Пристрій стабілізації імовірності хибної тривоги з підвищеною точністю

1 Пристрій стабілізації імовірності хибної тривоги з підвищеною точністю, що містить вхідну шину, яка з'єднана з входом першого регістра чисельних значень амплітуд сигналів з N послідовно з'єднаних т - розрядних регістрів чисельних значень амплітуд сигналів, усі виходи яких з'єднані з входами блока ранжирування, а виходи блока ранжирування з'єднані з інформаційними входами блоку вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики, перший вихід якого з'єднаний з першим входом блоку формування порогу, вихід блока формування порогу з'єднаний з другим входом порогового елементу, перший вхід якого з'єднаний з виходом 0,5N-ro регістра чисельних значень амплітуд сигналів, вихід порогового елементу з'єднаний з вихідною шиною, вихід блоку зберігання порогових констант з'єднаний з другим входом блока формування порогу, а також шину тактових імпульсів з'єднану з керуючими входами N регістрів чисельних значень амплітуд сигналів, який відрізняється тим, що з метою підвищення точності стабілізації імовірності хибної тривоги при різкому перепаді рівня перешкоди в пристрій додатково введені блок обчислення різниці порядкових статистик, блок виявлення початку дії перешкод, блок виявлення закінчення дії перешкод, блок корегування порогової константи, N шин номерів порядкових статистик, що вибирається, N-1 шин номерів порядкових статистик зайнятих фоном, N-1 шин номерів порядкових статистик зайнятих перешкодою, N других виходів блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики з'єднані з N входами блока обчислення різниці порядкових статистик, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 інформаційними входами блока виявлення початку дії перешкод і з N-1 інформаційними входами блока виявлення закінчення дії перешкод, вихід блока виявлення початку дії перешкод з'єднаний з першим входом блока корегування порогової константи, вихід блока виявлення закінчення дії перешкод з'єднаний з другим входом блока корегування по рогової константи, вихід якого з єднаний з другим входом блоку формування порогу, N-1 виходів блоку зберігання порогових констант з'єднані з N-1 третіми входами блоку корегування порогової константи, N шин номера порядкової статистики, що вибирається з'єднані з N керуючими входами блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики, N-1 шин номерів порядкових статистик зайнятих перешкодою з'єднані з N-1 першими керуючими входами блока виявлення початку дії перешкод і з N-1 першими керуючими входами блока виявлення закінчення дії перешкод, N-1 шин номерів порядкових статистик зайнятих фоном з'єднані з N-1 другими керуючими входами блока виявлення початку дії перешкод і з N-1 другими керуючими входами блока виявлення закінчення дії перешкод 2 Пристрій по п 1 , який відрізняється тим, що блок вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики містить N груп вентилів, виходи блока ранжирування з'єднані з інформаційними входами N груп вентилів і з N другими виходами блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики, керуючі входи N груп вентилів з'єднані з N шинами номера порядкової статистики, що вибирається, виходи N груп вентилів з'єднані між собою і з'єднані з першим виходом блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 3 Пристрій по п 1 , який відрізняється тим, що блок обчислення різниці порядкових статистик містить N-1 блоків перетворення прямого коду в обернений і N-1 блоків віднімання, перший другий вихід блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики з'єднаний з входом першого блока перетворення прямого коду в обернений, другий вихід блока вибору чисельного значення Коі порядкової статистики з'єднаний з входом другого блока перетворення прямого коду в обернений і другим входом першого блоку віднімання, третій другий вихід блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики з'єднані з входом третього блоку перетворення прямого коду в обернений і другим входом другого блоку віднімання і т д , (ІЧ-1)-ий другий вихід блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики з'єднаний з входом (N-1)-ro блока перетворення прямого коду в обернений і другим входом (N-2)-ro блока віднімання, N-ий другий вихід блока вибору чисельного о (О 60142 значення К-оі порядкової статистики з'єднаний з другим входом (N-1)-ro блока віднімання, вихід першого блока перетворення прямого коду в обернений з'єднаний з першим входом першого блока віднімання, вихід другого блока перетворення прямого коду в обернений з'єднаний з першим входом другого блоку віднімання і т д , вихід (N-1)го блока перетворення прямого коду в обернений з'єднаний із першим виходом (N-1)-ro блока віднімання, виходи блоків віднімання з'єднані з (І\І-1)-ий виходами блока обчислення різниці порядкових статистик 4 Пристрій по п 1 , який відрізняється тим, що блок виявлення початку дії перешкод і блок виявлення закінчення дії перешкод побудовані за однією схемою і містять N-1 перших груп вентилів, N-1 других груп вентилів, перший блок множення, другий блок множення, перший блок підсумовування, другий блок підсумовування, блок формування порогу, пороговий елемент, блок зберігання «ваги» перепаду, блок зберігання «ваги» фону, блок зберігання порогових констант, N-1 виходів блока обчислення різниці порядкових статистик з'єднані з інформаційними входами N-1 перших груп вентилів і з інформаційними входами N-1 других груп вентилів, виходи N-1 перших груп вентилів з'єднані з N-1 першими входами першого блока множення, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 входами першого блока підсумовування, виходи N-1 других груп вентилів з'єднані з N-1 першими входами другого блока множення, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 входами другого блока підсумовування, вихід першого блока підсумовування з'єднаний з першим входом порогового елемента, вихід другого блока підсумовування з'єднаний з першим входом блока формування порогу, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока зберігання порогових констант, вихід блока формування порогу з'єднаний з другим входом порогового елемента, N-1 шин номерів порядкових статистик зайнятих перешкодою з'єднані з N-1 керуючими входами перших груп Запропонований винахід відноситься до галузі радіотехніки і може бути використаний, зокрема, у пристроях первинної обробки сигналів РЛС Відомий пристрій стабілізації імовірності хибної тривоги (СІХТ), що містить квадратичний детектор, блок регістрів чисельних значень амплітуд радіолокаційних сигналів, обчислювач середнього значення потужності перешкоди, що використовує метод усереднення амплітуд вибірок по двох областях, із 0.5N вибірок кожна, з відбором максимального з двох значень (N - число вибірок, по яких відбувається оцінка середнього значення потужності перешкоди), блок зберігання порогових констант, перемножувач і пороговий елемент [1] Недоліком відомого пристрою є великі втрати у пороговому сигналі під час виявлення групових цілей і при роботі в умовах впливу нестаціонарних перешкод Відомий також пристрій стабілізації імовірності хибної тривоги, що містить квадратичный детек вентилів і з N-1 керуючими входами блока зберігання «ваги» перепаду, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 другими входами першого блока множення N-1 шин номерів порядкових статистик зайнятих фоном з'єднані з N-1 керуючими входами других груп вентилів і з N-1 керуючими входами блока зберігання «ваги» фону, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 другими входами другого блока множення, вихід порогового елемента з'єднаний з виходом блока виявлення початку (закінчення) дії перешкод 5 Пристрій по п 1 , який відрізняється тим, що блок корегування порогової константи містить блок ЛІЧИЛЬНИКІВ, блок дешифрування, N-1 груп вентилів, вихід блока виявлення початку дії перешкод з'єднаний з першим входом блока ЛІЧИЛЬНИКІВ, а вихід блока виявлення закінчення дії перешкод з'єднаний з другим входом блока ЛІЧИЛЬНИКІВ, ВИХОДИ якого з'єднані з входами блока дешифрування, перший вихід блока дешифрування з'єднаний з керуючим входом першої групи вентилів, другий вихід блока дешифрування з'єднаний з керуючим входом другої групи вентилів, (І\І-1)-ий вихід блока дешифрування з'єднаний з керуючим входом (N1)-оі групи вентилів, N-1 виходів блока зберігання порогових констант з'єднані з інформаційними входами N-1 груп вентилів, виходи яких з'єднані між собою і з'єднані з виходом блока корегування порогової константи 6 Пристрій по п 1 , який відрізняється тим, що блок зберігання «ваги» перепаду і блок зберігання «ваги» фону побудовані за однією схемою і містять N-1 m-розрядних регістрів зберігання інформації і N-1 груп вентилів, виходи N-1 регістрів зберігання інформації з'єднані з інформаційними входами N-1 груп вентилів, керуючи входи яких з'єднані з N-1 шинами номерів порядкових статистик зайнятих фоном (номерів порядкових статистик зайнятих перешкодою), виходи N-1 груп вентилів з'єднані з N-1 виходами блока зберігання «ваги» перепаду (фону) тор, блок регістрів чисельних значень сигналів, блок ранжирування, блок вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики, де К може змінюватися від 1 до N, перемножувач, блок зберігання порогових констант і пороговий елемент У якості оцінки середнього значення потужності перешкоди використовується чисельне значення визначеної К-оі порядкової статистики Даний пристрій має робастність при роботі з одиночними і груповими з розрізнювальними фрагментами цілями в умовах впливу нестационарної гаусової перешкоди, тому що луна-сигнали від цілей, попадаючи після ранжирування в область (N-K) старших статистик практично не впливають на формування порогового рівня [2] Недоліком пристрою є низька точність формування порогового рівня під час виявлення передньої (початок впливу) і задньої (закінчення впливу) «кромки» нестаціонарної перешкоди Найбільш близьким до запропонованого техні 60142 чним рішенням, обраним як прототип, є пристрій шкоди), починається процес встановлення необстабілізації імовірності хибної тривоги, що викорихідного значення порогового рівня Під час стовує метод порядкових статистик (ПС) для обперехідного процесу імовірність хибної тривоги числення оцінки середнього значення потужності при ПОСТІЙНІЙ пороговій константі змінюється і її перешкоди Пристрій містить послідовно з'єднані N стабілізація не забезпечується регістрів чисельних значень амплітуд сигналів, Недоліком цього пристрою є неможливість заблок ранжирування, блок вибору чисельного знабезпечити необхідне значення імовірності хибної чення К-оі порядкової статистики, блок формувантривоги під час перстройки порогового рівня по ня порогу, пороговий елемент і блок зберігання передній і задній «кромці» перешкоди порогових констант, при цьому перший вхід пороВ основу винаходу поставлена задача створигового елемента з'єднаний з виходом 0,5N-ro регіти такий пристрій стабілізації хибної тривоги з підстра чисельних значень амплітуд сигналів [3] вищеною точністю, у якому додавання нових блоків дозволило б підвищити точність стабілізації Пристрій працює наступним чином Чисельні імовірності хибної тривоги під час різкого перепаду значення амплітуд сигналів, що надходять у N рівня перешкоди тактах і записані в регістрах чисельних значень амплітуд сигналів, розбиваються на дві рівні часТехнічний результат, який може бути отриматини, при цьому чисельне значення амплітуди сигний при здійсненні винаходу, полягає у поліпшенні налу, записане в регістр з номером 0.5N, є контропоказників якості виявлення корисних сигналів під льним і подається на перший вхід порогового час дії нестаціонарних перешкод елемента, N чисельних значень амплітуд сигналу Поставлена задача вирішується за рахунок тонадходять на вхід послідовно з'єднаних блока раго, що у пристрій, що містить вхідну шину, яка нжирування і блока вибору чисельного значення Кз'єднана з входом першого регістра чисельних оі порядкової статистики, де проводиться ранжизначень амплітуд сигналів з N послідовно з'єднарування і вибір чисельного значення Х(ю, що відних m-розрядних регістрів чисельних значень ампповідає К-му номеру порядкової статистики, яке літуд сигналів, усі виходи яких з'єднані з входами береться за середньоквадратичну напругу переблока ранжирування, а виходи блока ранжируваншкоди Чисельне значення Х|К) надходить на перня з'єднані з інформаційними входами блока виший вхід блока формування порогу, на другий вхід бору чисельного значення К-оі порядкової статисякого надходить чисельне значення порогової контики, перший вихід якого з'єднаний з першим станти Т, що відповідає заданому значенню імовівходом блока формування порогу, вихід блока рності хибної тривоги 3 виходу блока формування формування порогу з'єднаний з другим входом порогу чисельне значення порога Z = Х(к)Т надхопорогового елемента, перший вхід якого з'єднаний дить на другий вхід порогового елемента У випадз виходом 0,5N-ro регістра чисельних значень амку, якщо чисельне значення амплітуди сигналу, плітуд сигналів, вихід порогового елемента з'єдназаписане в регістр з номером 0.5N, більше чисений з вихідною шиною пристрою, вихід блока збельного значення порога, то на виході порогового рігання порогових констант з'єднаний з другим елемента формується сигнал логічної одиниці, що входом блока формування порогу, а також шину відповідає наявності сигналу від ЦІПІ, або сигнал тактових імпульсів з'єднану з керуючими входами логічного нуля, у випадку, якщо чисельне значення N регістрів чисельних значень амплітуд сигналів, амплітуди сигналу, записане в регістр з номером додатково введеш блок обчислення різниці поряд0.5N, менше чисельного значення порога У настукових статистик, блок виявлення початку дії перепному такті роботи нове значення амплітуди сигшкод, блок виявлення закінчення дії перешкод, налу записується в перший регістр чисельних знаблок корегування порогової константи, N шин ночень амплітуд сигналів, при цьому чисельне мера порядкової статистики, що вибирається, N-1 значення амплітуди, записане раніше в першому шин номерів порядкових статистик зайнятих форегістрі записується в другий регістр, чисельне ном, N-1 шин номерів порядкових статистик зайнязначення амплітуди, записане раніше в другому тих перешкодою регістрі записується в третій регістр і так далі ЧиПри цьому, N других виходів блока вибору чисельне значення амплітуди, записане раніше в Nсельного значення К-оі порядкової статистики ому регістрі покидає регістри чисельних значень з'єднані з N входами блока обчислення різниці амплітуд сигналів, а в контрольний регістр з номепорядкових статистик, N-1 виходів якого з'єднані з ром 0.5N надходить чисельне значення, що знаN-1 інформаційними входами блока виявлення ходилося раніше в регістрі з номером 0.5N-1 Попочатку дії перешкод і з N-1 інформаційними вхотім відбувається обчислення нового значення дами блока виявлення закінчення дії перешкод, порога і порівняння у пороговому елементі Для вихід блока виявлення початку дії перешкод з'єдзабезпечення близького до мінімуму втрат у віднаний з першим входом блока корегування пороношенні сигнал/шум у порівнянні з ідеальним вигової константи, вихід блока виявлення закінчення явлювачем і можливості виявлення групової ЦІЛІ з дії перешкод з'єднаний з другим входом блока розрізнювальними елементами, номер К-оі порядкорегування порогової константи, вихід якого з'єднаний з другим входом блока формування порога, 3 кової статистики вибирають рівним К = — N [2] N-1 виходів блока зберігання порогових констант 4 з'єднані з N-1 третіми входами блока корегування Даний пристрій відноситься до класу робастних і порогової константи, N шин номера порядкової має припустимі втрати у пороговому сигналі при статистики, що вибирається з'єднані з N керуючивиявленні одиночної і групової ЦІЛІ Проте, тільки ми входами блока вибору чисельного значення Кз'являється перепад інтенсивності перешкоди (пеоі порядкової статистики, N-1 шин номерів порядредня або задня «кромка» нестаціонарної пере 60142 кових статистик зайнятих перешкодою з єднані з N-1 першими керуючими входами блока виявлення початку дії перешкод і з N-1 першими керуючими входами блока виявлення закінчення дії перешкод, N-1 шин номерів порядкових статистик зайнятих фоном з'єднані з N-1 другими керуючими входами блока виявлення початку дії перешкод і з N-1 другими керуючими входами блока виявлення закінчення дії перешкод На фіг 1 приведена структурна схема пристрою стабілізації імовірності хибної тривоги з підвищеною точністю На фіг 2 приведена структурна схема блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики На фіг 3 приведена структурна схема блока обчислення різниці порядкових статистик На фіг 4 приведена структурна схема блока виявлення початку (закінчення) дії перешкод На фіг 5 приведена структурна схема блока корегування порогової константи На фіг 6 приведена структурна схема блока зберігання «ваги» фону (перепаду) На фіг 7 показаний перехідний процес під час вироблення порога для випадку передньої «кромки» першкоди На фіг 8 показані криві правильного виявлення передньої «кромки» перешкоди Запропонований пристрій містить вхідну шину I , послідовно з'єднані N m-розрядних регістрів чисельних значень амплітуд сигналів 1\ 2N, блок ранжирування 3, блок вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4, блок обчислення різниці порядкових статистик 5, блок виявлення початку дії перешкод 6, блок виявлення закінчення дії перешкод 7, блок корегування порогової константи 8, блок формування порогу 9, пороговий елемент 10, блок зберігання порогових констант I I , вихідну шину 12, шину тактових імпульсів 13, N шин номера порядкової статистики, що вибирається 14і 14N, N-1 шин номерів порядкових статистик 15і 15і\м зайнятих фоном, шин номерів порядкових статистик 16і 16іч і зайнятих перешкодою Вхідна шина 1 з'єднана з входом першого регістра чисельних значень амплітуд сигналів 1\ із N послідовно з'єднаних m-розрядних регістрів чисельних значень амплітуд сигналів 1\ 2N, усі виходи яких з'єднані з входами блока ранжирування 3, а виходи блока ранжирування 3 з'єднані з інформаційними входами блок вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4, перший вихід якого з'єднаний з першим входом блока формування порогу 9, вихід блока формування порога 9 з'єднаний з другим входом порогового елемента 10, перший вхід якого з'єднаний з виходом 0,5N-ro регістра чисельних значень амплітуд сигналів 2о SN, вихід порогового елемента 10 з'єднаний з вихідною шиною 12 пристрою, N других виходів блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 з'єднані з N входами блока обчислення різниці порядкових статистик 5, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 інформаційними входами блока виявлення початку впливу перешкод, 6 і з N-1 інформаційними входами блока виявлення закінчення дії перешкод 7, вихід блока виявлення початку дії перешкоди 6 з'єднаний з першим входом блока 8 корегування порогової константи 8, вихід блока виявлення закінчення дії перешкоди 7 з'єднаний з другим входом блока корегування порогової константи 8, вихід якого з'єднаний з другим входом блока формування порогу 9, N-1 виходів блока зберігання порогових констант 11 з'єднані з N-1 третіми входами блока корегування порогової константи 8, шина тактових імпульсів 13 з'єднана з керуючими входами N регістрів чисельних значень амплітуд сигналів 1\ 2N, N шин номера порядкової статистики, що вибирається 14і 14N, з'єднані з N керуючими входами блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4, N-1 шин номерів порядкових статистик 16і 1 6 N I зайнятих перешкодою з'єднані з N-1 першими керуючими входами блока виявлення початку дії перешкод 6 і з N-1 першими керуючими входами блока виявлення закінчення дії перешкод 7, N-1 шин номерів порядкових статистик 15і 1 5 N I зайнятих фоном з'єднані з N-1 другими керуючими входами блока виявлення початку дії перешкод 6 і з N-1 другими керуючими входами блока виявлення закінчення дії перешкод 7 У запропонованому пристрої блок вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 містить N груп вентилів 17і 1 7 N Виходи блока ранжирування 3 з'єднані з інформаційними входами N груп вентилів 17і 17N І З N другими виходами блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4, керуючі входи N груп вентилів 17і 17N з'єднані з N шинами номера порядкової статистики, що вибирається 14і 14І\І, виходи N груп вентилів 17і 17N з'єднані між собою і з'єднані з першим виходом блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 У запропонованому пристрої блок обчислення різниці порядкових статистик 5 містить N-1 блоків ПереТВОреННЯ ПРЯМОГО КОДУ В ОбернеНИЙ 18і 18|\| 1 і N-1 блоків віднімання 19і 19N І Перший другий вихід блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 з'єднаний з входом першого блока перетворення прямого коду в обернений 18-І, другий вихід блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 з'єднаний з входом другого блока перетворення прямого коду в обернений 182 і другим входом першого блока віднімання 19і, третій другий вихід блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 з'єднаний з входом третього блока перетворення прямого коду в обернений 18з і другим входом другого блока віднімання 19г і т д , (N1)-ий другий вихід блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 з'єднаний з входом (N-1)-ro блока перетворення прямого коду в обернений 18і\м і другим входом (N-2)-ro блока віднімання 19N2, N-ИЙ другий вихід блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 з'єднаний з другим входом (N-1)-ro блока віднімання 19і\м, вихід першого блока перетворення прямого коду в обернений 18і з'єднаний з першим входом першого блока віднімання 19і, вихід другого блока перетворення прямого коду в обернений 18г з'єднаний з першим входом другого блока віднімання 192 і т д , вихід (N-1)-ro блока перетворення прямого коду в обернений 18N І з'єднаний з пе 60142 ршим входом (N-1)-ro блока віднімання 1 9 N I , ВИХОДИ блоків віднімання 19і 19м і з'єднані з (N-1)ми виходами блока обчислення різниці порядкових статистик 5 У запропонованому пристрої блок виявлення початку дії перешкод 6 і блок виявлення закінчення дії перешкод 7 побудовані за однією схемою і містять N-1 перших груп вентилів 20і 2 0 N І N-1 других груп вентилів 211 21 N I перший блок множення 22, другий блок множення 23, перший блок підсумовування 24, другий блок підсумовування 25, блок формування порогу 26, троговий елемент 27, блок зберігання «ваги» перепаду 28, блок зберігання «ваги» фону 29, блок зберігання пороговых констант ЗО N-1 виходів блока обчислення різниці порядкових статистик 5 з'єднані з інформаційними входами N-1 перших груп вентилів 20і 2 0 N І І З інформаційними входами N-1 других груп вентилів 211 21 N і, виходи N-1 перших груп вентилів 20і 2 0 N І з'єднані з N-1 першими входами першого блока множення 22, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 входами першого блока підсумовування 24, виходи N-1 других груп вентилів 211 21 N I з'єднані з N-1 першими входами другого блока множення 23, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 входами другого блока підсумовування 25, вихід першого блока підсумовування 24 з'єднаний з першим входом порогового елемента 27, вихід другого блока підсумовування 25 з'єднаний з першим входом блока формування порогу 26, другий вихід якого з'єднаний з виходом блока зберігання порогових констант ЗО, вихід блока формування порогу 26 з'єднаний з другим входом порогового елемента 27, N-1 шин номерів порядкових статистик зайнятих перешкодою 16і 16іч і з'єднані з N-1 керуючими входами перших груп вентилів 20і 20 N і і з N-1 керуючими входами блока зберігання «ваги» перепаду 28, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 другими входами першого блока множення 22, N-1 шин номерів порядкових статистик зайнятих фоном 15і 15 N I з'єднані з N-1 керуючими входами других груп вентелів 211 21 N і і з N-1 керуючими входами блока зберігання «ваги» фону 29, N-1 виходів якого з'єднані з N-1 другими входами другого блока множення 23, вихід порогового елемента 27 з'єднаний з виходом блока виявлення початку (закінчення) дії перешкод 6(7) У запропонованому пристрої блок корегування порогової константи 8 містить блок ЛІЧИЛЬНИКІВ 3 1 , блок дешифрування 32, N-1 груп вентилів ЗЗі 33NІ Вихід блока виявлення початку дії перешкод 6 з'єднаний з першим входом блока ЛІЧИЛЬНИКІВ 3 1 , а вихід блока виявлення закінчення дії перешкод 7 з'єднаний з другим входом блока ЛІЧИЛЬНИКІВ 3 1 , виходи якого з'єднані з входами блока дешифрування 32, перший вихід блока дешифрування 31 з'єднаний з керуючим входом першої групи вентилів ЗЗ-і, другий вихід блока дешифрування 31 з'єднаний з керуючим входом другої групи вентилів 332 і т д , (І\І-1)-ий вихід блока дешифрування 31 з'єднаний з керуючим входом (N-1)-oi групи вентилів 3 3 N І N-1 виходів блока зберігання порогових констант 11 з'єднані з інформаційними входами N1 груп вентилів ЗЗі 3 3 N І ВИХОДИ ЯКИХ з'єднані між 10 собою і з'єднані з виходом блока корегування порогової константи 8 У запропонованому пристрої блок зберігання «ваги» перепаду 28 і блок зберігання «ваги» фону 29 побудовані за однією схемою і містять N-1 mрозрядних регістрів зберігання інформації 34і 3 4 N І і N-1 груп вентилів 35і 3 5 N І Виходи N-1 регістрів зберігання інформації 34і 3 4 N І з'єднані з інформаційними входами N-1 груп вентилів 35і 3 5 N І керуючи входи яких з'єднані з N-1 шинами номерів порядкових статистик зайнятих фоном (номерів порядкових статистик зайнятих перешкодою) 15і 15м і (1 ©і 1 6 N I ) , ВИХОДИ N-1 груп вентилів 35і 3 5 N І з'єднані з N-1 виходами блока зберігання «ваги» перепаду (фону) 28 (29) У запропонованому пристрої блок ранжирування 3 містить 0,5N(N-1) схем порівняння двох т розрядних чисел, N(N-1) схем І-АБО, комугуємих сигналом незрівняння і реалізує алгоритм паралельного ранжирування по методу парного обміну або так званого методу "цегеляна кладка" [4] Блок формування порога 9 і блок формування порога 26 побудовані за однією схемою і виконані у вигляді перемножувача двох двохрозрядних чисел, розрядність може бути збільшена шляхом нарощування схем, з'єднаних між собою [5] Пороговий елемент 10 і пороговий елемент 27 побудовані за однією схемою і виконані у вигляді компаратора, розрядність якого може бути збільшена шляхом каскадного з'єднання, блок зберігання порогових констант 11 і блок зберігання порогових констант ЗО побудовані за однією схемою і виконані у вигляді паралельних регістрів зберігання, розрядність яких може бути збільшена додаванням необхідного числа тригерів, перший блок множення 22 і другий блок множення 23 побудовані за однією схемою і містять N-1 перемножувачей двох двохрозрядних чисел, розрядність може бути збільшена шляхом нарощування схем, з'єднаних між собою [5] Перший блок підсумовування 24 і другий блок підсумовування 25 побудовані за однією схемою і містять N-2 підсумовувачів двох m-розрядних чисел, що з'єднані у формі деревоподібної структури, на першому ярусі якої складаються сусідні (перше з другим, третє з четвертим і так далі) чисельні значення, на другому ярусі складаються сусідні отримані суми і так далі, на виході останнього підсумовувача утвориться сума усіх чисельних значень, що надійшли [4] Блоки перетворення прямого коду в обернений 18і 18іч і містять m логічних елементів НІ [7], блоки віднімання 19і 19м і виконані у вигляді підсумовувача-віднімавуча [4], блок ЛІЧИЛЬНИКІВ 31 виконаний у вигляді реверсивного лічильника [7], блок дешифрування 32 виконаний у вигляді дешифратора [7], регістри 2і 2|\і, 34і 3 4 N І виконані у вигляді паралельних регістрів зберігання, розрядність яких може бути збільшена додаванням необхідного числа тригерів [5], N груп вентилів 17і 1 7 N І N-1 груп вентилів 20і 2 0 N і 211 2 1 N i , ЗЗі 33і\м, 35і 3 5 N і виконані у вигляді логічних елементів І [6] Пристрій працює наступним чином Перший тактовий імпульс по шині тактових імпульсів 13 11 надходить на керуючі входи N регістрів чисельних значень амплітуд сигналів 2-і 2N Чисельне значення коду амплітуди сигналу по ВХІДНІЙ ШИНІ 1 паралельним m-розрядним кодом надходить на вхід першого регістра чисельних значень амплітуд сигналів 2 3 виходів регістрів чисельних значень амплітуд сигналів 2-і 2N КОДИ амплітуди надходять у блок ранжирування 3, що реалізує алгоритм паралельного ранжирування по методу парного обміну або так званого методу "цегляна кладка" [4] Упорядковані чисельні значення амплітуд сигналів з виходів блока ранжирування 3 надходять на інформаційні входи N груп вентилів 17і 1 7 N І на N других виходів блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4, у кожній групі ні вентилів На керуючі входи N груп вентилів 17і 1 7 N надходить номер порядкової статистики, що вибирається, по однієї з N шин номера порядкової статистики, що вибирається 14і 1 4 N Наприклад, при N=16 і К=12, керуючий сигнал надходить по дванадцятий шині номера порядкової статистики, що вибирається 14-12 на керуючий вхід дванадцятої групи вентилів 17-12 Код амплітуди, який відповідає порядковій статистиці, що вибирається з першого виходу блока вибору чисельного значення Коі порядкової статистики 4 надходить на перший вхід блока формування порогу 9, на другий вхід якого надходить чисельне значення порогової константи Величина порогової константи залежить від необхідної імовірності хибної тривоги Тільки з'явиться перепад інтенсивності перешкоди (передня або задня «кромка» нестаціонарної перешкоди) починається процес встановлення нового значення порогу (перехідний процес) для підтримки необхідної величини імовірності хибної тривоги Під час перехідного процесу спостерігається підвищення імовірності хибної тривоги, якщо значення порогової константи незмінне Для того щоб підвищити точність стабілізації імовірності хибної тривоги при різкому перепаді інтенсивності перешкоди необхідно корегувати величину (значення) порогової константи під час перехідного процесу Корегування порогової константи відбувається наступним чином Щоб реалізувати можливість корегування порогової константи на практиці необхідно забезпечити виявлення моменту початку перехідного процесу, тобто моменту появи перепадів інтенсивності («кромки») перешкоди Для цього упорядковані значення кодів амплітуди сигналу з N других виходів блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 надходять на N входів блока обчислення різниці 13 порядкових статистик 5, при цьому код амплітуди сигналу з першого другого виходу блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 надходить на вхід першого блока перетворення прямого коду в обернений 181 блока обчислення різниці порядкових статистик 5, код амплітуди сигналу з другого виходу блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 надходить на вхід другого блока перетворення прямого кода в обернений 182 і другий вхід першого блока віднімання 19-І блока обчислення різниці порядкових статистик 5, код амплітуди сигналу з третього другого виходу блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 надходить на вхід третьо 60142 12 го блока перетворення прямого коду в обернений 18і\м і другий вхід другого блока віднімання 19N-I блока обчислення різниці порядкових статистик 5 і т д , код амплітуди сигналу з (N-1)-ro другого виходу блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 надходить на вхід (N-1)-ro блока перетворення прямого коду в обернений 18і\м і другий вхід (N-2)-ro блока віднімання 1 9 N 2 блока обчислення різниці порядкових статистик 5, код амплітуди сигналу з N-ro другого виходу блока вибору чисельного значення К-оі порядкової статистики 4 надходить на другий вхід (N-1)-ro блока віднімання 19і\м блока обчислення різниці порядкових статистик 5 Перетворені в обернений код значення амплітуди з виходів N-1 блоків перетворення прямого коду в обернений 18-І 18іч -і надходять на перші входи N-1 блоків віднімання 19-І 19і\м, у яких обчислюється різниця сусідніх порядкових статистик На першому виході блока обчислення різниці порядкових статистик 5 формується різниця другої і першої порядкової статистики (У(і)=Х(2)-Х(і)), на другому виході блока обчислення різниці порядкових статистик 5 формується різниця третьої і другої порядкової статистики (Y(2)=X(3)-X(2)) I T д , на (ІЧ-1)-му виході блока обчислення різниці порядкових статистик 5 формується різниця N-oi і (N-1)-oi порядкової статистики (Y(N I)=X(N)-X(N-І)) РІЗНИЦІ порядкових статистик з виходів блока обчислення різниці порядкових статистик 5 надходять на інформаційні входи блока виявлення початку дії перешкод 6 та інформаційні входи блока виявлення закінчення дії перешкод 7 У блоках реалізується перевірка виконання критерію г-1 w = 1=1 К-г+1 >Тг (1) 1=1 де Zj.pfN-i+IJYj,), де Yj.pXjo-Xj, к, г - число порядкових статистик зайнятих перешкодою, необхідних для прийняття рішення про виявлення початку (закінчення) дії перешкоди, То - порогова константа, що залежить від імовірності хибної тривоги прийняття рішення про виявлення початку (закінчення) дії перешкоди Вибір значень г і То обґрунтовується нижче Робота блока виявлення початку дії перешкод 6 і блока виявлення закінчення дії перешкод 7 однакова і полягає в наступному Різниця другої і першої порядкової статистики (Y(ij) надходить на інформаційний вхід першої групи вентилів 20-І і на інформаційний вхід першої другої групи вентилів 211, різниця третьої і другої порядкової статистики (Y(2)) надходить на інформаційний вхід другої першої групи вентилів 2г і на інформаційний вхід другої групи вентилів 212 і т д , а різниця N-oi і (N-1)-oi порядкової статистики (Y(N-I)) надходить на інформаційний вхід (N-1)-oi першої групи вентилів 2 0 N І І на інформаційний вхід (N-1)-oi другої групи вентилів 21 N і По шинам номерів порядкових статистик зайнятих перешкодою 16-і 1 6N -і надходить г+1 керуючих сигналів на керуючі входи г+1 перших груп вентилів 2 0 N г 2 0 N і і на керуючі входи г+1 груп вентилів 3 5 N г 3 5 N і блока зберігання «ваги» перепаду 28 РІЗНИЦІ порядкових статистик з виходів г+1 перших груп вентилів 2 0 N г 2 0 N і на який 13 надійшли керуючі сигнали надходять на г+1 перших входів першого блока множення 22 «Вага» перепаду перешкоди, що зберігається в регістрах зберігання інформації 34і 34N І блока зберігання «ваги» перепаду 28 через г+1 вентилів груп 35N Г35N І на які надійшли керуючі сигнали надходять на г+1 других входів першого блока множення 22, у якому відбувається їх множення на ВІДПОВІДНІ різниці порядкових статистик Зважені різниці порядкових статистик перепаду перешкоди надходять у перший блок підсумовування 24 в якому відбувається їх складання, отримана сума надходить на перший вхід порогового елемента 27 По шинам номерів порядкових статистик зайнятих фоном надходить 15і 15м і К-г+1 керуючих сигналів на керуючі входи К-г+1 других груп вентилів 211 21 к г+1 і на керуючі входи К-г+1 груп вентилів 35і 35кгі блока зберігання «ваги» фону 29 РІЗНИЦІ порядкових статистик з виходів К-г+1 других груп вентилів 211 21 к г+1 на який надійшли керуючі сигнали надходять на К-г+1 перших входів другого блока множення 23 «Вага» фону, що зберігається в регістрах зберігання інформації 34і 34N І блока зберігання «ваги» фону 29 через К-г+1 груп вентилів 35і 35кг+і на які надійшли керуючі сигнали надходять на К-г+1 других виходів другого блока множення 23, у якому відбувається їх множення на ВІДПОВІДНІ різниці порядкових статистик Зважені різниці порядкових статистик фону надходять у другий блок підсумовування 25 в якому відбувається їх складання, отримана сума надходить на перший вхід блока формування порогу 26 У блоці формування порогу 26 відбувається перемноження отриманої суми на порогову константу, що зберігається в блоці зберігання порогових констант ЗО Значення порогу надходить на другий вхід порогового елемента У випадку, якщо зважені різниці порядкових статистик перепаду перешкоди з виходу першого блока підсумовування 24 більше значення порогу, то на виході порогового елемента 27 формується сигнал логічної одиниці, що відповідає виявленню початку дії перешкод, або сигнал логічного нуля, якщо зважені різниці порядкових статистик перепаду перешкоди менші значення порога У блоці виявлення закінчення дії перешкод 7 порогові константи записані в блоці зберігання порогових констант ЗО рівні Т 3 = т о Сигнал логічної одиниці на виході блока виявлення закінчення дії перешкод 7 відповідає виявленню закінчення дії перешкод Сигнали логічного нуля або логічної одиниці з виходу блока виявлення початку дії перешкод 6 надходять на перший (прямий) вхід блока ЛІЧИЛЬНИКІВ 31 блока корегування порогової константи 8, а на другий (реверсивний) вхід блока ЛІЧИЛЬНИКІВ 31 надходять сигнали логічного нуля або логічної одиниці з виходу блока виявлення закінчення дії перешкод 7 У блоці ЛІЧИЛЬНИКІВ 31 відбувається підсумовування логічних одиниць, що надходять по першому (прямому) входу і віднімання логічних одиниць, що надходять по другому (реверсивному) входу блока Число одиниць відповідає розміру вибірки, що зайнята перешкодою У залежності від цього корегується чисельне значення порогової 60142 14 константи, що бере участь у формуванні порогу З виходу блока ЛІЧИЛЬНИКІВ 31 число елементів вибірки, що зайняті перешкодою надходить на вхід блока дешифрування 32, на виході якого формується керуючий сигнал на відповідному цьому числу виході Цей сигнал надходить на керуючий вхід однієї з N-1 груп вентилів ЗЗі 3 3 N I , на інформаційні входи яких надходять чисельні значення порогових констант, що знаходяться в блоці зберігання порогових констант 11 На виході однієї з N1 груп вентилів ЗЗі 33N І, на якій надійшов керуючий сигнал буде необхідне (що пройшло корегування) чисельне значення порогової константи Значення порогової константи з виходу блока корегування порогової константи 8 надходить на другий вхід блока формування порогу 9, у якому проводиться визначення порогу ип=ТкрХ(к) і потім видається на другий вхід порогового елемента 10 У випадку, якщо чисельне значення амплітуди сигналу, записане у регістр чисельних значень амплітуд сигналів 2o5N, більше чисельного значення порога, то на виході порогового елемента 10 формується сигнал логічної одиниці, що відповідає наявності сигналу від ЦІЛІ, або сигнал логічного нуля, у випадку, якщо чисельне значення амплітуд сигналу, записане у регістр чисельних значень амплітуд сигналів 2o,5N, менше чисельного значення порога Період слідування тактових імпульсів у шині 13 дорівнює часу т СЛІД 1 де (Afn - шири Afn на спектру перешкоди) Це дозволяє записувати в регістр чисельних значень амплітуд сигналів 2і 2N некорельовані відеовибірки перешкоди У наступному такті роботи нове значення амплітуди сигналу записується в перший регістр чисельних значень амплітуд сигналів 2-і, при цьому чисельне значення амплітуди, записане раніше в першому регістрі чисельних значень амплітуд сигналів 2і записується в другий регістр чисельних значень амплітуд сигналів 2г, чисельне значення амплітуди, записане раніше в другому регістрі чисельних значень амплітуд сигналів 1j записується в третій регістр чисельних значень амплітуд сигналів 2з і так далі Чисельне значення амплітуди, записане раніше в N-ому регістрі чисельних значень амплітуд сигналів 2N залишає регістри чисельних значень амплітуд сигналів 1\ 2N, а в контрольний регістр чисельних значень амплітуд сигналів 2o5N надходить чисельне значення, що знаходилося раніше в (0,5-І\І)-му регістрі чисельних значень амплітуд сигналів 2OSNI Робота пристрою повторюється для оновленої на один елемент вибірки Обчислення нового значення порогу відбувається з урахуванням нового значення порогової константи, що пройшла корегування Запропонований пристрій дозволяє підвищити точність стабілізації імовірності хибної тривоги під час різкого перепаду рівня перешкоди Перешкоду вважаємо гаусовою Під час квадратичного детектування незалежні вибірки X, нормовані щодо средньоквадратичного відхилення (СКВ) перешкоди мають ЩІЛЬНІСТЬ імовірності f(X,) = exp(-X,), X, >0,і = Ш і функцію розподілу (2) 15 60142 F(X,) = 1-exp(-X,), X,>0,i = i7N~ (3) ЩІЛЬНІСТЬ імовірності К-оі порядкової статистики Х(к)має вигляд [2] N K+1 x x K 1 f ( K ) (X) = KCKe- (1-e- ) (4) Величина порога ІІ П у пристрої стабілізації імовірності хибної тривоги (СІХТ) на порядкових статистиках (ПС) формується як ип=ТХІК) (5) де Т - порогова константа, величина якої залежить від необхідного значення імовірності хибної тривоги (ІХТ) PF ад Імовірність правильного виявлення (ІПВ) Рр при адаптивном керуванні порогом визначається виразом (6) 2 P D (U n ,P ) = -ІПВ - при відо мому СКВ перешкоди ап, 2 р - відношення сигнал/ перешкода, f(Un) - ЩІЛЬНІСТЬ імовірності випадкового порога и п Імовірність правильного виявлення визначається з урахуванням правил визначення законів розподілу функцій випадкових величин виразом (4) при підстановці в нього замість X аргументу при цьому якобіан перетворення дорівнює — Після обчислення інтеграла (6) отримуємо К-1 = KCftB(N-K + N-I + і,к)=Пі=0 | - і+ -п т -К т +1)- Г Для спрощення викладок U) К PF = т 1 П П і=0 п п -І т — І + І Кр Вираз (8) дозволяє методом ітерацій визначити величину порогової константи Т, необхідну для одержання необхідної ІХТ при заданих N і К Значення порогових констант у залежності від номера К при різних значеннях N приведені в [2] Під час появи перепадів інтенсивності перешкоди (передньої або задньої «кромки» нестационарної перешкоди) у пристрої СІХТ на ПС починається процес встановлення необхідного значення порогового рівня для підтримки необхідного значення ІХТ (фіг 7), коли = у > 1, де а кр , а ф-СКВ передньої «кромки» перешкоди і попереднього її значення («фона») ВІДПОВІДНО З фіг 7 очевидно (див 2 становище «ковзаючого вікна»), що формування порога за передньою «кромкою» перешкоди починається після того, яку «ковзаюче вікно» надійде N - К значень цієї «кромки» Потім починається процес встановлення необхідного порогового рівня, що триває протягом К вибірок Під час перехідного процесу (від 2-го становища до 4-го становища «ковзаючого вікна» на фіг 7) «кромка» перешкода лише частково знаходиться в «ВІКНІ», так що число вибірок «кромки» перешкоди nрм>аа порогу 9 Блок обчислення різниці порядкових Блок корегування порогової константа 8 Блок зберігання шротових констант 11 Фіг. 1 від бл. З до&и. 9 до бл. 5 Фіг 2 23 60142 Г Блок перетворення прямого коду в обернений18і Блок віднімання 19) 24 від бл. 4 А Блок перетворення прямого коду в обернений 18г Ж Блок віднімання 19г Блок перетворення прямого коду в обернений 18N-i Блок віднімання 1% до бл. 6 (7) Фіг. З j до бл. бл.5 Блок зберігання «ваги» фону 29 Блок зберігання порогових констант 30 ФІг. 4 до бл.9 від і бл.6 від бл. 11 Фіг 5 25 60142 26 до бл. 22 (23) Фіг 6 2 положення «ковзаючого вікна» З положення «ковзаючого вікна» 4 положення «ковзаючого вікна» Фіг. 7 0,2 Комп'ютерна верстка Е Ярославцева Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна