RU1840903C

RU1840903C - Frequency tuning control device

Info

Publication number: RU1840903C
Application number: SU2231057/07A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Оскарович Бройде; Альвина Борисовна Скуратовская
Original assignee: Государственное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Квант"
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 2014-08-27

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.

SUBSTANCE: device includes a divider unit, the output of which is connected to one of the inputs of an inhibit element through a noise analyser, the other inputs of which are respectively connected to the output of a video detector and one of the outputs of a control unit, the other output of which is connected to the first input of a random number sensor, the second input of which is connected to the input of a divider unit and the other input of the inhibit element, and the other output of the noise analyser is connected to the input of a comparator unit; the device also includes a switch, a register, an additional comparator unit, an AND element and an output divider unit, as well as a memory unit, wherein the output of the random number sensor is connected through the memory unit to other inputs of the AND element and the additional comparator unit, the output of which is connected to the other input of the memory unit, the inputs of the switch are respectively connected to the output of the comparator unit, the output of the video detector, the input of the divider unit and the output of the output divider unit, the other inputs of which are respectively connected to an additional output of the control unit and the output of the inhibit element.

EFFECT: high efficiency of frequency tuning.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для управления перестройкой несущей частоты многочастотных импульсных радиотехнических систем.The invention relates to the field of radar and can be used to control the restructuring of the carrier frequency of multi-frequency pulsed radio systems.

Наиболее перспективно применение устройства управления в многочастотных когерентно-импульсных радиолокационных станциях с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу.The most promising application of the control device in multi-frequency coherent-pulse radar stations with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse.

Известно устройство управления перестройкой частоты для многочастотных радиотехнических систем. Устройство управления перестройкой частоты осуществляет периодическое изменение рабочей частоты от одной группы импульсов к другой при заданном соотношении частоты зондирования и частоты переключения каналов, что позволяет ослабить влияние помех, но не исключает их полностью. Устройство поиска рабочих радиоканалов обеспечивает перестройку частоты с исключением радиоканалов, пораженных помехой, но имеет сложную аппаратурную реализацию.A device for controlling frequency tuning for multi-frequency radio systems. The frequency tuning control device periodically changes the operating frequency from one group of pulses to another for a given ratio of the sounding frequency and the switching frequency of the channels, which makes it possible to reduce the influence of interference, but does not completely exclude them. A device for searching for working radio channels provides frequency tuning with the exception of radio channels affected by interference, but has a complex hardware implementation.

В возбудителе импульсной когерентной РЛС с перестройкой частоты, содержащем N гетеродинов, выходы которых подключены ко входам устройства сложения мощностей, выход которого подсоединен ко входу разветвителя мощности, выход которого подключен к смесителю передатчика, ко второму входу которого подсоединен выход формирователя зондирующего сигнала, к двум входам которого подключены выходы генератора промежуточной частоты и генератора запуска зондирующего сигнала, дешифратор номера канала гетеродина, N выходов которого подключены к управляющим входам соответствующих гетеродинов, а вход соединен с выходами датчика случайных чисел и анализатора помех, к первым управляющим входам которого подключены соответствующие выходы управляющего устройства, вход которого соединен с выходом генератора запуска зондирующего сигнала, причем второй выход разветвителя мощности через видеодетектор соединен с соответствующими вторыми управляющими входами датчика случайных чисел и анализатора помех. В этом возбудителе имеется возможность перестраивать частоту по случайному закону и настраивать РЛС на частоту с наименьшим уровнем помех. Однако невозможно отстроиться от помехи при случайной перестройке.In the exciter of a pulsed coherent radar with frequency tuning, containing N local oscillators, the outputs of which are connected to the inputs of a power addition device, the output of which is connected to the input of a power splitter, the output of which is connected to a transmitter mixer, the output of the probing signal shaper is connected to its second input, to two inputs the outputs of the intermediate frequency generator and the trigger generator of the probe signal, the decoder of the local oscillator channel number, the N outputs of which are connected to the control the corresponding inputs of the corresponding local oscillators, and the input is connected to the outputs of the random number sensor and the interference analyzer, to the first control inputs of which are connected the corresponding outputs of the control device, the input of which is connected to the output of the trigger generator of the probe signal, and the second output of the power splitter through the video detector is connected to the corresponding second control random number sensor inputs and interference analyzer. In this exciter, it is possible to tune the frequency according to a random law and tune the radar to the frequency with the lowest noise level. However, it is impossible to tune out interference in the event of accidental adjustment.

Наиболее близко по своим техническим характеристикам устройство по авторскому свидетельству №1840895. Это устройство управления перестройкой частоты, состоящее из дешифратора номера канала гетеродина, соединенного по входу с выходом датчика случайных чисел, видеодетектора, подключенного по входу анализатора помех и управляющего блока, выходы которого подключены к анализатору помех и датчику случайных чисел, схемы разделения, соединенной по одному входу с датчиком случайных чисел и первой схемой запрета, а по другому - с анализатором помех, видеодетектором и второй схемой запрета, выход схемы разделения через анализатор помех подключен к схеме сравнения и первой схеме запрета, выход схемы сравнения связан со вторым входом второй схемы запрета, а выход последней - с датчиком случайных чисел, выход первой схемы запрета подключен к дешифратору номера канала гетеродина.The closest in its technical characteristics to the device according to copyright certificate No. 1840895. This is a frequency tuning control device consisting of a local oscillator channel number decoder connected at the input to the output of a random number sensor, a video detector connected at the input of an interference analyzer and a control unit, the outputs of which are connected to a noise analyzer and a random number sensor, a separation circuit connected one by one the input with a random number sensor and the first inhibit circuit, and in another way - with an interference analyzer, a video detector and a second inhibit circuit, the output of the separation circuit through an interference analyzer is connected to the comparison circuit and the first prohibition circuit, the output of the comparison circuit is connected to the second input of the second prohibition circuit, and the output of the latter is connected to a random number sensor, the output of the first prohibition circuit is connected to the decoder of the local oscillator channel number.

Такое устройство дает возможность отстраиваться от узкополосной помехи при случайной перестройке.Such a device makes it possible to rebuild from narrowband interference in case of accidental tuning.

Недостатком данного устройства является то, что для поиска свободного канала при наличии плотной помехи (несколько постановщиков узкополосной или прицельной шумовой помехи), в общем случае, требуется количество выбросов случайного числа большее, чем количество каналов. Если имеется N каналов и K из них свободны, то вероятность выбора свободного канала после одного выброса случайного числа будет $\frac{K}{N}$

.The disadvantage of this device is that in order to search for a free channel in the presence of dense interference (several directors of narrow-band or impact noise interference), in general, a random number of emissions greater than the number of channels is required. If there are N channels and K of them are free, then the probability of choosing a free channel after one surge of a random number will be

\frac{K}{N}

.

Вероятность выбора свободного канала после n-выбросов будет:The probability of choosing a free channel after n-bursts will be:

$P = 1 - {(1 - \frac{K}{N})}^{n}$

;

P = one - {(one - \frac{K}{N})}^{n}

;

откуда количество выбросов n будет равноwhence the number of emissions n will be equal

$n = \frac{\ln (1 - P)}{\ln (1 - \frac{K}{N})}$

.

n = \frac{\ln (one - P)}{\ln (one - \frac{K}{N})}

.

Например, для р=0,999, N=10, K=2 число выбросов будет равно n=31. Обычно по условиям работы время, отведенное для поиска свободного канала, t_п≤N·t_в,For example, for p = 0.999, N = 10, K = 2, the number of outliers will be n = 31. Usually, under the working conditions, the time allotted for the search for a free channel, t _p ≤N · t _in ,

где t_в - время выбора кода номера одного канала по случайному закону.where t _at is the random code selection time code for one channel.

Таким образом, за время поиска может быть не обнаружен свободный канал, и РЛС будет зондировать на последней выбранной частоте, даже если она занята помехой.Thus, during the search, a free channel may not be detected, and the radar will probe at the last selected frequency, even if it is occupied by interference.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности РЛС при сохранении скрытности ее работы в условиях постановки плотных активных шумовых помех.The aim of the invention is to increase the noise immunity of the radar while maintaining the secrecy of its work in the setting of dense active noise interference.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее видеодетектор, узел управления, соединенные по выходам со входами анализатора помех и датчика случайных чисел, схему разделения, соединенную по входу с датчиком случайных чисел и схемой запрета, а по выходу с анализатором помех, схему сравнения, соединенную по входу с одним из выходов анализатора помех, другой выход анализатора помех соединен со входом схемы запрета, введены коммутатор, регистр, вторая схема сравнения, схема совпадения, запоминающее устройство и схема разделения, причем один вход коммутатора соединен со входом первой схемы сравнения, второй вход - с выходом видеодетектора и входом анализатора помех, третий - со входам датчика случайных чисел и входом схемы запрета, а выходы со входами регистра, выходы регистра со входами второй схемы сравнения, ее вторые входы соединены с выходами запоминающего устройства и входами схемы совпадения. Входы запоминающего устройства соединены с выходами датчика случайных чисел, выход второй схемы совпадения соединен со вторым входом схемы совпадения и управляющим входом запоминающего устройства. Выход схемы совпадения соединен с одним из входов второй схемы разделения, другие входы которой соединены с выходом схемы запрета и узла управления. Выход схемы разделения соединен со входом коммутатора.This goal is achieved by the fact that in a device containing a video detector, a control node connected at the outputs to the inputs of an interference analyzer and a random number sensor, a separation circuit connected at the input to a random number sensor and a ban circuit, and at the output with a noise analyzer, a comparison circuit connected at the input to one of the outputs of the interference analyzer, the other output of the interference analyzer is connected to the input of the inhibit circuit, a switch, a register, a second comparison circuit, a matching circuit, a storage device and a circuit are introduced and one switch input is connected to the input of the first comparison circuit, the second input is with the output of the video detector and the input of the interference analyzer, the third is with the inputs of the random number sensor and the input of the inhibit circuit, and the outputs are with register inputs, register outputs with inputs of the second comparison circuit, its second inputs are connected to the outputs of the storage device and the inputs of the matching circuit. The inputs of the storage device are connected to the outputs of the random number sensor, the output of the second matching circuit is connected to the second input of the matching circuit and the control input of the storage device. The output of the matching circuit is connected to one of the inputs of the second separation circuit, the other inputs of which are connected to the output of the inhibit circuit and the control unit. The output of the separation circuit is connected to the input of the switch.

Наличие указанных новых элементов обеспечивает нахождение свободного от помехи частотного канала с вероятностью, близкой единице, не более чем за N тактов обращения к запоминающему устройству, при сохранении случайности выбора номера частотного канала РЛС от зондирования к зондированию.The presence of these new elements ensures that the frequency channel free of interference can be found with a probability close to unity in no more than N cycles of access to the storage device, while maintaining the randomness of the choice of the number of the radar frequency channel from sounding to sounding.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, которая состоит из коммутатора 1, узла 2 управления, датчика 3 случайных чисел, анализатора 4 помех, регистра 5, видеодетектора 6, схемы 7 разделения, схемы 8 запрета, схемы 9 сравнения, схемы 10 сравнения, запоминающего устройства 11, схемы 12 совпадения, схемы 13 разделения. Схема 7 разделения соединена по входу с коммутатором 1, датчиком 3 случайных чисел и схемой 8 запрета, а по выходу - с анализатором 4 помех. Видеодетектор 5 соединен со входом анализатора 4 и коммутатора 1. Узел 2 управления соединен с анализатором 4, датчиком 3 и схемой 13 разделения. Анализатор 4 по входам соединен со входом схемы 8 запрета и схемы 9 сравнения. Выход схемы 9 сравнения соединен со входом коммутатора 1, с другими входами которого соединены выходы схемы 13 разделения, эти же выходы подаются на гетеродины. Выходы коммутатора 1 соединены с регистром 5, а его выход - со схемой 10 сравнения, датчик 3 - с запоминающим устройством 11, а его выходы - со схемой 10 сравнения и схемой 12 совпадения, выход схемы 10 сравнения - со входом схемы 12 совпадения и входом запоминающего устройства 11. Входы схемы 13 разделения соединены с выходом схемы 8 запрета и схемы 12 совпадения.The drawing shows a functional diagram of the device, which consists of a switch 1, a control unit 2, a random number sensor 3, an interference analyzer 4, a register 5, a video detector 6, a separation circuit 7, a prohibition circuit 8, a comparison circuit 9, a comparison circuit 10, a storage device 11, matching circuit 12, separation circuit 13. The separation circuit 7 is connected at the input to the switch 1, the random number sensor 3 and the prohibition circuit 8, and the output to the interference analyzer 4. The video detector 5 is connected to the input of the analyzer 4 and the switch 1. The control unit 2 is connected to the analyzer 4, the sensor 3 and the separation circuit 13. The analyzer 4 at the inputs is connected to the input of the ban circuit 8 and the comparison circuit 9. The output of the comparison circuit 9 is connected to the input of the switch 1, with the other inputs of which the outputs of the separation circuit 13 are connected, the same outputs are fed to the local oscillators. The outputs of the switch 1 are connected to the register 5, and its output to the comparison circuit 10, the sensor 3 to the storage device 11, and its outputs to the comparison circuit 10 and the matching circuit 12, the output of the comparison circuit 10 to the input of the matching circuit 12 and the input the storage device 11. The inputs of the separation circuit 13 are connected to the output of the prohibition circuit 8 and the coincidence circuit 12.

Устройство работает следующим образом. При поступлении команды на включение перестройки по случайному закону в интервале рабочей дальности РЛС случайные числа из датчика случайных чисел ДСЧ 3 записываются в ЗУ 11, причем повторная запись одного и того же числа исключается одним из известных методов. Запись в ЗУ 11 происходит до тех пор, пока все N разных чисел не будут записаны в ЗУ 11. В начале интервала нерабочей дальности во время обратного хода луча индикатора работает анализатор помех 4, на вход которого поступает сигнал помехи. Осуществляется поиск канала с минимальным уровнем помехи как и в режиме автоматической настройки на канал с наименьшим уровнем помехи. В то же время как и в устройстве по авторскому свидетельству №1840895, сигнал со второго выхода анализатора 4 помех сравнивается в первой схеме 9 сравнения с порогом, при работе в режиме случайной перестройки. Если порог превышен и при наличии разрешающего потенциала с видеодетектора 6, коммутатор 1 разрешает запись единицы в тот разряд регистра Pг 5, который соответствует номеру включенного гетеродина. За время анализа гетеродины включаются последовательно от первого до N-го командой из управляющего устройства 2 через схему 13 разделения. Таким образом, после окончания анализа в разрядах Pг 5, соответствующих номерам каналов, уровень помехи которых превысил порог, будет записана единица, а в анализаторе 4 хранится код номера канала с минимальным уровнем помех. Однако код номера канала с наименьшим уровнем помехи не поступит на гетеродины, так как схема 8 запрета закрыта потенциалом включения режима случайной перестройки. Далее происходит съем случайного числа из ЗУ 11 и сравнение его во второй схеме 10 сравнения с кодом в регистре 5. Если число, принятое из ЗУ 11 совпадает с кодом, записанным в регистр 5, то с выхода схемы 10 сравнения на схему 12 совпадения поступит запрет, а в запоминающее устройство 11 - сигнал на съем следующего числа и т.д. При наличии хотя бы одного свободного канала он будет найден максимум за N обращений к ЗУ 11. Полученное число в качестве номера частотного канала поступает на гетеродин. Когда какой-либо из рабочих каналов (гетеродин) не исправен, разрешающий потенциал с видеодетектора 6 не поступит на коммутатор 1 и в разряд Pг 5, соответствующий номеру неисправного канала, запишется единица, так же, как и при наличии помехи на данной частоте. Таким образом, этот канал не будет выбираться для перестройки.The device operates as follows. When a command is received to enable restructuring according to a random law in the interval of the working range of the radar, random numbers from the random number sensor of the DSL 3 are recorded in the memory 11, and repeated recording of the same number is excluded by one of the known methods. Recording in the memory 11 occurs until all N different numbers are recorded in the memory 11. At the beginning of the interval of non-working range during the reverse of the indicator beam, the interference analyzer 4 operates, at the input of which an interference signal is received. The channel with the minimum interference level is searched as in the automatic tuning mode for the channel with the lowest interference level. At the same time, as in the device according to copyright certificate No. 1840895, the signal from the second output of the interference analyzer 4 is compared in the first comparison circuit 9 with a threshold when operating in the random tuning mode. If the threshold is exceeded and if there is a resolution potential from the video detector 6, the switch 1 allows the unit to be written to that bit of the register Pg 5, which corresponds to the number of the included local oscillator. During the analysis, the local oscillators are switched on sequentially from the first to the Nth command from the control device 2 through the separation circuit 13. Thus, after the analysis is completed, in digits Pg 5 corresponding to channel numbers whose interference level has exceeded the threshold, one will be recorded, and in the analyzer 4 the channel number code with the minimum noise level is stored. However, the code of the channel number with the lowest interference level will not arrive at the local oscillators, since the prohibition circuit 8 is closed by the potential for switching on the random tuning mode. Then a random number is removed from the memory 11 and compared in the second comparison circuit 10 with the code in the register 5. If the number received from the memory 11 matches the code recorded in the register 5, then from the output of the comparison circuit 10 to the matching circuit 12 there will be a ban , and in the storage device 11 - a signal to eat the next number, etc. If there is at least one free channel, it will be found for a maximum of N calls to the memory 11. The resulting number as the number of the frequency channel goes to the local oscillator. When any of the working channels (local oscillator) is not working, the resolving potential from the video detector 6 will not go to switch 1 and to unit Pg 5 corresponding to the number of the faulty channel, one will be recorded, as well as if there is interference at this frequency. Thus, this channel will not be selected for tuning.

Предложенное устройство позволяет с вероятностью, близкой единице, находить свободные от помехи рабочие каналы РЛС, если таковые имеются, за время, не превышающее времени выбора чисел из схемы запоминания, и при этом обеспечить скрытность работы за счет случайной перестройки несущей частоты РЛС по свободным от помехи частотным каналам.The proposed device allows, with a probability of close to unity, to find radar-free working channels of the radar, if any, for a time not exceeding the time for selecting numbers from the memory circuit, while ensuring stealth due to random tuning of the carrier frequency of the radar from interference-free frequency channels.

Claims

A frequency tuning control device comprising a separation unit, the output of which is connected to one of the inputs of the inhibit element through an interference analyzer, to the other inputs of which are connected the output of the video detector and one of the outputs of the control unit, the other output of which is connected to the first input of the random number sensor, to the second the input of which is connected to the input of the separation unit and another input of the inhibit element, and the other output of the interference analyzer is connected to the input of the comparison unit, characterized in that, in order to increase the efficiency In order to control the frequency tuning, a switch, a register, an additional comparison unit, an AND element and an output separation unit, and a memory unit are introduced in series, while the output of the random number sensor through the memory unit is connected to other inputs of the And element and an additional comparison unit, the output of which connected to another input of the memory block, to the inputs of the switch respectively connected the output of the comparison unit, the output of the video detector, the input of the separation unit and the output of the output separation unit, to other input m which are respectively connected to an additional output of the control unit and the output element prohibition.