадение в среднем уменьшается. Поэтому использование (5), по сравнению с указанными правилами, дает хоть и незначительно, но лучшие результаты обнаружения.Losses are observed when using the rule.
Figure 00000041
in case of weak signals. This in this case is determined by a significant discrepancy in the shape of the boundary of the region Z m for most of the spectrum of fluctuating signal values in comparison with the shape determined by the likelihood ratio. Such losses are reduced if decisive rule (5) is used, because, in this case, the indicated mismatch decreases on average. Therefore, the use of (5), in comparison with the indicated rules, gives, albeit slightly, but better detection results.

Возможность осуществления способа рассмотрим через описание работы устройства.The possibility of implementing the method will be considered through a description of the operation of the device.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Перед началом работы, точнее заблаговременно, вне режима работы, с помощью пульта оператора в регистр 14 вводится информация о форме огибающей пачечного эхо-сигнала в виде ряда значений отношений сигнал/шум по напряжению для каждой составляющей этого сигнала, который будем называть рядом коэффициентов веса. В соответствии с инструкцией оператора перед работой он с помощью пульта 11 записывает в регистр 12 значение порога, соответствующее на момент времени работы помеховой и шумовой ситуации конкретного региона. Порог может изменяться непосредственно в процессе работы.Before starting work, more precisely in advance, outside the operating mode, using the operator panel, information on the shape of the envelope of the burst echo signal in the form of a series of voltage-to-noise ratios for each component of this signal, which we will call a series of weight coefficients, is entered into the register 14. In accordance with the instructions of the operator before work, he, using the remote control 11, writes to the register 12 the threshold value corresponding to the moment of operation of the noise and noise situation in a particular region. The threshold may change directly during operation.

В ходе работы отраженные от ВО эхо-сигналы принимают через антенное устройство 1.1 и усиливают в высокочастотной части 1 приемника РЛС, а затем с помощью линейного детектора 2 детектируют (выделяют огибающую каждого сигнала) и преобразуют с помощью АЦП 3 в цифровую форму. Вся дальнейшая цифровая обработка осуществляется при жесткой тактировке с помощью блока 16 управления, который формирует последовательность сигналов управления, временные интервалы между которыми определяются продолжительностью выполнения операций управляемыми блоками. Эта продолжительность определяется быстродействием управляемых блоков и апробируется экспериментально при настройке блока управления. Блок 9 управления может быть реализован, например, при использовании циклического генератора сигналов управления, в котором временные интервалы между выходными сигналами формируются путем заранее определяемых конкретных обратных связей этого генератора и которые могут быть оперативно изменены /см. Б.И.Крыжановский "Электронное колесо". Радиоэлектроника и связь, "Знание". 1991 год, № 5, стр.24/.During operation, the echo signals reflected from the VO are received through the antenna device 1.1 and amplified in the high-frequency part 1 of the radar receiver, and then they are detected using a linear detector 2 (the envelope of each signal is extracted) and converted using digital-to-analog converter 3. All further digital processing is carried out during hard timing using the control unit 16, which generates a sequence of control signals, the time intervals between which are determined by the duration of the operations of the controlled units. This duration is determined by the speed of the controlled units and is tested experimentally when setting up the control unit. The control unit 9 can be implemented, for example, using a cyclic control signal generator, in which time intervals between the output signals are formed by predetermined specific feedbacks of this generator and which can be quickly changed / cm. B.I. Kryzhanovsky "Electronic Wheel". Radio electronics and communication, "Knowledge". 1991, No. 5, p. 24 /.

При этом полученные значения величин эхо-сигналов в порядке поступления с помощью СчАЗ 5 записывают во входное ЗУ 4, устроенное, например, по кольцевому принципу адресации и имеющее емкость, превышающую необходимую для обнаружения максимально возможного числа ВО. Во входном ЗУ 4 для каждого обнаруживаемого ВО хранятся все (m) значения величин составляющих пачечный сигнал, а при поступлении нового значения самое старое стирается. В результате реализуется "подвижное окно" анализа входной информации. С помощью СчАЧ 6 считывают из ЗУ 4 значения m сигналов строго в соответствии с очередностью их поступления из АЦП 3 и передают на первый вход вычислителя 15, а на второй вход - ряд коэффициентов веса, передаваемых из регистра 14, в той же последовательности, что и значения сигналов из ЗУ 4. В вычислителе 15 рассчитываются m значений отношения правдоподобия и их произведение, которое поступает на второй вход компаратора 13 для сравнения с пороговой величиной, поступающей через первый вход компаратора 13 от регистра 12. Причем если величина произведения m значений отношений правдоподобия не превышает величину порогового значения, то принимается решение, что анализируемая пачка сигналов для данного предполагаемого ВО является ложной. Этот ВО не отображают на индикаторе 10 и не выдают на выход 17 устройства для дальнейшей обработки. В противном случае при превышении порогового значения принимают решение об обнаружении ВО, который отображают на индикаторе 10 и выдают информацию об этом ВО на выход 17 устройства для дальнейшей обработки через блок выдачи информации 9, представляющий собой регистр, на который записывают информацию о дальности "подвижного окна" анализа, а также азимут и величины анализируемых составляющих пачечного сигнала с последующей их выдачей при условии превышения порогового значения величиной отношения правдоподобия для всего пачечного сигнала.In this case, the obtained values of the values of the echo signals in the order of arrival with the help of SChAZ 5 are recorded in the input memory 4, arranged, for example, according to the ring addressing principle and having a capacity exceeding the required for detecting the maximum possible number of HE. In the input memory 4, for each detected HE, all (m) values of the values of the components of the burst signal are stored, and when a new value is received, the oldest is erased. As a result, a “moving window” of input information analysis is implemented. Using SCHA 6, values of m signals are read from memory 4 strictly in accordance with the order of their arrival from ADC 3 and transferred to the first input of calculator 15, and to the second input, a series of weight coefficients transmitted from register 14 in the same sequence as the values of the signals from the memory 4. In the calculator 15 m values of the likelihood ratio and their product are calculated, which is fed to the second input of the comparator 13 for comparison with the threshold value received through the first input of the comparator 13 from register 12. Moreover, if the value of the product m likelihood values relationship does not exceed the threshold value, it is decided that the analyzed packet signals intended for the VO is false. This VO is not displayed on the indicator 10 and is not issued to the output 17 of the device for further processing. Otherwise, when the threshold value is exceeded, a decision is made to detect the VO, which is displayed on the indicator 10 and the information on this VO is sent to the output 17 of the device for further processing through the information output unit 9, which is a register on which the moving window range information is recorded "analysis, as well as the azimuth and magnitude of the analyzed components of the burst signal, followed by their issuance, provided that the threshold value is exceeded by the likelihood ratio for the entire burst signal.

Аналогично по другим пачкам сигналов обнаруживают другие ВО на данном обзоре РЛС. На очередных обзорах РЛС также обрабатывают новые пачки эхо-сигналов каждого ВО, подтверждая или опровергая правильность их обнаружения.Similarly, for other signal packs, other VOs are detected in this radar survey. At the next reviews, the radars also process new packets of echo signals of each VO, confirming or refuting the correctness of their detection.

Источники информацииInformation sources

1. М.Сколник. Справочник по радиолокации, том 1. Сов. радио, 1976 г.1. M. Skolnik. Handbook of Radar, Volume 1. Owls. radio, 1976

2. Теоретические основы радиолокации. Под редакцией Я.Д.Ширмана. М., Сов. радио, 1970 г.2. Theoretical foundations of radar. Edited by Y.D.Shirman. M., Sov. radio, 1970

3. С.К.Тюльпанов. Патент № 2210790 РФ за 2003 г., Бюл.№ 23.3. S.K. Tyulpanov. Patent No. 2210790 of the Russian Federation for 2003, Bull. No. 23.

4. Прием сигналов при наличии шума. Под редакцией Л.С.Гуткина. М., Издательство иностр. лит., 1960 г.4. Reception of signals in the presence of noise. Edited by L.S. Gutkin. M., Publishing house of foreign countries. lit., 1960

5. Д.Миддлтон. Введение в статистическую теорию связи. Перевод с англ. под редакцией Б.Р.Левина. М., Сов. радио, том 1, 1961 г. и том 2, 1962 г.5. D. Middleton. Introduction to statistical communication theory. Translation from English edited by B.R.Levin. M., Sov. Radio, Volume 1, 1961 and Volume 2, 1962

6. Б.Р.Левин. Теоретические основы статистической радиотехники. М., Радио и связь, 1989 г.6. B.R. Levin. Theoretical foundations of statistical radio engineering. M., Radio and Communications, 1989

Claims (2)

1. Способ обнаружения по критерию отношения правдоподобия радиолокационного пачечного сигнала с огибающей известной формы, заключающийся в том, что после приема и линейного детектирования аналоговые эхо-сигналы преобразуют в цифровую форму и регистрируют в запоминающем устройстве для последующей первичной обработки и принятия решения об обнаружении воздушных объектов посредством получения величины функции отношения правдоподобия для всего радиолокационного пачечного сигнала от каждого воздушного объекта, для случая, когда смесь сигнал+шум характеризуется райсовским распределением, с последующим сравнением полученной величины функции отношения правдоподобия для всего радиолокационного пачечного сигнала с пороговой величиной, которую назначают из условия выполнения задаваемой вероятности ложных тревог, отличающийся тем, что априорно, до начала первичной обработки, с помощью регистра коэффициентов веса - отношения сигнал/шум по напряжению для всех составляющих анализируемой пачки, регистрируют значения этих коэффициентов, а затем передают их совместно с величинами самих сигналов из запоминающего устройства в вычислитель, где рассчитывают значения функции отношения правдоподобия для каждой составляющей анализируемой пачки сигналов, а затем рассчитывают их произведение и получают, таким образом, величину функции отношения правдоподобия для всего радиолокационного пачечного сигнала, причем, если при сравнении с пороговой величиной величина произведения значений отношения правдоподобия не превышает ее, то принимают решение, что анализируемая пачка сигналов для данного предполагаемого воздушного объекта является ложной, в противном случае принимают решение об обнаружении воздушного объекта.1. A method for detecting by the criterion of the likelihood ratio of a radar burst signal with an envelope of a known shape, which consists in the fact that after receiving and linear detection, the analog echo signals are converted into digital form and recorded in a storage device for subsequent primary processing and decision-making on the detection of airborne objects by obtaining the value of the likelihood ratio function for the entire radar burst signal from each air object, for the case when the mixture with the noise + noise is characterized by a rice distribution, followed by comparing the obtained value of the likelihood ratio function for the entire radar burst signal with a threshold value, which is assigned from the condition for the execution of the set probability of false alarms, characterized in that a priori, before the initial processing, using the register of weight coefficients - signal-to-noise ratios by voltage for all components of the analyzed packet, record the values of these coefficients, and then transmit them together with the magnitude the signals themselves from the storage device to the calculator, where they calculate the likelihood ratio function for each component of the analyzed signal packet, and then calculate their product and thus obtain the likelihood ratio function for the entire radar burst signal, if, when comparing with the threshold the magnitude of the product of the likelihood ratio values does not exceed it, then decide that the analyzed signal packet for a given estimated ear object is false, otherwise make a decision about finding an air object. 2. Устройство обнаружения по критерию отношения правдоподобия радиолокационного пачечного сигнала с огибающей известной формы, содержащее последовательно соединенные антенну РЛС, высокочастотную часть приемника РЛС, линейный детектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), входное запоминающее устройство (ЗУ) со счетчиками адреса записи и чтения, блок выдачи информации, выход устройства с индикатором на выходе, а также блок формирования азимута, вход которого связан с антенным сельсином, связанным, в свою очередь, с антенной РЛС, а выход которого связан со вторым входом блока выдачи информации и, кроме того, пульт оператора, первый выход которого связан со входом регистра порога, выход которого связан с первым входом компаратора, выход превышения порога которого связан со входом разрешения блока выдачи информации, а также содержащее блок управления, выходы которого связаны со входами управления АЦП, регистра порога, входного ЗУ, счетчиков записи и чтения, блока выдачи информации, компаратора и индикатора, отличающееся тем, что устройство содержит вычислитель и регистр коэффициентов веса, вход которого связан со вторым выходом пульта оператора, а выход регистра коэффициентов веса связан с первым входом вычислителя, а второй его вход связан с выходом запоминающего устройства, выход вычислителя связан со вторым входом компаратора, при этом входы управления вычислителя и регистра коэффициентов веса связаны с выходами блока управления.2. A detection device based on the likelihood ratio of a radar burst signal with an envelope of a known shape, comprising a radar antenna, a high-frequency part of the radar receiver, a linear detector, an analog-to-digital converter (ADC), an input storage device (memory) with write and read address counters , an information output unit, a device output with an output indicator, and an azimuth generation unit, the input of which is connected to an antenna selsyn, which, in turn, is connected to a radar antenna, and the output for which it is connected to the second input of the information output unit and, in addition, an operator panel, the first output of which is connected to the input of the threshold register, the output of which is connected to the first input of the comparator, the threshold exceeding output of which is connected to the resolution input of the information output unit, and also containing the unit control, the outputs of which are connected to the control inputs of the ADC, threshold register, input memory, write and read counters, information output unit, comparator and indicator, characterized in that the device comprises a calculator and a register for weight coefficients, the input of which is connected to the second output of the operator panel, and the output of the register of weight coefficients is connected to the first input of the calculator, and its second input is connected to the output of the storage device, the output of the calculator is connected to the second input of the comparator, while the control inputs of the calculator and register of weight coefficients connected to the outputs of the control unit.
RU2004106757/09A 2004-03-10 2004-03-10 Method for detecting on basis of criterion of relation of trustworthiness of packet signal with contour curve of known shape and device for realization of said method RU2269142C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004106757/09A RU2269142C2 (en) 2004-03-10 2004-03-10 Method for detecting on basis of criterion of relation of trustworthiness of packet signal with contour curve of known shape and device for realization of said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004106757/09A RU2269142C2 (en) 2004-03-10 2004-03-10 Method for detecting on basis of criterion of relation of trustworthiness of packet signal with contour curve of known shape and device for realization of said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004106757A RU2004106757A (en) 2005-08-20
RU2269142C2 true RU2269142C2 (en) 2006-01-27

Family

ID=35845879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004106757/09A RU2269142C2 (en) 2004-03-10 2004-03-10 Method for detecting on basis of criterion of relation of trustworthiness of packet signal with contour curve of known shape and device for realization of said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2269142C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2382381C2 (en) * 2007-11-12 2010-02-20 Анатолий Андреевич Косин Method of local batch processing signals received by radar station and device for realising said method
RU2416807C2 (en) * 2009-01-23 2011-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро радиосистем" Method for radar measurement of velocity and coordinates of objects and system for implementing said method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2100822C1 (en) * 1996-08-12 1997-12-27 Михаил Николаевич Бирюков Rank adaptive serial signal finder
US6114956A (en) * 1992-06-25 2000-09-05 Belgian Electronic Research S.A. Device and method for sensing and protection of persons and objects
WO2000068706A1 (en) * 1998-05-05 2000-11-16 Mcewan Thomas E Pulsed rf oscillator and radar motion sensor
RU2160905C1 (en) * 1999-03-31 2000-12-20 Воронежский военный авиационный инженерный институт Procedure detecting pulse radio signal against background of interfering radio pulse and white noise
RU2210790C2 (en) * 2001-07-23 2003-08-20 Московский научно-исследовательский институт приборной автоматики Procedure selecting useful information in detectors of radar signals and facility for its implementation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114956A (en) * 1992-06-25 2000-09-05 Belgian Electronic Research S.A. Device and method for sensing and protection of persons and objects
RU2100822C1 (en) * 1996-08-12 1997-12-27 Михаил Николаевич Бирюков Rank adaptive serial signal finder
WO2000068706A1 (en) * 1998-05-05 2000-11-16 Mcewan Thomas E Pulsed rf oscillator and radar motion sensor
RU2160905C1 (en) * 1999-03-31 2000-12-20 Воронежский военный авиационный инженерный институт Procedure detecting pulse radio signal against background of interfering radio pulse and white noise
RU2210790C2 (en) * 2001-07-23 2003-08-20 Московский научно-исследовательский институт приборной автоматики Procedure selecting useful information in detectors of radar signals and facility for its implementation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2382381C2 (en) * 2007-11-12 2010-02-20 Анатолий Андреевич Косин Method of local batch processing signals received by radar station and device for realising said method
RU2416807C2 (en) * 2009-01-23 2011-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро радиосистем" Method for radar measurement of velocity and coordinates of objects and system for implementing said method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004106757A (en) 2005-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7403153B2 (en) System and method for reducing a radar interference signal
US5392050A (en) Method of recognizing a radar target object type and apparatus therefor
US8704706B2 (en) Radar return signal processing apparatus and method
JPH09145829A (en) Radar signal processing equipment
CN108490426A (en) A kind of target ranging method and its equipment
KR20120010457A (en) Sequential Statistics False Alarm Rate Detection Method with Improved Computation
US4622556A (en) Technique for rapid determination of probability of detection in pulse doppler radars
EP3441785A1 (en) System and method for tracking a sling load and terrain with a radar altimeter
RU2235342C2 (en) Method for measuring angular coordinates of object and radiolocation station for its realization
RU2269142C2 (en) Method for detecting on basis of criterion of relation of trustworthiness of packet signal with contour curve of known shape and device for realization of said method
CN109932697B (en) Weak target detection method based on compressed sensing
CN115840197A (en) Vehicle radar MIMO array coherent phase error correction method and device
JP2725955B2 (en) Method and apparatus for sensitivity speed control
RU2449309C1 (en) Abstract
RU2585401C1 (en) Device for detecting objects in aqueous medium
US6239735B1 (en) Microwave detector for the detection of target microwave frequencies based on partitioned band sweeping
RU2144681C1 (en) Gear identifying air targets by two- frequency method
RU2315332C1 (en) Radiolocation station
Reznicek Doppler CW radar signal processing, implementation and analysis
Yanovsky et al. Ultrawideband signal processing algorithms for radars and sodars
RU2210790C2 (en) Procedure selecting useful information in detectors of radar signals and facility for its implementation
CN111289951B (en) Wide pulse equivalent simulation method and device based on least square
RU2421749C1 (en) Direction finder
RU2316788C9 (en) Mode of detection by a pulsed-doppler radar of a group target
Artyushenko et al. Measurement error estimation of motion variables for extended objects under changing range conditions

Legal Events

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

Effective date: 20120311