Патент на изобретение №2316018

(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в для пассивного обнаружения и локализации энергии сложных сигналов. Техническим результатом изобретения является повышение информативности обнаружения и пеленгования сложных сигналов по одной реализации входных данных. Повышение информативности достигнуто благодаря дополнительной информации, извлекаемой из дополнительно формируемой комплексной взаимной корреляционной функции, зависящей от частотного сдвига принимаемых сигналов и обеспечивающей восстановление временного положения обнаруженных сигналов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в для пассивного обнаружения и локализации энергии сложных сигналов по частоте, времени и пространству в условиях априорной неопределенности относительно свойств и параметров сигналов, шумов и помех.

Решение задачи обнаружения и локализации по частоте времени и направлению прихода непрерывно возрастающего количества и видов сложных сигналов (одночастотные шумоподобные сигналы (ШПС), многочастотные сигналы со скачкообразным изменением частоты (СИЧ), сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) и их комбинации), обладающих низкой спектральной плотностью мощности и предназначенных для обеспечения работы нескольких передатчиков в одной полосе частот, является важнейшим условием обеспечения эффективности широкого парка существующих и перспективных радиосистем.

Известен способ обнаружения сложных сигналов [1], при котором из выходных сигналов каждого элемента антенной решетки выделяются цифровые сигналы, характеризующие спектры принятых сигналов, и для каждой выбранной частоты в полосе приема, используя фазу сигналов, производится прямое вычисление пространственного ряда Фурье, дискретно описывающего угловой спектр мощности на выбранной частоте. После восстановления углового спектра на всех частотах определяется пеленг каждого источника, излучающего сигналы на частотах в пределах текущей полосы приема. Этот способ использует только фазовую информацию и обладает низкой эффективностью при обнаружении подавляющего большинства типов сложных сигналов.

Известен более совершенный способ обнаружения сложных сигналов [2], принятый за прототип и включающий:

– когерентный прием сигналов двумя пространственно разнесенными приемными каналами;

– формирование сигнала, описывающего взаимную корреляционную функцию (ВКФ), зависящую от временного сдвига сигналов, принятых парой приемных каналов;

– выделение центральной части ВКФ;

– преобразование выделенной центральной части ВКФ в комплексную взаимную спектральную плотность (ВСП) принятого сигнала;

– сравнение модуля комплексной ВСП с порогом для обнаружения радиосигнала и локализации области частот, занимаемой его спектром, определение ширины спектра сигнала и его положения на частотной оси;

– измерение угла линии фазового наклона комплексной ВСП в локализованной области частот для определения направления прихода принятого сигнала;

– индикацию результатов обнаружения, частотной локализации и пеленгования сигналов.

Способ-прототип основан на формировании и преобразовании ВКФ, зависящей от временного сдвига сигналов, принимаемых двумя пространственно разнесенными каналами. Этот способ эффективно решает задачу обнаружения и частотно-пространственной локализации только одной группы сложных сигналов – непрерывных во времени радиосигналов типа ШПС, при условии малого временного сдвига между принимаемыми сигналами. Это соответствует узкому сектору углов прихода сигналов вблизи нормали к линии положения антенн двух приемных каналов и приводит к ограничению информативности обнаружения и пеленгования. Кроме того, данный способ перед обнаружением и измерением направления прихода сигналов обеспечивает формирование распределения их энергии только по частоте. В результате, мощность шумов в паузах между прерывистыми во времени излучениями, например, в случае импульсных и пакетных сигналов ШПС или сигналов СИЧ, не отфильтровывается и при большой скважности излучений существенно снижает выходное отношение сигнал/шум. Это также приводит к снижению информативности обнаружения и пеленгования. Таким образом, из-за узкого рабочего сектора углов и невозможности измерения распределения энергии сигналов по времени, способ-прототип обладает ограниченной информативностью при обнаружении и пеленговании широкого класса сложных сигналов.

Техническим результатом изобретения является повышение информативности обнаружения и пеленгования сложных сигналов по одной реализации входных данных.

Повышение информативности достигнуто благодаря дополнительной информации, извлекаемой из комплексной взаимной корреляционной функции, зависящей от частотного сдвига принимаемых сигналов и обеспечивающей восстановление распределения энергии сигналов по времени. Это в сочетании с информацией о распределении энергии сигналов по частоте, извлекаемой в прототипе из корреляционной функции, зависящей от временного сдвига принимаемых сигналов, обеспечивает повышение информативности обнаружения и пеленгования нескольких сложных сигналов по одной реализации входных данных.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ обнаружения сложных сигналов, включающий когерентный прием сигналов двумя пространственно разнесенными приемными каналами, отличающийся тем, что

синхронно преобразуют принятые сигналы в комплексные цифровые сигналы,

запоминают комплексные цифровые сигналы,

из запомненных комплексных цифровых сигналов пары каналов формируют комплексную взаимную корреляционную функцию, зависящую от временного сдвига, (ВКФВ) и комплексную взаимную корреляционную функцию, зависящую от частотного сдвига, (ВКФЧ) принятых сигналов,

сдвигают по времени на соответствующую каждому ожидаемому направлению прихода величину комплексные ВКФВ и ВКФЧ,

выделяют центральные части каждой сдвинутой комплексной ВКФВ и ВКФЧ,

преобразуют выделенную центральную часть каждой комплексной ВКФВ в комплексную взаимную спектральную плотность (ВСП), а каждой комплексной ВКФЧ в комплексную огибающую (ОГБ),

используют комплексные ВСП и ОГБ для обнаружения и локализации сигналов по частоте, времени и направлению прихода, индицируют результаты обнаружения и локализации сигналов.

Возможен частный случай осуществления способа, в котором:

Обнаружение и локализацию сигналов по частоте, времени и направлению прихода осуществляют путем

сравнения модуля каждой комплексной ВСП с порогом для выбора частотных областей, в которых превышен порог, в качестве частотных областей локализации отдельных сигналов и соответствующих им значений комплексных ВСП для каждого ожидаемого направления прихода,

сравнения модуля каждой комплексной ОГБ с порогом для выбора временных областей, в которых превышен порог, в качестве временных областей локализации сигналов и соответствующих им значений комплексных ОГБ для каждого ожидаемого направления прихода,

сравнения перекрывающихся в частотной области сигналов разных ВСП и идентификации в каждой перекрывшейся по частоте группе сигнала с максимальной взаимной энергией и нулевым углом фазового наклона как обнаруженного в частотной области сигнала и фиксации его направления прихода и частотной области локализации,

сравнения перекрывающихся во временной области сигналов разных ОГБ и идентификации в каждой перекрывшейся по времени группе сигнала с максимальной взаимной энергией и нулевым углом фазового наклона как обнаруженного во временной области сигнала и фиксации его направления прихода и временной области локализации,

идентификации сигналов с совпадающими направлениями прихода в частотной или временной, или в частотной и временной областях как достоверно обнаруженные сигналы.

Это повышает эффективность обнаружения и локализации нескольких сигналов по частоте, времени и направлению прихода.

Операции способа поясняются чертежами:

Фиг.1. Структурная схема устройства обнаружения сложных сигналов.

Фиг.2. Особенности формирования комплексной огибающей и комплексной взаимной спектральной плотности принятых сигналов.

Фиг.3. Особенности формирования областей локализаций принятых сигналов по времени, частоте и направлению прихода.

Фиг.4 и фиг.5. Особенности обнаружения и локализации сигналов по времени, частоте и направлению прихода.

Фиг.6 и фиг.7. Особенности идентификации достоверно обнаруженных сигналов.

Способ обнаружения сложных сигналов осуществляется следующим образом:

1. Когерентно принимают сигналы двумя пространственно разнесенными приемными каналами. В результате формируются сигналы x_n(t), зависящие от времени t, где n=1, 2 – номер приемного канала;

2. Синхронно преобразуют принятые сигналы x₁(t) и x₂(t) в комплексные цифровые сигналы и где z – номер временного отсчета сигнала.

Комплексные цифровые сигналы и формируют различными способами, например, преобразованием Гильберта [3, стр.64] или квадратурной дискретизацией [3, стр.168]. При этом возможно применение комбинированного аналого-цифрового или цифрового способов формирования комплексных цифровых сигналов и Значение периода дискретизации T_d, должно быть много меньше минимального значения задержки между моментами прихода сигналов на две антенны, то есть где d – расстояние между антеннами, – шаг по углу, с – скорость света. Так при d=1000 м и =0,1 градуса получаем что соответствует частоте с дискретизации 200 МГц. Отметим, что на современной элементной базе реализуемы частоты дискретизации, превышающие значение 1 ГГц.

3. Синхронно регистрируют комплексные цифровые сигналы и на заданном временном интервале.

4. Из комплексных цифровых сигналов пары каналов и формируют комплексную ВКФВ и комплексную ВКФЧ

Формирование и выполняют во временной или в частотной областях известными способами.

В первом случае, используя комплексные сигналы и выполняют вычисления по формулам [4, стр.243, стр.247]:

Во втором случае, более эффективном с вычислительной точки зрения, из комплексных сигналов и получают комплексные временные спектры и где – оператор дискретного преобразования Фурье (ДПФ) по времени, a k=0, …, K-1 – номер частотного отсчета, после чего выполняют вычисления по следующим формулам:

где _k – частота, соответствующая k-му частотному отсчету.

5. Сдвигают по времени комплексные ВКФВ и ВКФЧ на величину ^(m), соответствующую каждому ожидаемому направлению прихода m=1, …, М принятых сигналов.

Значения временных сдвигов, соответствующие каждому ожидаемому направлению прихода m сигналов вычисляют по следующей формуле: где d – расстояние между антеннами приемных каналов.

Сдвиг выполняют следующим образом:

где – операторы прямого и обратного ДПФ.

В результате выполнения описанных операций получают М комплексных ВКФВ и ВКФЧ

6. Выделяют центральные части каждой сдвинутой комплексной ВКФВ и ВКФЧА

Параметры и выбирают исходя из необходимости подавления шумов и побочных пиков функции рассогласования, определяющих уровень взаимных помех, а также исходя из допустимого уровня искажения фронтов импульсов полезного сигнала.

Данную операцию можно рассматривать как операцию фильтрации в корреляционной области путем применения одномерного окна к комплексным ВКФВ и ВКФЧ Применение окна к комплексной ВКФВ эквивалентно фильтрации комплексной взаимной спектральной плотности, формируемой на следующем этапе. Кроме того, применение окна к комплексной ВКФЧ эквивалентно фильтрации комплексной огибающей принятого сигнала, также формируемой на следующем этапе.

7. Преобразуют выделенную центральную часть каждой комплексной ВКФВ в комплексную взаимную спектральную плотность (ВСП) а каждой комплексной ВКФЧ комплексную огибающую (ОГБ) где – оператор обратного ДПФ.

В результате выполнения описанных операций получают М комплексных ВСП и М комплексных ОГБ Понятно, что дополнительная по сравнению с прототипом информация содержится в дополнительно формируемых (M-1) комплексной ВСП и М комплексных ОГБ Отметим, что при фиксированном m модуль комплексной ВСП описывает распределение энергии сигналов по частоте, а модуль комплексной ОГБ отражает распределение энергии сигналов по времени.

На фиг.2 представлены результаты моделирования, подтверждающие эффективность применения описанных операций на примере входной реализации, содержащей два импульсных сигнала, отличающихся направлениями прихода и областями локализации по времени (фиг.2а) и по частоте (фиг.2б). Полученные в результате обработки входной реализации с применением операций выделения центральных частей комплексных ВКФВ и ВКФЧ модуль и аргумент комплексной ОГБ показаны на фиг.2в и фиг.2д, а модуль и аргумент комплексной ВСП приведены на фиг.2г и фиг.2е. Для сравнения на фиг.2ж и фиг.2и показаны модуль и аргумент комплексной ОГБ, а на фиг.2з и фиг.2к модуль и аргумент комплексной ВСП, полученные без применения операций выделения центральных частей комплексных ВКФВ и ВКФЧ, то есть с использованием формул и Сравнение фиг.2в и фиг.2ж, а также фиг.2г и фиг.2з показывает, что операции выделения центральных частей комплексных ВКФВ и ВКФЧ обеспечивают повышение отношения сигнал/шум модуля комплексной ОГБ (см. фиг.2в) и модуля комплексной ВСП (см. фиг.2г). Это повышает качество обнаружения сигналов и их локализации по времени, частоте и направлению прихода. Кроме того, из сравнения фиг.2д и фиг.2и, а также фиг.2е и фиг.2к следует, что предложенные операции также обеспечивают повышение отношения сигнал/шум аргумента комплексной ОГБ во временной области локализации сигналов (см. фиг.2д) и аргумента комплексной ВСП в частотной области локализации сигналов (см. фиг.2е), что дополнительно улучшает качество локализации сигналов по направлению прихода.

8. Используют комплексные ВСП и ОГБ для обнаружения и локализации сигналов по частоте, времени и направлению прихода.

При этом обнаружение и локализацию сигналов по частоте, времени и направлению прихода осуществляют следующим образом:

– сравнивают модуль каждой комплексной ВСП с порогом С₀ для выбора частотных областей, в которых превышен порог С₀, в качестве частотных областей локализации отдельных сигналов и соответствующих им значений ВСП где l=1, …, L, a L – число выбранных частотных областей локализации, для каждого ожидаемого направления прихода m;

– сравнивают модуль каждой комплексной ОГБ с порогом А₀ для выбора временных областей, в которых превышен порог А₀, в качестве временных областей локализации отдельных сигналов и соответствующих им значений комплексных ОГБ где р=1, …, Р, а Р – число выбранных временных областей локализации, для каждого ожидаемого направления прихода m. Пороги С₀ и А₀ выбирают исходя из заданной вероятности ложной тревоги;

В качестве примера на фиг.3а и фиг.3б для угловых направлений с номерами m=0, 1, …,20 показаны модули комплексных ОГБ и комплексных ВСП , полученные из входной реализации, содержащей ЛЧМ радиоимпульс с направлением прихода m=0 и смещенных по частоте два фазоманипулированных радиоимпульса с направлением прихода m=20. Области локализации радиоимпульсов по времени и по частоте, полученные сравнением модулей комплексных ОГБ и комплексных ВСП с порогами, равными соответственно А₀=-10 дБ и С₀=-10 дБ, показаны соответственно на фиг.3в и фиг.3г;

– сравнивают перекрывающиеся в частотной области сигналы разных ВСП полученные для всех М направлений, и в каждой перекрывшейся по частоте группе идентифицируют сигнал с максимальной взаимной энергией и нулевым углом фазового наклона комплексной ВСП как обнаруженный в частотной области сигнал и фиксируют его направление прихода и частотную область локализации;

– сравнивают перекрывающиеся во временной области сигналы разных ОГБ полученные для всех М направлений, и в каждой перекрывшейся по времени группе идентифицируют сигнал с максимальной взаимной энергией и нулевым углом фазового наклона комплексной ОГБ как обнаруженный во временной области сигнал и фиксируют его направление прихода и временную область локализации.

Физически две последние операции можно рассматривать как операции наведения двухэлементной антенной решетки в угловые управления, соответствующие нулевому, с точностью до фазы несущей частоты сигнала, значению времени относительного запаздывания сигнала и, соответственно, максимуму его приема.

При фиксации направления прихода сигнала используют однозначную связь выбранного сигнала с соответствующей функцией или а также связь номера m этой функции с ожидаемыми угловыми направлениями прихода m=1, …, М, которые являются направлениями наведения антенной решетки. Для этого определяют энергию сигнала путем суммирования квадратов модулей комплексной ВСП в полосе частот или комплексной ОГБ во временной области его локализации. После этого сравнивают полученные суммы квадратов модулей комплексных ВСП или комплексных ОГБ и выбирают сигнал с максимальной суммой. Угол фазового наклона вычисляют по аргументам комплексных ВСП в полосе частот локализации сигнала и по аргументам комплексных ОГБ во временном интервале локализации сигнала. Степень приближения угла фазового наклона взаимной спектральной плотности к нулю определяют известными способами, например, способом наименьших квадратов.

Операции идентификации сигналов с максимальной взаимной энергией и нулевым углом фазового наклона иллюстрируются примерами, представленными на фиг.4 и фиг.5. На фиг.4 представлены модули комплексной ОГБ (фиг.4а) и комплексной ВСП (фиг.4б), а также аргументы комплексной ОГБ (фиг.4в) и комплексной ВСП (фиг.4г) для направления с номером m=4, которое не совпадает с направлениями прихода принятых сигналов. В отличие от этого на фиг.5 представлены модули комплексной ОГБ (фиг.5а) и комплексной ВСП (фиг.5б), а также аргументы комплексной ОГБ (фиг.5в) и комплексной ВСП (фиг.5г) для направления с номером m=0. Это направление соответствует направлению прихода сигнала с максимальной взаимной энергией и нулевым углом фазового наклона. Понятно, что этот сигнал будет идентифицирован как обнаруженный и локализованный по частоте, времени и направлению прихода сигнал (см. для сравнения области локализации ЛЧМ радиоимпульса при m=0 на фиг.3а и фиг.3б);

– идентифицируют сигналы с совпадающими направлениями прихода в частотной или временной области, или в частотной и временной областях как достоверно обнаруженные сигналы.

Данная операция является ключевой для повышения достоверности обнаружения и пеленгования сложных сигналов в наиболее типичных для практики условиях низкого отношения сигнал/шум и наличия помех, перекрывающихся с полезным сигналом по времени (см. фиг.6) или по частоте (см. фиг.7). При этом использован тот факт, что достоверность обнаружения и пеленгования сигналов возрастает при наличии повторяемости значений параметров локализованных сигналов.

Рассмотрим несколько примеров. В примере, представленном на фиг.6б и фиг.6г, совпадают углы фазового наклона сигналов 1 и 2. Отсюда следует, что сигналы 1 и 2 могут быть идентифицированы как достоверно обнаруженные и принадлежащие отдельному передатчику, излучающему многочастотный сигнал. В примере, представленном на фиг.7а и фиг.7в, совпадают углы фазового наклона сигналов 1 и 3. В связи с этим сигналы 1 и 3 могут быть идентифицированы как достоверно обнаруженные и принадлежащие отдельному передатчику, излучающему последовательность импульсных сигналов. В примере, представленном на фиг.5, для локализованного ЛЧМ сигнала наблюдается совпадение углов фазового наклона во временной (аргумент комплексной ОГБ, фиг.5в) и в частотной (аргумент комплексной ВСП, фиг.5г) областях. Это подтверждает реализуемость идентификации достоверно обнаруженных сигналов и в случаях приема одиночного радиоимпульса или непрерывного сигнала.

9. Индицируют результаты обнаружения и локализации сигналов по частоте, времени и направлению прихода.

Устройство (фиг.1), в котором реализуется предложенный способ, включает последовательно соединенные антенную решетку (АР) 1, двухканальный преобразователь частоты 2, двухканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, формирователь комплексных сигналов 4, формирователь ВКФВ 5, устройств сдвига 6, устройство формирования ВСП 7, устройство частотной и пространственной локализации сигналов 8, устройство идентификации 9, устройство отображения 10, устройство временной и пространственной локализации сигналов 11, устройство формирования ОГБ 12, устройство сдвига 13, формирователь ВКФЧ 14. В свою очередь устройство формирования ВСП 7 и устройство формирования ОГБ 12 включают М параллельных формирователей.

Антенная решетка 1 содержит две антенны. Для устранения неоднозначности пеленгования используются антенны с кардиоидной или более острой диаграммой направленности. Двухканальный преобразователь 2 выполнен с общим гетеродином и с полосой пропускания каждого канала, обеспечивающей одновременный прием множества сложных сигналов. Общий гетеродин обеспечивает двухканальный когерентный прием радиосигналов. Если разрядность и быстродействие АЦП достаточны для непосредственного аналого-цифрового преобразования входных сигналов, как, например, при построении изображения в KB диапазоне, то вместо преобразователя частоты 2 могут использоваться частотно избирательный полосовой фильтр и усилитель. Формирователь 4 выполнен в виде вычислительного устройства и в цифровом виде обеспечивает формирование квадратурных составляющих принятых сигналов и их запоминание.

Устройство, реализующее способ обнаружения сложных сигналов, работает следующим образом.

Радиосигналы передатчиков принимаются антеннами решетки 1. Принятый каждой антенной решетки 1 зависящий от времени z радиосигнал x_n(t) в преобразователе 2 когерентно переносится на более низкую частоту.

Сформированные в преобразователе 2 сигналы x₁(t) и x₂(t) синхронно преобразуются с помощью АЦП 3 в цифровые сигналы x₁(z) и x₂(z), которые поступают в формирователь комплексных сигналов 4. В формирователе 4 цифровые сигналы x₁(z) и x₂(z) преобразуются в комплексные цифровые сигналы и которые синхронно регистрируется на заданном временном интервале.

Из зарегистрированных цифровых сигналов пары каналов и одновременно вычисляются комплексная ВКФВ в формирователе 5 и комплексная ВКФЧ в формирователе 14. Полученная в формирователе 5 комплексная ВКФВ поступает на вход устройства сдвига 6, где вычисляется множество сдвинутых по времени комплексных ВКФВ Сдвинутые по времени комплексные ВКФВ поступают в устройство 7. Одновременно полученная в формирователе 14 комплексная ВКФЧ поступает на вход устройства сдвига 13, где вычисляется множество сдвинутых по времени комплексных ВКФЧ Сдвинутые во времени комплексные ВКФЧ поступают в устройство 12.

В каждом из формирователей 7-1, …, 7-М устройства 7 выделяется центральная часть сдвинутой комплексной ВКФВ которая преобразуется в комплексную ВСП Путем сравнения каждого модуля с порогом осуществляется выбор частотных областей локализации отдельных сигналов и соответствующих им значений ВСП для каждого ожидаемого направления прихода m. Полученные в устройстве 7 комплексные ВСП принадлежащие найденным частотным областям локализации отдельных сигналов, подаются на вход устройства 8.

В устройстве 8 сравниваются перекрывающиеся в частотной области сигналы ВСП полученные для всех М направлений. После этого в устройстве 8 в каждой перекрывшейся по частоте группе идентифицируется сигнал с максимальной энергией и нулевым углом фазового наклона как обнаруженный в частотной области сигнал и фиксируется его направление прихода и частотная область локализации.

Одновременно, в каждом из формирователей 12-1, …, 12-М устройства 12 выделяется центральная часть сдвинутой комплексной ВКФЧ которая преобразуется в комплексную ОГБ Путем сравнения каждого модуля с порогом осуществляется выбор временных областей локализации отдельных сигналов и соответствующих им значений комплексных ОГБ для каждого ожидаемого направления прихода m. Полученные в устройстве 12 ОГБ принадлежащие найденным временным областям локализации отдельных сигналов, подаются на вход устройства 11.

В устройстве 11 сравниваются перекрывающиеся во временной области сигналы ОГБ полученные для всех М направлений. После этого в устройстве 11 в каждой перекрывшейся по времени группе идентифицируется сигнал с максимальной энергией и нулевым углом фазового наклона как обнаруженный во временной области сигнал, и фиксируется его направление прихода и временная область локализации. С выходов устройства 8 и устройства 11 локализованные по частоте, времени и направлению прихода сигналы поступают на вход устройства 9.

В устройстве 9 сигналы с совпадающими направлениями прихода в частотной или временной, или в частотной и временной областях идентифицируются как достоверно обнаруженные.

В устройстве 10 индицируются результаты обнаружения и локализации по частоте, времени и направлению прихода всего множества сигналов, одновременно попадающих в частотно-временную область приема.

Таким образом, за счет получения дополнительной информации, извлекаемой из одной реализации входных данных, благодаря введению операций:

– формирования для всех ожидаемых направлений прихода сигналов комплексной взаимной корреляционной функции, зависящей от временного сдвига принятых сигналов, и комплексной взаимной корреляционной функции, зависящей от частотного сдвига принятых сигналов;

– получения для каждого ожидаемого направления прихода сигналов комплексных взаимных спектральных плотностей и комплексных огибающих сигналов;

– идентификации частотных и временных областей локализации сигналов для каждого ожидаемого направления их прихода;

– идентификации сигналов с совпадающими направлениями прихода в частотной или временной, или в частотной и временной областях в качестве достоверно обнаруженных сигналов,

удается решить поставленную задачу с достижением технического результата.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. US патент 4626859, кл. G01S 5704, 1986 г.

2. US патент 5955993, кл. G01S 3/02, 1999 г.

3. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: Учебник для вузов. 2-е изд. – СПб.: Питер, 2006.

4. Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. – М.: Радио и связь, 1981.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения сложных сигналов, включающий когерентный прием сигналов двумя пространственно разнесенными приемными каналами, отличающийся тем, что синхронно преобразуют принятые сигналы в комплексные цифровые сигналы, запоминают комплексные цифровые сигналы, из запомненных комплексных цифровых сигналов пары каналов формируют комплексную взаимную корреляционную функцию, зависящую от временного сдвига (ВКФВ), и комплексную взаимную корреляционную функцию, зависящую от частотного сдвига (ВКФЧ) принятых сигналов, сдвигают по времени комплексные ВКФВ и ВКФЧ на соответствующую каждому ожидаемому направлению прихода величину, выделяют центральные части каждой сдвинутой комплексной ВКФВ и ВКФЧ, преобразуют выделенную центральную часть каждой комплексной ВКФВ в комплексную взаимную спектральную плотность (ВСП), а каждой комплексной ВКФЧ в комплексную огибающую (ОГБ), используют комплексные ВСП и ОГБ для обнаружения и локализации сигналов по частоте, времени и направлению прихода, индицируют результаты обнаружения и локализации сигналов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обнаружение и локализацию сигналов по частоте, времени и направлению прихода осуществляют путем сравнения модуля каждой комплексной ВСП с порогом для выбора частотных областей, в которых превышен порог, в качестве частотных областей локализации отдельных сигналов и соответствующих им значений комплексных ВСП для каждого ожидаемого направления прихода, сравнения модуля каждой комплексной ОГБ с порогом для выбора временных областей, в которых превышен порог, в качестве временных областей локализации отдельных сигналов и соответствующих им значений комплексных ОГБ для каждого ожидаемого направления прихода, сравнения перекрывающихся в частотной области сигналов разных ВСП и идентификации в каждой перекрывшейся по частоте группе сигнала с максимальной взаимной энергией и нулевым углом фазового наклона как обнаруженный в частотной области сигнал и фиксации его направления прихода и частотной области локализации, сравнения перекрывающихся во временной области сигналов разных ОГБ и идентификации в каждой перекрывшейся по времени группе сигнала с максимальной взаимной энергией и нулевым углом фазового наклона как обнаруженный во временной области сигнал и фиксации его направления прихода и временной области локализации, идентификации сигналов с совпадающими направлениями прихода в частотной или временной или в частотной и временной областях как достоверно обнаруженные сигналы.

РИСУНКИ