Радиолокационный измеритель радиальной скорости с неизвестной амплитудой входного сигнала

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ РАДИАЛЬНОЙ СКОРОСТИ С НЕИЗВЕСТНОЙ АМПЛИТУДОЙ ВХОДНОГО СИГНАЛА(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Лапука Олег Георгиевич Ростов Алексей Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Радиолокационный измеритель радиальной скорости с неизвестной амплитудой входного сигнала, отличающийся тем, что содержит умножители, сумматоры, делители, блок матрицы дифференцирования, в которых реализован алгоритм измерения скорости с дискретным конечномерным описанием доплеровской трансформации сигнала.(56) 1. Ширман Я.Д. Радиоэлектронные системы основы построения и теория Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. Радиотехника, 2007. - С. 328. 2. Лапука О.Г., Пащенко К.К. Анализ и синтез в классе дискретных конечномерных систем моногр. - Минск ВАРБ, 2010. - С. 185-190, 191-206. Полезная модель относится к радиолокационной технике и может быть использована в бортовых радиолокационных станциях сопровождения цели для измерения скорости сближения. Известна схема фильтрового многоканального измерителя частоты 1, содержащая частотные каналы с согласованными фильтрами и детекторами. Частотный разнос между каналами выбирается исходя из разрешающей способности по частоте, характеризуемой протяженностью сечения тела неопределенности сигнала вдоль оси частот. Оценка часто 83682012.06.30 ты грубо определяется методом параллельного анализа по номеру канала с максимальной амплитудой выходного напряжения. Недостатком схемы является количество каналов, зависящее от диапазона измеряемых доплеровских частот и разрешающей способности по частоте. Прототипом заявляемого устройства является фильтровой многоканальный измеритель частоты 1, рис. 21.1 б, содержащий М частотных каналов с согласованными фильтрами и детекторами, устройство принятия решения. Для достижения потенциальной точности могут использоваться напряжения трех и более частотных каналов. Оценка частоты дается по максимуму параболической аппроксимации огибающей выходных напряжений для принятого числа отсчетов. Количество каналов зависит от длительности зондирующего сигнала, определяющей разрешающую способность по частоте, и диапазона измеряемых доплеровских частот. Основными недостатками данного измерителя являются 1. Большое количество каналов, зависящее от диапазона измеряемых доплеровских частот и разрешающей способности по частоте. 2. Метод оценки частоты, осуществляющий неоптимальное измерение параметра. 3. Затраты на техническую реализацию измерителей, использующих набор доплеровских фильтров. Следствием всех недостатков вышеперечисленных устройств являются затраты на техническую реализацию и грубое измерение параметра. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение количества каналов цифровой обработки принимаемого сигнала и оптимальное измерение радиальной скорости. Технический результат достигается тем, что в заявляемом устройстве, содержащем умножители, сумматоры, делитель, блок матрицы дискретного конечномерного дифференцирования 2, реализован алгоритм оптимального оценивания радиальной скорости по критерию максимального правдоподобия. Математическое описание алгоритма измерения радиальной скорости имеет вид- оцифрованное значение принятого сигнала где- вектор полезного сигнала- вектор полезного сигнала, описанного доплеровской трансформацией в классе дискретных конечномерных процессов 2- известная амплитуда входного сигнала- вектор поэлементного произведения векторов производной сигнала и дискрет ного времени (длительности сигнала)- оценка параметра, характеризующего радиальную скорость цели 2. В заявляемом устройстве снижение количества каналов цифровой обработки принимаемого сигнала достигается использованием алгоритма измерения радиальной скорости,оптимальное оценивание радиальной скорости и амплитуды полезного сигнала достигается использованием критерия максимального правдоподобия. На фигуре приведена структурная схема заявляемой полезной модели. Предлагаемое устройство измерения радиальной скорости с неизвестной амплитудой входного сигнала содержит умножители 1, сумматоры 2, делители 3, блок матрицы дискретного конечномерного дифференцирования 2 сигнала 4. Предлагаемое устройство работает следующим образом. На вход приемного устройства поступает отраженный сигнал, из которого в сумматоре 2 вычитается зондирующий 83682012.06.30 сигнал с оцененной амплитудой. Оценка амплитуды реализуется делением скалярного произведения принятого и отраженного сигналов на норму отраженного сигнала. Дифференцированный в блоке 4 зондирующий сигнал поэлементно умножается на вектор дискретного времени в умножителе 1. Скалярное произведение векторов разности сигналов и производной реализуется в умножителе 1 с дальнейшим их суммированием в сумматоре 2. Результат деления в делителе 3 полученной суммы и нормы векторов поэлементного произведения производной сигнала и дискретного времени является оптимальной оценкой параметра, который связан с радиальной скоростью. Предложенное устройство позволяет уменьшить затраты на синтез измерителя скорости путем использования одного канала цифровой обработки сигнала, получить оптимальные оценки амплитуды входного сигнала и радиальной скорости при использовании метода максимального правдоподобия. Таким образом, предложенный радиолокационный измеритель радиальной скорости с неизвестной амплитудой входного сигнала имеет следующие достоинства 1. Сниженное число каналов цифровой обработки сигнала. 2. Формирование оптимальной оценки амплитуды входного сигнала по критерию максимального правдоподобия. 3. Формирование оптимальной оценки радиальной скорости по критерию максимального правдоподобия. Предлагаемая полезная модель может быть выполнена с использованием элементов и конструкций серийного изготовления и может найти применение в радиотехнических системах измерения амплитуды полезного сигнала и радиальной скорости. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.