RU2269205C1 - Устройство разрешения радиоимпульсных сигналов на фоне произвольной помехи - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано в приемниках сигналов радиоуправления, радиолокационных станций, систем связи с подвижными объектами. Технический результат заключается в повышении верности приема радиоимпульсных сигналов в условиях действия помех с изменяющимися параметрами, структурных помех, наличия переотраженных сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит Н каналов обработки сигналов, тактовый генератор, радиочастотный блок, блок формирования копий сигналов и помех, блок сравнения, блок корреляционной обработки, L блоков суммирования, блок формирования корреляционных интегралов, блок вычисления апостериорных вероятностей, блок вычисления итогового функционала отношения правдоподобия и блок экстраполяции. 6 ил.

Description

Изобретение относится к технике электросвязи и может быть использовано в приемниках сигналов радиоуправления, радиолокационных станций, систем связи с подвижными объектами.

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.

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.

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.

Решаемая техническая задача - повышение верности приема радиоимпульсных сигналов в условиях действия помех с изменяющимися параметрами, структурных помех, наличия переотраженных сигналов.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Устройство разрешения радиоимпульсных сигналов на фоне произвольной помехи работает следующим образом.

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:

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.

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

.

Плотность вероятности случайного амплитудного множителя

описывается марково-смешанной полирелеевой (МС-ПР) вероятностной моделью вида:

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.:

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

и описываются совместной плотностью вероятностей отсчетов его реализаций.

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:

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:

Разрешаемые радиоимпульсные сигналы

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

может содержать сумму случайного числа r сигналов

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:

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.

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:

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.

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:

где

- векторы, соответствующие наблюдаемому колебанию, квадратурным компонентам сигнала

и помехи

- скалярное произведение векторов

и

- квадрат модуля вектора

Частные функционалы отношения правдоподобия (12), (13), (14) включают в себя дискретные корреляционные интегралы вида:

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).

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.

Каждый отсчет входного сигнала

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

.

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_чип определяется 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.

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).

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.

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,

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.

Claims (1)

1. 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.

Images