www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Основы радиолокации

Допплеровский фильтр пассивных помех (2)

Другой метод подавления пассивных помех называется «Движущееся окно».¹) Вданном методе данные двух полных периодов повторения импульсов сохраняются без взвешивания. В третьем периоде они взвешиваются и сравниваются с данными, полученными в текущем (третьем) периоде повторения.

I&Q-данные
Запоминающее
устройство
Запоминающее
устройство
Перемно-
житель
Перемно-
житель
Перемно-
житель
Сумматор
Масштаби-
рование
(3-й период)
(2-й период)
(1-й период)
взвешивание
взвешивание
взвешивание

Рисунок 1. Функциональная схема допплеровского фильтра, использующего алгоритм «Движущееся окно»

I&Q-данные
Запоминающее
устройство
Запоминающее
устройство
Перемножитель
Перемножитель
Перемножитель
Сумматор
Масштаби-
рование
(3-й период)
(2-й период)
(1-й период)
взвешивание
взвешивание
взвешивание

Рисунок 1. Функциональная схема допплеровского фильтра, использующего алгоритм «Движущееся окно»

I&Q-данные
Запоминающее
устройство
Запоминающее
устройство
Перемножитель
Перемножитель
Перемножитель
Сумматор
Масштаби-
рование
(3-й период)
(2-й период)
(1-й период)
взвешивание
взвешивание
взвешивание
I&Q multiplier multiplier multiplier memory memory adder rescaler

Рисунок 1. Функциональная схема допплеровского фильтра, использующего алгоритм «Движущееся окно» (интерактивный рисунок)

В третьем периоде повторения все три набора данных взвешиваются, складываются и масштабируются. Взвешивание выполняется таким же образом, как и в алгоритме «Integrate & Dump». Например, данные, полученные в первом и третьем периодах повторения будут умножаться на коэффициент 0,5; данные второго периода — на коэффициент -1. Эхо-сигналы, имеющие в этих трех периодах обдинаковую фазу и амплитуду, при суммировании дадут 0 (нуль). Если же эхо-сигнал флюктуирует (что соответствует движущейся цели), то в результате суммирования в этих трех периодах будет получен ненулевой выходной сигнал.

В данном случае также могут возникать дополнительные биты и для преобразования в исходный формат потребуется выполнить масштабирование. Часто бывает так, что отбрасываются биты с наименьшими значениями. Из-за этого недостатка очень слабые эхо-сигналы станут еще меньше. Поэтому часто применяют более сложные методы масштабирования.

Разница в использовании по сравнению с процедурой «Integrate & Dump» независимо от количество периодов повторения звено СДЦ выдает только один выходной сигнал. Количество периодов повторения, учитываемых в работе процедуры, ограничивается используемой схемотехникой. В результате обработки N импульсов на выходе звена СДЦ будет N-2 импульсов. Такая процедура реализовывается в основном в радиолокаторах, где для накопления импульсов используется пачка с большим количеством импульсов.

Синфазные и квадратурные данные.
Входные сигналы — цифровые данные, содержащие вещественную (синфазную) часть и мнимую часть (квадратурную) эхо-сигнала. Оба сигнала обрабатываются здесь раздельно

Взвешивающий перемножитель.
Отдельные эхо-импульсы в последовательных периодах повторения умножаются на заданный коэффициент, подобранный таким образом, чтобы при равенстве импульсов в трех периодах их сумма была бы математически равна нулю. Такие коэффициенты называются весами.

Взвешивание
В данном примере определены такие коэффициенты взвешивания:
  в первом периоде повторения + 0,5
  во втором периоде повторения - 1
  в третьем периоде повторения + 0,5

Запоминающее устройство
В этом запоминающем устройстве хранятся данные, полученный за полный период повторения. Часто это устройство строится в виде последовательной памяти (FIFO — «первый зашел, первый вышел»), имеющей ячейку памяти для каждой ячейки дальности.

Сумматор
Здесь суммируются данные, полученные во всех трех периодах повторения. Сигналы от неподвижных объектов взаимно обнуляют друг друга. Суммирование сигналов движущихся целей приводит к ненулевому сигналу на выходе

Масштабирование
Выходной сигнал содержит больше битов, чем входные сигналы, в силу арифметических процедур. Обычно масштабирование выполняется отбрасыванием незначительных битов, за счет чего восстанавливается исходная длина последовательности битов. Существуют также более сложные методы масштабирования.

¹) Не путать с названием процедуры «Скользящее окно» в экстракторе отметок