Un procedimiento para minimizar el ruido de perturbación intencionada en sistemas receptores.

Un procedimiento para minimizar el ruido de perturbación intencionada en sistemas receptores,

de tal maneraque el procedimiento comprende el uso de un receptor primario (10) y una pluralidad de receptores secundarios (11)para recibir señales, de tal modo que el procedimiento comprende las etapas de:

- correlacionar por separado la señal recibida en cada uno de la pluralidad de receptores secundarios (11)con la señal recibida en el receptor primario (10);

- determinar la magnitud de la correlación entre señales recibidas en cada uno de la pluralidad de receptoressecundarios (11), con la señal recibida en el receptor primario (10); y

caracterizado por que comprende la etapa adicional de:

- minimizar la señal recibida en el receptor primario (10) utilizando las señales recibidas en los receptoressecundarios (11) para las que la magnitud de la correlación con la señal recibida en el receptor primario (10)se encuentra por encima de un valor de umbral

Un procedimiento para minimizar el ruido de perturbación intencionada en sistemas receptores

La presente invención se refiere a un procedimiento para minimizar el ruido de perturbación intencionada en sistemas receptores y, en particular, aunque no exclusivamente, a un procedimiento para minimizar el ruido de perturbación en sistemas de RADAR.

Los procedimientos de orientación a ceros proporcionan una disposición de contramedidas electrónicas para contrarrestar la amenaza de una perturbación intencionada de RADAR (detección y determinación de distancia por radio –“RAdio Detection And Ranging) hostil. El RADAR es un procedimiento que se basa en la reflexión de ondas de radio desde un objeto, tal como una aeronave. Las ondas de radio son transmitidas desde un transmisor de RADAR, y el intervalo de tiempo entre su transmisión y su recepción en el receptor de RADAR se supervisa para determinar la distancia del objeto con respecto al RADAR. Al coordinar esta medición con las direcciones de elevación y azimutal de la señal transmitida, es posible determinar la posición del objeto con respecto al RADAR y efectuar un seguimiento de la posición del objeto a lo largo del tiempo.

La interferencia o perturbación intencionada de RADAR se refiere a las señales de radiofrecuencia que se originan desde fuentes independientes del RADAR, las cuales se transmiten en el intervalo de frecuencias del RADAR. La perturbación intencionada es problemática para el RADAR puesto que la señal reflejada desde un objeto es, típicamente, más débil que la señal de perturbación intencionada. La señal de perturbación intencionada únicamente ha de viajar en un sentido, a saber, desde el dispositivo de perturbación intencionada hasta el receptor de RADAR, mientras que la señal de RADAR se desplaza en ambos sentidos (radar-objeto-radar) y se ve, por tanto, significativamente reducida en potencia en el momento de retornar al receptor de RADAR. De acuerdo con ello, la señal de perturbación intencionada, relativamente fuerte, procedente del objeto actúa oscureciendo la señal deseada reflejada en el objeto.

Las configuraciones o patrones de radiación de los transmisores de RADAR son generalmente de naturaleza direccional y comprenden una potente señal central, flanqueada por una serie de lóbulos laterales que disminuyen de potencia a medida que aumenta la separación angular desde la señal central, tal como se muestra en la Figura 1. La respuesta del RADAR a las señales recibidas varía de una manera similar al perfil de la transmisión, de tal modo que las señales dirigidas hacia la antena desde una dirección situada dentro de la señal central, es decir, dentro de unos pocos grados con respecto a la línea de mira del RADAR, es decir, la dirección de alineación óptica, experimentan más ganancia que las señales que llegan desde una dirección desplazada angularmente con respecto a la dirección central, es decir, dentro de los lóbulos laterales.

La señal central y los lóbulos laterales están separados entre sí por una serie de nodos o ceros, que corresponden a direcciones laterales en las que se dirige una potencia transmitida muy escasa o ninguna en absoluto. Las señales recibidas desde direcciones que caen dentro de estos ceros o cerca de ellos experimentan muy poca ganancia. De acuerdo con ello, la función de los procedimientos de orientación a ceros consiste en formar ceros o posiciones de ganancia mínima en las direcciones del ruido debido a las señales de perturbación intencionada. Pueden crearse ceros en cualquier configuración de haz recibido, a condición de que existan suficientes grados de libertad para captar muestras de ruido independientes de las fuentes de perturbación intencionada, y los necesarios canales de tratamiento para combinarlas.

Se conoce la práctica de proporcionar sistemas de RADAR que comprenden una antena principal que tiene las características de ganancia anteriores, trabajando en una disposición en paralelo con una serie de antenas auxiliares (según se muestra en la Figura 2) que tienen una ganancia que varía lentamente a través del intervalo de “visión” angular. Cada una de las antenas auxiliares también será receptiva a la señal reflejada deseada y a la señal indeseable de perturbación intencionada, pero la ganancia aplicada a las señales reflejada y de perturbación intencionada será mucho menor que la de la antena principal y relativamente uniforme a través del ángulo de visión. De acuerdo con ello, las señales recibidas por las antenas auxiliares exhibirán un cierto grado de correlación con la señal recibida por la antena principal. Los modernos sistemas de RADAR incorporan la antena principal y las antenas auxiliares en una única unidad que tiene un conjunto geométricamente ordenado de elementos de antena estrechamente separados unos de otros y que operan con una relación entre fases definida.

Los métodos convencionales de eliminación de las señales de perturbación intencionada utilizan las señales de los canales auxiliares para minimizar la señal detectada en el canal principal. La salida de los canales auxiliares se resta del canal principal con el fin de eliminar la componente de ruido de perturbación intencionada. Sin embargo, la señal de perturbación intencionada que aparece en cada antena auxiliar comprenderá una amplitud y una fase que dependen de su ángulo de llegada, y, por lo tanto, diferentes canales auxiliares comprenderán cantidades diferentes de ruido.

Un ejemplo de un sistema conocido puede encontrarse en el documento GB 2.188.782 A.

Para superar este problema, los métodos existentes aplican un factor de ponderación a cada una de las señales recibidas desde los canales de salida de los receptores auxiliares, a fin de determinar la influencia de las señales

respectivas a la hora de reducir los niveles de ruido en el canal principal. Sin embargo, con estos métodos, la señal procedente del canal principal se reduce utilizando las señales suministradas como salida desde cada canal auxiliar, incluso en circunstancias en las que la señal suministrada como salida desde el auxiliar puede ser la debida al ruido térmico únicamente. Además de ser intensivo desde el punto de vista computacional, este procedimiento también tiene como resultado una reducción de la intensidad de la señal deseada.

Se ha concebido ahora un procedimiento que supera los problemas anteriormente mencionados.

De acuerdo con la presente invención, según se observa desde un primer aspecto, se proporciona un procedimiento para minimizar el ruido de perturbación intencionada en sistemas receptores, de tal manera que el procedimiento comprende el uso de un receptor primario y de una pluralidad de receptores secundarios para recibir señales, de tal manera que el procedimiento comprende las etapas de:

- correlacionar por separado la señal recibida en cada uno de la pluralidad de receptores secundarios con la señal recibida en el receptor primario;

- determinar la magnitud de la correlación entre las señales recibidas en cada uno de la pluralidad de receptores secundarios y la señal recibida en el receptor primario; y

- minimizar la señal recibida en el receptor primario utilizando las señales recibidas en los receptores secundarios para los que la magnitud de la correlación con la señal recibida en el receptor primario se encuentra por encima de un cierto valor de umbral.

Para las señales suministradas como salida desde los receptores secundarios que exhiben un nivel o grado de correlación de potencia con la señal suministrada como salida desde el receptor primario, que se encuentra por encima del valor de umbral, la señal procedente del receptor secundario que tiene la mayor magnitud de potencia correlacionada con la señal suministrada como salida desde el receptor primario, se utiliza entonces, preferiblemente, para minimizar el nivel de ruido de perturbación intencionada en el receptor primario, lo que produce una señal primaria mejorada.

La etapa de minimización comprende, preferiblemente, restar la potencia correlacionada, obtenida mediante la correlación de la señal procedente de ese receptor secundario que tiene la magnitud más grande de correlación de potencia con la señal suministrada como salida desde el receptor primario, de la señal suministrada como salida desde el receptor primario y cada uno de los receptores secundarios.

Este procedimiento hace posible una determinación... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para minimizar el ruido de perturbación intencionada en sistemas receptores, de tal manera que el procedimiento comprende el uso de un receptor primario (10) y una pluralidad de receptores secundarios (11) para recibir señales, de tal modo que el procedimiento comprende las etapas de:

- correlacionar por separado la señal recibida en cada uno de la pluralidad de receptores secundarios (11) con la señal recibida en el receptor primario (10) ;

- determinar la magnitud de la correlación entre señales recibidas en cada uno de la pluralidad de receptores secundarios (11) , con la señal recibida en el receptor primario (10) ; y

caracterizado por que comprende la etapa adicional de:

- minimizar la señal recibida en el receptor primario (10) utilizando las señales recibidas en los receptores secundarios (11) para las que la magnitud de la correlación con la señal recibida en el receptor primario (10) se encuentra por encima de un valor de umbral.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente la etapa de determinar factores de ponderación para cada una de las señales suministradas como salida desde los receptores secundarios (11) .

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual los factores de ponderación se calculan a partir de muestras de datos tomadas de cada uno de los receptores secundarios (11) , utilizando un algoritmo de reversión de correlación, o descorrelación, secuencial.

4. . Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual únicamente los receptores secundarios (11) que experimentan niveles o grados de ruido de perturbación intencionada para los que el grado de correlación con la señal suministrada como salida en el receptor primario (10) se encuentra por encima del umbral, son utilizados en la etapa de minimización.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual únicamente la potencia de señal correlacionada suministrada como salida desde el receptor secundario (11) que tiene la magnitud más grande de correlación de potencia con la señal suministrada como salida desde el receptor primario (10) , se utiliza en la etapa de minimización.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual la etapa de minimización comprende restar la potencia de señal correlacionada, obtenida correlacionando la señal suministrada como salida desde el receptor secundario (11) que tiene la magnitud más grande de correlación de potencia con la señal suministrada como salida desde el receptor primario (10) , de la señal suministrada como salida desde el receptor primario ( (10) , a fin de producir una señal primaria mejorada.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el cual la etapa de minimización comprende, de manera adicional, restar la potencia de señal correlacionada obtenida correlacionando la señal suministrada como salida desde el receptor secundario (11) que tiene la magnitud más grande de correlación de potencia con la potencia de señal suministrada como salida desde el receptor primario (10) , de la señal suministrada como salida desde cada uno de los receptores secundarios (11) , a fin de producir señales secundarias modificadas.

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual el factor de ponderación para cada señal modificada procedente de cada uno de los receptores secundarios (11) , se recalcula dependiendo del nivel o grado de correlación de potencia de cada señal modificada con la señal primaria mejorada.

9. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual los receptores secundarios (11) que experimentan niveles de ruido de perturbación intencionada para los que el grado de correlación de potencia con la señal suministrada como salida desde el receptor primario (10) , se encuentra por debajo del umbral, son excluidos de la etapa de minimización.

10. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual las señales suministradas como salida desde cada uno de los receptores secundarios (11) se clasifican por orden del grado de correlación de potencia con la señal suministrada como salida desde el receptor primario (10) .

11. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la etapa de minimización se termina si no hay ninguna señal procedente de un receptor secundario (11) que comprenda un grado de correlación de potencia con el receptor primario (10) que se encuentre por encima del valor de umbral.

12. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el valor de umbral se ajusta de manera que se encuentre justo por encima del ruido térmico.

13. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de tal manera que dicho procedimiento es un procedimiento iterativo que finaliza si la señal suministrada como salida desde cada receptor secundario (11) comprende un grado de correlación de potencia con la señal suministrada como salida desde el receptor primario (10) , que se encuentra por debajo del valor de umbral.

14. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, en el cual, en cada estadio de la iteración, la señal suministrada como salida desde cada receptor secundario (11) queda descorrelacionada con la señal suministrada como salida desde el receptor primario (10) .

15. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el sistema receptor es un sistema de RADAR.