RU2532973C2 - Radar station with programmable timing diagram and its operation method - Google Patents

Radar station with programmable timing diagram and its operation method Download PDF

Info

Publication number
RU2532973C2
RU2532973C2 RU2012151902/07A RU2012151902A RU2532973C2 RU 2532973 C2 RU2532973 C2 RU 2532973C2 RU 2012151902/07 A RU2012151902/07 A RU 2012151902/07A RU 2012151902 A RU2012151902 A RU 2012151902A RU 2532973 C2 RU2532973 C2 RU 2532973C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
radar
parameters
digital
time
Prior art date
Application number
RU2012151902/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012151902A (en
Inventor
Ярослав Ярославович Петричкович
Олег Николаевич Зинченко
Елена Сергеевна Янакова
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" (ЗАО "ЭЛВИИС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" (ЗАО "ЭЛВИИС") filed Critical Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" (ЗАО "ЭЛВИИС")
Priority to RU2012151902/07A priority Critical patent/RU2532973C2/en
Publication of RU2012151902A publication Critical patent/RU2012151902A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2532973C2 publication Critical patent/RU2532973C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: invention relates to SHF equipment, and namely to radar stations with a programmable timing diagram and their operation methods.
EFFECT: creation of a radar station with the real-time programmable timing diagram and a probing signal, its operation method with an increased versatility in the aspect of tasks, performed by this station, allowing to overcome numerous limitations of a signal processing system and provide for execution of some new tasks: increase of the radar station range with limited transmitter peak power; increase of a chance to detect small objects on the background of a heterogeneous underlying surface due to an improvement of the Doppler speed selection using complex signals of a various base; decrease of the dead zone for the detection of closely located objects.
21 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к СВЧ технике, а именно к РЛС (радиолокационным станциям) с программируемой временной диаграммой и способам их функционирования, в которых формирование временной диаграммы работы радиолокационной станции во время ее работы в реальном времени позволяет настраивать РЛС согласно особенностям сканируемого пространства и поставленным задачам, и может применяться в радиолокационных системах с цифровым синтезатором сигнала и цифровыми методами синхронизации и управления РЛС.The invention relates to microwave equipment, namely to radars (radar stations) with a programmable time diagram and methods for their operation, in which the formation of a time diagram of the radar station during its operation in real time allows you to configure the radar according to the features of the scanned space and the tasks, and can be used in radar systems with a digital signal synthesizer and digital radar synchronization and control methods.

В настоящее время существуют РЛС с цифровыми и аналоговыми способами формирования зондирующего сигнала. В отличие от аналоговых цифровые способы позволяют более гибко и точно формировать характеристики зондирующего сигнала, в том числе использовать сложные сигналы с частотной и фазовой модуляцией. Формирование сигнала выполняется методом прямого синтеза в цифровом синтезаторе сигнала. Смена типа сигнала или его характеристик может выполняться в реальном времени посредством управляющих команд. На основе данной технологии разработаны РЛС с одним или несколькими сигналами для решения детерминированного набора задач с установленными ограничениями (дальность действия, разрешение по координатам, типы сигналов). Временные диаграммы работы РЛС задают согласно поставленным задачам при проектировании системы с ожидаемыми характеристиками работы приемного и передающего тракта. Система управления РЛС синхронизирует работу всех ее узлов посредством управляющих сигналов и установленного алгоритма управления.Currently, there are radars with digital and analog methods for generating a sounding signal. Unlike analog digital methods allow more flexible and accurate formation of the characteristics of the probing signal, including the use of complex signals with frequency and phase modulation. Signal conditioning is performed by direct synthesis in a digital signal synthesizer. Changing the type of signal or its characteristics can be performed in real time through control commands. Based on this technology, radars with one or more signals have been developed to solve a deterministic set of tasks with established restrictions (range, resolution by coordinates, types of signals). Timing diagrams of the radar are set according to the tasks in the design of the system with the expected characteristics of the receiving and transmitting paths. The radar control system synchronizes the operation of all its nodes by means of control signals and an established control algorithm.

Известна РЛС с изменяемой временной диаграммой (заявка на патент США №2012235857), в которой временная диаграмма разработана только для двух типов сигнала с определенными характеристиками: для покрытия ближней и дальней зоны обзора. Данная РЛС выбрана в качестве прототипа заявленного изобретения.Known radar with a variable timing chart (application for US patent No. 20122235857), in which the timing chart is designed for only two types of signal with certain characteristics: to cover the near and far viewing areas. This radar is selected as a prototype of the claimed invention.

Недостаток РЛС прототипа заключается в том, что ее временную диаграмму и параметры сигнала нельзя изменять в реальном времени и адаптировать под параметры подстилающей поверхности, что ограничивает универсальность РЛС в смысле разнообразия выполняемых ею задач.The disadvantage of the prototype radar is that its timing diagram and signal parameters cannot be changed in real time and adapted to the parameters of the underlying surface, which limits the versatility of the radar in terms of the variety of tasks it performs.

Задачей заявленного изобретения является создание РЛС с программируемой в реальном времени временной диаграммой и программируемым в реальном времени зондирующим сигналом и способа ее функционирования с увеличенной универсальностью в смысле выполняемых ими задач, которые позволяют снять многие ограничения системы обработки сигнала, при этом обеспечив выполнение ряда новых задач, к которым относятся: увеличение дальности действия РЛС при ограниченной пиковой мощности передатчика; повышение вероятности обнаружения малоразмерных объектов на фоне неоднородной подстилающей поверхности за счет улучшения селекции по доплеровской скорости с использованием сложных сигналов разной базы; уменьшение мертвой зоны для обнаружения близко расположенных объектов.The objective of the claimed invention is the creation of a radar with a real-time programmable time diagram and a real-time programmable probing signal and a method of its operation with increased versatility in the sense of the tasks they perform, which can remove many of the limitations of the signal processing system, while ensuring that a number of new tasks are fulfilled, which include: increasing the range of the radar with limited peak transmitter power; increasing the likelihood of detecting small objects against a heterogeneous underlying surface by improving selection by Doppler speed using complex signals of different bases; reduction of a dead zone for detection of closely located objects.

Поставленная задача решена путем создания РЛС с программируемой временной диаграммой, содержащей блок формирования временной диаграммы, который соединен с цифровым синтезатором сигнала и с блоком управления стробами передатчика и приемника, который связан с цифровым синтезатором сигнала, с передающим устройством, с приемным устройством, а также с аналого-цифровым преобразователем, который связан с блоком предобработки сигнала, при этом передающее устройство связано с цифровым синтезатором сигнала, а приемное устройство связано с аналого-цифровым преобразователем, причем блок формирования временной диаграммы выполнен с возможностью задания временной диаграммы работы приемно-передающего тракта РЛС на основе параметров временной диаграммы, а также с возможностью формирования сигналов управления цифровым синтезатором сигнала, блоком предобработки сигнала и блоком управления стробами передатчика и приемника на основе параметров временной диаграммы; цифровой синтезатор сигнала выполнен с возможностью формирования зондирующего сигнала на основе параметров временной диаграммы по сигналу управления цифровым синтезатором сигнала, а также с возможностью передачи зондирующего сигнала в передающее устройство, выполненное с возможностью излучения зондирующего сигнала, при этом приемное устройство выполнено с возможностью приема эхо-сигнала и передачи его в аналого-цифровой преобразователь, пройдя через который эхо-сигнал попадает в блок предобработки сигнала, выполненный с возможностью предварительной обработки эхо-сигнала в соответствии с параметрами временной диаграммы и передачи его для дальнейшего анализа в систему сигнальной обработки, причем блок управления стробами передатчика и приемника выполнен с возможностью синхронизации работы передающего устройства и приемного устройства, а также с возможностью стробирования цифрового синтезатора сигнала и аналого-цифрового преобразователя.The problem is solved by creating a radar with a programmable time chart containing a block for generating a time chart, which is connected to a digital signal synthesizer and to the strobe control unit of the transmitter and receiver, which is connected to a digital signal synthesizer, transmitter, receiver, and also an analog-to-digital converter, which is connected to the signal preprocessing unit, while the transmitting device is connected to a digital signal synthesizer, and the receiving device is connected to an logo-digital converter, moreover, the block for generating the time diagram is configured to set the time diagram of the radar receiving and transmitting path based on the parameters of the time diagram, as well as with the possibility of generating control signals for the digital signal synthesizer, signal preprocessing unit, and the strobe control unit of the transmitter and receiver on based on the parameters of the time chart; the digital signal synthesizer is configured to generate a sounding signal based on the parameters of a time diagram from a control signal of a digital signal synthesizer, and also with the possibility of transmitting a sounding signal to a transmitting device configured to emit a sounding signal, while the receiving device is configured to receive an echo signal and transmitting it to an analog-to-digital converter, passing through which the echo signal enters the signal preprocessing unit, made with the possibility of performing preliminary processing of the echo signal in accordance with the parameters of the time diagram and transmitting it for further analysis to the signal processing system, the control unit of the strobe of the transmitter and receiver being configured to synchronize the operation of the transmitting device and the receiving device, as well as with the possibility of gating a digital signal synthesizer and analog to digital converter.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС она содержит постоянное запоминающее устройство, соединенное с блоком формирования временной диаграммы и с блоком предобработки сигнала и выполненное с возможностью хранения временной диаграммы работы приемно-передающего тракта РЛС.In a preferred embodiment of the radar, it comprises a read-only memory connected to the time-charting unit and to the signal preprocessing unit and configured to store a time-table of the operation of the radar receiving-transmitting path.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС она содержит канал управления, соединенный с блоком формирования временной диаграммы и выполненный с возможностью передачи в него параметров временной диаграммы.In a preferred embodiment, the radar it contains a control channel connected to the block for the formation of the timing diagram and configured to transmit parameters of the timing diagram into it.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС она содержит канал управления, соединенный с блоком формирования временной диаграммы и выполненный с возможностью передачи в него параметров временной диаграммы как во время работы, так и во время настройки РЛС.In a preferred embodiment of the radar, it comprises a control channel connected to the time diagram generating unit and configured to transmit parameters of the time diagram to it both during operation and during radar tuning.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС блок формирования временной диаграммы выполнен с возможностью задания временной диаграммы работы приемно-передающего тракта радиолокационной станции с постоянным или изменяемым периодом.In a preferred embodiment of the radar, the time chart generation unit is configured to set a time chart for the operation of the transmit-receive path of the radar station with a constant or variable period.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС она содержит систему сигнальной обработки, соединенную с блоком предобработки сигнала и выполненную с возможностью дальнейшего анализа эхо-сигнала.In a preferred embodiment, the radar it contains a signal processing system connected to a signal preprocessing unit and configured to further analyze the echo signal.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС ее узлы соединены цифровыми высокоскоростными каналами связи.In a preferred embodiment, the radar nodes are connected by digital high-speed communication channels.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС параметрами временной диаграммы работы РЛС являются: строб формирования зондирующего сигнала в цифровом синтезаторе сигнала, временные стробы включения/выключения передающего устройства и приемного устройства, период излучения, функция модуляции для сложного сигнала, причем изменение временной диаграммы РЛС в реальном времени происходит путем изменения вышеперечисленных параметров.In a preferred embodiment of the radar, the parameters of the time diagram of the radar are: a strobe for generating a sounding signal in a digital signal synthesizer, temporary strobes for turning on / off the transmitting device and the receiving device, the emission period, the modulation function for a complex signal, and the change in the time diagram of the radar in real time by changing the above parameters.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС блок формирования временной диаграммы выполнен с возможностью формирования на основе параметров временной диаграммы сигналов управления прямым методом цифрового синтеза с настраиваемыми параметрами.In a preferred embodiment, the radar block of the formation of the timing diagram is configured to generate, based on the parameters of the timing diagram, control signals of the direct digital synthesis method with adjustable parameters.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС блок формирования временной диаграммы выполнен с возможностью задания временной диаграммы работы приемно-передающего тракта РЛС в виде профилей, причем каждый профиль полностью определяет параметры зондирующего сигнала и временную диаграмму работы приемно-передающего тракта.In a preferred embodiment, the radar block of the formation of the timing diagram is configured to set the timing diagram of the operation of the receiving and transmitting path of the radar in the form of profiles, each profile completely determines the parameters of the probing signal and the timing diagram of the operation of the receiving and transmitting path.

В предпочтительном варианте осуществления РЛС она содержит блок предобработки сигнала, выполненный с возможностью предварительной обработки эхо-сигнала, а именно с возможностью выполнения децимации отсчетов аналого-цифрового преобразования.In a preferred embodiment, the radar it contains a signal preprocessing unit, configured to pre-process the echo signal, namely, with the ability to perform decimation of samples of analog-to-digital conversion.

Поставленная задача решена путем создания способа функционирования РЛС с программируемой временной диаграммой, содержащей блок формирования временной диаграммы, который соединен с цифровым синтезатором сигнала и с блоком управления стробами передатчика и приемника, который связан с цифровым синтезатором сигнала, с передающим устройством, с приемным устройством, а также с аналого-цифровым преобразователем, который связан с блоком предобработки сигнала, при этом передающее устройство связано с цифровым синтезатором сигнала, а приемное устройство связано с аналого-цифровым преобразователем, в котором посредством блока формирования временной диаграммы задают временную диаграмму работы приемно-передающего тракта РЛС на основе параметров временной диаграммы, а также формируют сигналы управления цифровым синтезатором сигнала, блоком предобработки сигнала и блоком управления стробами передатчика и приемника на основе параметров временной диаграммы; посредством цифрового синтезатора формируют зондирующий сигнал на основе параметров временной диаграммы по сигналу управления цифровым синтезатором сигнала, а также передают зондирующий сигнал в передающее устройство, посредством которого излучают зондирующий сигнал;The problem is solved by creating a method for the operation of a radar with a programmable time chart containing a block for generating a time chart, which is connected to a digital signal synthesizer and to the strobe control unit of the transmitter and receiver, which is connected to the digital signal synthesizer, transmitter, receiver, and also with an analog-to-digital converter, which is connected to the signal preprocessing unit, while the transmitting device is connected to a digital signal synthesizer, and the receiving The device is connected with an analog-to-digital converter, in which, by means of a time diagram generating unit, a time diagram of the radar receiving-transmitting path is set based on the parameters of the time diagram, and also control signals are generated by a digital signal synthesizer, a signal preprocessing unit, and a transmitter and receiver strobe control unit based on the parameters of the time chart; by means of a digital synthesizer, a sounding signal is generated based on the parameters of the time diagram from the control signal of the digital signal synthesizer, and a sounding signal is transmitted to a transmitting device by which the sounding signal is emitted;

посредством приемного устройства принимают эхо-сигнал и передают его в аналого-цифровой преобразователь, посредством которого передают эхо-сигнал в блок предобработки сигнала, посредством которого осуществляют предварительную обработку эхо-сигнала в соответствии с параметрами временной диаграммы и передают его для дальнейшего анализа в систему сигнальной обработки; посредством блока управления стробами передатчика и приемника синхронизируют работу передающего устройства и приемного устройства, а также стробируют цифровой синтезатор сигнала и аналого-цифровой преобразователь.by means of a receiving device, an echo signal is received and transmitted to an analog-to-digital converter, by means of which an echo signal is transmitted to a signal preprocessing unit, by which an echo signal is preprocessed in accordance with the parameters of the time diagram and transmitted for further analysis to the signal system processing; by means of the strobe control unit of the transmitter and receiver, the operation of the transmitting device and the receiving device is synchronized, and a digital signal synthesizer and an analog-to-digital converter are also gated.

В предпочтительном варианте осуществления способа РЛС содержит постоянное запоминающее устройство, соединенное с блоком формирования временной диаграммы и с блоком предобработки сигнала, посредством которого сохраняют временную диаграмму работы приемно-передающего тракта РЛС.In a preferred embodiment of the radar method, it comprises a read-only memory connected to a time diagram generating unit and to a signal preprocessing unit, by means of which a time diagram of the operation of the radar receiving-transmitting path is stored.

В предпочтительном варианте осуществления способа РЛС содержит канал управления, соединенный с блоком формирования временной диаграммы, при этом посредством канала управления передают параметры временной диаграммы в блок формирования временной диаграммы.In a preferred embodiment of the method, the radar comprises a control channel connected to a time chart generating unit, while parameters of a time chart are transmitted via a control channel to a time chart generating unit.

В предпочтительном варианте осуществления способа РЛС содержит канал управления, соединенный с блоком формирования временной диаграммы, при этом посредством канала управления передают параметры временной диаграммы в блок формирования временной диаграммы как во время работы, так и во время настройки РЛС.In a preferred embodiment of the radar method, it comprises a control channel connected to a time chart generating unit, while parameters of a time chart are transmitted via a control channel to a time chart generating unit both during operation and during radar tuning.

В предпочтительном варианте осуществления способа посредством блока формирования временной диаграммы задают временную диаграмму работы приемно-передающего тракта радиолокационной станции с постоянным или изменяемым периодом.In a preferred embodiment of the method, a time diagram of the operation of the transmitting and receiving path of the radar station with a constant or variable period is set by means of the time diagram generating unit.

В предпочтительном варианте осуществления способа РЛС содержит систему сигнальной обработки, соединенную с блоком предобработки сигнала, посредством которой выполняют дальнейший анализ эхо-сигнала.In a preferred embodiment of the radar method, it comprises a signal processing system connected to a signal preprocessing unit, by which further analysis of the echo signal is performed.

В предпочтительном варианте осуществления способа передают данные между узлами РЛС посредством цифровых высокоскоростных каналов связи.In a preferred embodiment of the method, data is transmitted between the nodes of the radar via digital high-speed communication channels.

В предпочтительном варианте осуществления способа посредством блока формирования временной диаграммы формируют на основе параметров временной диаграммы сигналы управления прямым методом цифрового синтеза с настраиваемыми параметрами.In a preferred embodiment of the method, the control signals of the direct digital synthesis method with adjustable parameters are generated on the basis of the parameters of the time diagram by means of the time diagram generation unit.

В предпочтительном варианте осуществления способа посредством блока формирования временной диаграммы задают временную диаграмму работы приемно-передающего тракта РЛС в виде профилей, причем каждый профиль полностью определяет параметры зондирующего сигнала и временную диаграмму работы приемно-передающего тракта.In a preferred embodiment of the method, a time diagram of the operation of the radar receiving and transmitting path in the form of profiles is set by means of the time diagram generation unit, and each profile completely determines the parameters of the probing signal and the time diagram of the operation of the receiving and transmitting path.

В предпочтительном варианте осуществления способа посредством блока предобработки сигнала осуществляют предварительную обработку эхо-сигнала, а именно выполняют децимацию отсчетов аналого-цифрового преобразования.In a preferred embodiment of the method, an echo signal preprocessing is carried out by means of a signal preprocessing unit, namely, decimation of the analog-to-digital conversion samples is performed.

Для лучшего понимания заявленного изобретения далее приводится его подробное описание с соответствующими графическими материалами.For a better understanding of the claimed invention the following is a detailed description with the corresponding graphic materials.

Фиг.1. Функциональная схема варианта выполнения РЛС с программируемой временной диаграммой согласно изобретению.Figure 1. Functional diagram of an embodiment of a programmable timeline radar according to the invention.

Элементы: 1 - блок формирования временной диаграммы; 2 - цифровой синтезатор сигнала; 3 - блок управления стробами передатчика и приемника; 4 - блок предобработки сигнала; 5 - аналого-цифровой преобразователь; 6 - передающее устройство; 7 - приемное устройство; 8 - постоянное запоминающее устройство.Elements: 1 - block for forming a time diagram; 2 - digital signal synthesizer; 3 - control block gates of the transmitter and receiver; 4 - signal preprocessing unit; 5 - analog-to-digital Converter; 6 - transmitting device; 7 - receiving device; 8 - read-only memory.

Фиг.2. Временная диаграмма работы РЛС согласно изобретению.Figure 2. Timing diagram of the radar according to the invention.

Фиг.3. Эпюры напряжений временной диаграммы работы РЛС с переменным сигналом согласно изобретению.Figure 3. Voltage diagrams of the time diagram of the operation of a radar with a variable signal according to the invention.

Рассмотрим вариант выполнения заявленной РЛС с программируемой временной диаграммой и способа ее функционирования (Фиг.1-3). В заявленной РЛС временную диаграмму (ВД) задают набором параметров, определяющих свойства излучаемого сигнала и взаимное положение временных стробов передающего устройства 6 и приемного устройства 7: период повторения, длительность зондирующего импульса, вид модулирующей функции, защитный интервал (расстояние между спадом зондирующего импульса и началом строба приема), длительность строба приема (Фиг.2). В блоке 1 задают временную диаграмму работы приемно-передающего тракта программируемой РЛС с постоянным или изменяемым периодом, которую затем сохраняют в постоянном запоминающем устройстве 8. Параметры ВД устанавливают посредством канала управления как в реальном времени во время работы РЛС, так и во время ее настройки. На основе установленных параметров ВД посредством блока 1 формирования ВД формируют сигналы управления цифровым синтезатором 2 сигнала, блоком 4 предобработки сигнала и блоком 3 управления стробами передатчика и приемника. На основании установленных параметров в цифровом синтезаторе 2 сигнала методом прямого синтеза формируют зондирующий сигнал. Сформированный зондирующий сигнал пересылают в передающее устройство 6. Приемное устройство 7 принимает эхо-сигнал и передает его в аналого-цифровой преобразователь 5. Далее цифровой сигнал обрабатывают в блоке 4 предобработки сигнала в соответствии с параметрами временной диаграммы и передают для дальнейшего анализа в систему сигнальной обработки.Consider an embodiment of the claimed radar with a programmable time chart and the method of its operation (Figure 1-3). In the claimed radar, a time diagram (VD) is set by a set of parameters defining the properties of the emitted signal and the relative position of the time gates of the transmitting device 6 and the receiving device 7: repetition period, duration of the probe pulse, type of modulating function, protective interval (distance between the decay of the probe pulse and the beginning reception strobe), the duration of the reception strobe (Figure 2). In block 1, a time diagram of the operation of the transmitting and receiving path of the programmable radar with a constant or variable period is set, which is then stored in a permanent storage device 8. The airborne parameters are set via the control channel both in real time during the operation of the radar and during its tuning. Based on the established parameters of the VD, the signals of the digital signal synthesizer 2, the signal preprocessing unit 4, and the strobe control unit 3 of the transmitter and receiver are formed by the VD forming unit 1. Based on the parameters set in the digital signal synthesizer 2, a probing signal is generated by direct synthesis. The generated probe signal is sent to the transmitting device 6. The receiving device 7 receives the echo signal and transmits it to the analog-to-digital converter 5. Next, the digital signal is processed in the signal preprocessing unit 4 in accordance with the parameters of the time diagram and transmitted for further analysis to the signal processing system .

Стробы формирования зондирующего сигнала задают начальной t DDS1 и конечной t DDS2 временной отметкой в цифровом синтезаторе 2 сигнала. Пример временной диаграммы работы заявленной многофункциональной РЛС с программируемым сигналом представлен на фиг.3 (фиг.3а, фиг.3г). С учетом временной задержки каналов связи между цифровым синтезатором 2 сигнала и передающим устройством 6 устанавливают метки начала t ПРД1 и конца t ПРД2 временного строба передатчика (фиг.3б, фиг.3д) и приемника t ПРМ1 и t ПРМ2 (фиг.3в, фиг.3е). На фиг.3 представлены эпюры сигналов программируемой РЛС для ближней (фиг.3а), б), в)) и дальней (фиг.3 г), д), е) зон дальности.The strobes for generating the sounding signal specify the initial t DDS1 and final t DDS2 timestamp in the digital signal synthesizer 2. An example of a time diagram of the operation of the claimed multifunctional radar with a programmable signal is presented in Fig.3 (Fig.3A, Fig.3g). In view of the time delay of communication channels between two digital synthesizer signal and the transmitting device 6 is mounted tags t Tx1 beginning and end of the time window t Rx2 transmitter (3b, 3E) t and the receiver Rx1 and Tx2 t (3B, FIG. 3e). Figure 3 presents the diagrams of the signals of a programmable radar for the near (Fig.3a), b), c)) and far (Fig.3d), e), e) range zones.

Параметры временной диаграммы и сигнала задаются так называемыми профилями временной диаграммы. Каждый профиль полностью определяет параметры зондирующего сигнала и временную диаграмму работы приемно-передающего тракта РЛС. Количество профилей ограничено только объемом памяти запоминающего устройства 8.The parameters of the time diagram and signal are set by the so-called profiles of the time diagram. Each profile fully determines the parameters of the probing signal and the timing diagram of the radar receiving-transmitting path. The number of profiles is limited only by the memory capacity of the storage device 8.

Основным ограничением величины набора сигналов РЛС с программируемой временной диаграммой является ширина полосы пропускания приемно-передающего тракта и частота аналого-цифрового преобразования, которая должна не противоречить теореме дискретизации Котельникова. В случае если ширина спектра сигнала устанавливается меньшей, чем полоса пропускания приемно-передающего тракта (например, при необходимости уменьшить информационный поток на входе системы обработки), в блоке предварительной обработки может быть применена децимация отсчетов АЦП.The main limitation of the set of radar signals with a programmable time diagram is the bandwidth of the transmitting and receiving path and the frequency of the analog-to-digital conversion, which should not contradict the Kotelnikov discretization theorem. If the width of the signal spectrum is set smaller than the passband of the transmitting and receiving path (for example, if necessary, reduce the information flow at the input of the processing system), decimation of the ADC samples can be applied in the preliminary processing unit.

Хотя описанный выше вариант выполнения изобретения был изложен с целью иллюстрации настоящего изобретения, специалистам ясно, что возможны разные модификации, добавления и замены, не выходящие из объема и смысла настоящего изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.Although the above-described embodiment of the invention has been set forth to illustrate the present invention, it is clear to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible without departing from the scope and meaning of the present invention disclosed in the attached claims.

Claims (21)

1. РЛС с программируемой временной диаграммой, содержащая блок формирования временной диаграммы, который соединен с цифровым синтезатором сигнала и с блоком управления стробами передатчика и приемника, который связан с цифровым синтезатором сигнала, с передающим устройством, с приемным устройством, а также с аналого-цифровым преобразователем, который связан с блоком предобработки сигнала, при этом передающее устройство связано с цифровым синтезатором сигнала, а приемное устройство связано с аналого-цифровым преобразователем, причем блок формирования временной диаграммы выполнен с возможностью задания временной диаграммы работы приемно-передающего тракта РЛС на основе параметров временной диаграммы, а также с возможностью формирования сигналов управления цифровым синтезатором сигнала, блоком предобработки сигнала и блоком управления стробами передатчика и приемника на основе параметров временной диаграммы; цифровой синтезатор сигнала выполнен с возможностью формирования зондирующего сигнала на основе параметров временной диаграммы по сигналу управления цифровым синтезатором сигнала, а также с возможностью передачи зондирующего сигнала в передающее устройство, выполненное с возможностью излучения зондирующего сигнала, при этом приемное устройство выполнено с возможностью приема эхо-сигнала и передачи его в аналого-цифровой преобразователь, пройдя через который эхо-сигнал попадает в блок предобработки сигнала, выполненный с возможностью предварительной обработки эхо-сигнала в соответствии с параметрами временной диаграммы и передачи его для дальнейшего анализа в систему сигнальной обработки, причем блок управления стробами передатчика и приемника выполнен с возможностью синхронизации работы передающего устройства и приемного устройства, а также с возможностью стробирования цифрового синтезатора сигнала и аналого-цифрового преобразователя.1. A radar with a programmable time chart, containing a block for generating a time chart, which is connected to a digital signal synthesizer and to a strobe control unit of a transmitter and a receiver, which is connected to a digital signal synthesizer, a transmitting device, a receiving device, as well as an analog-digital a converter that is connected to the signal preprocessing unit, while the transmitting device is connected to a digital signal synthesizer, and the receiving device is connected to an analog-to-digital converter, and b approx formation timing diagram is configured to set a timing chart of operation of the transmitting-receiving radar path based on the parameters of the timing diagram, and to generate a digital signal synthesizer control signal, the signal preprocessing block and gates the transmitter and receiver control unit based on the parameters of the timing diagram; the digital signal synthesizer is configured to generate a sounding signal based on the parameters of a time diagram from a control signal of a digital signal synthesizer, and also with the possibility of transmitting a sounding signal to a transmitting device configured to emit a sounding signal, while the receiving device is configured to receive an echo signal and transmitting it to an analog-to-digital converter, passing through which the echo signal enters the signal preprocessing unit, made with the possibility of performing preliminary processing of the echo signal in accordance with the parameters of the time diagram and transmitting it for further analysis to the signal processing system, the control unit of the strobe of the transmitter and receiver being configured to synchronize the operation of the transmitting device and the receiving device, as well as with the possibility of gating a digital signal synthesizer and analog to digital converter. 2. РЛС по п.1, отличающаяся тем, что содержит постоянное запоминающее устройство, соединенное с блоком формирования временной диаграммы и с блоком предобработки сигнала и выполненное с возможностью хранения временной диаграммы работы приемно-передающего тракта РЛС.2. The radar according to claim 1, characterized in that it contains a read-only memory connected to the time-charting unit and to the signal preprocessing unit and configured to store a time-line diagram of the operation of the radar receiving-transmitting path. 3. РЛС по п.1, отличающаяся тем, что содержит канал управления, соединенный с блоком формирования временной диаграммы и выполненный с возможностью передачи в него параметров временной диаграммы.3. The radar according to claim 1, characterized in that it contains a control channel connected to the block for generating the time diagram and configured to transmit parameters of the time diagram to it. 4. РЛС по п.3, отличающаяся тем, что содержит канал управления, соединенный с блоком формирования временной диаграммы и выполненный с возможностью передачи в него параметров временной диаграммы как во время работы, так и во время настройки РЛС.4. The radar according to claim 3, characterized in that it comprises a control channel connected to the time diagram generating unit and configured to transmit parameters of the time diagram to it both during operation and during radar tuning. 5. РЛС по п.1, отличающаяся тем, что блок формирования временной диаграммы выполнен с возможностью задания временной диаграммы работы приемно-передающего тракта радиолокационной станции с постоянным или изменяемым периодом.5. The radar according to claim 1, characterized in that the block for generating a time diagram is configured to set a time diagram for the operation of the transmitting and receiving path of the radar station with a constant or variable period. 6. РЛС по п.1, отличающаяся тем, что содержит систему сигнальной обработки, соединенную с блоком предобработки сигнала и выполненную с возможностью дальнейшего анализа эхо-сигнала.6. The radar according to claim 1, characterized in that it contains a signal processing system connected to a signal preprocessing unit and configured to further analyze the echo signal. 7. РЛС по п.1, отличающаяся тем, что ее узлы соединены цифровыми высокоскоростными каналами связи.7. The radar according to claim 1, characterized in that its nodes are connected by digital high-speed communication channels. 8. РЛС по п.1, отличающаяся тем, что параметрами временной диаграммы работы РЛС являются: строб формирования зондирующего сигнала в цифровом синтезаторе сигнала, временные стробы включения/выключения передающего устройства и приемного устройства, период излучения, функция модуляции для сложного сигнала, причем изменение временной диаграммы РЛС в реальном времени происходит путем изменения вышеперечисленных параметров.8. The radar according to claim 1, characterized in that the parameters of the time diagram of the radar are: a strobe for generating a sounding signal in a digital signal synthesizer, temporary strobes for turning on / off the transmitting device and the receiving device, the radiation period, the modulation function for a complex signal, and the change real-time radar timing diagram occurs by changing the above parameters. 9. РЛС по п.1, отличающаяся тем, что блок формирования временной диаграммы выполнен с возможностью формирования на основе параметров временной диаграммы сигналов управления прямым методом цифрового синтеза с настраиваемыми параметрами.9. The radar according to claim 1, characterized in that the time-chart generating unit is configured to generate, based on the time-chart parameters, control signals by the direct digital synthesis method with adjustable parameters. 10. РЛС по п.1, отличающаяся тем, что блок формирования временной диаграммы выполнен с возможностью задания временной диаграммы работы приемно-передающего тракта РЛС в виде профилей, причем каждый профиль полностью определяет параметры зондирующего сигнала и временную диаграмму работы приемно-передающего тракта.10. The radar according to claim 1, characterized in that the block for generating the time diagram is configured to set the time diagram of the operation of the transmitting and receiving radar channel in the form of profiles, each profile completely defining the parameters of the probing signal and the timing diagram of the receiving and transmitting channel. 11. РЛС по п.1, отличающаяся тем, что содержит блок предобработки сигнала, выполненный с возможностью предварительной обработки эхо-сигнала, а именно с возможностью выполнения децимации отсчетов аналого-цифрового преобразования.11. The radar according to claim 1, characterized in that it contains a signal preprocessing unit, configured to pre-process the echo signal, namely, with the ability to perform decimation of samples of analog-to-digital conversion. 12. Способ функционирования РЛС с программируемой временной диаграммой, содержащей блок формирования временной диаграммы, который соединен с цифровым синтезатором сигнала и с блоком управления стробами передатчика и приемника, который связан с цифровым синтезатором сигнала, с передающим устройством, с приемным устройством, а также с аналого-цифровым преобразователем, который связан с блоком предобработки сигнала, при этом передающее устройство связано с цифровым синтезатором сигнала, а приемное устройство связано с аналого-цифровым преобразователем, в котором посредством блока формирования временной диаграммы задают временную диаграмму работы приемно-передающего тракта РЛС на основе параметров временной диаграммы, а также формируют сигналы управления цифровым синтезатором сигнала, блоком предобработки сигнала и блоком управления стробами передатчика и приемника на основе параметров временной диаграммы; посредством цифрового синтезатора формируют зондирующий сигнал на основе параметров временной диаграммы по сигналу управления цифровым синтезатором сигнала, а также передают зондирующий сигнал в передающее устройство, посредством которого излучают зондирующий сигнал; посредством приемного устройства принимают эхо-сигнал и передают его в аналого-цифровой преобразователь, посредством которого передают эхо-сигнал в блок предобработки сигнала, посредством которого осуществляют предварительную обработку эхо-сигнала в соответствии с параметрами временной диаграммы и передают его для дальнейшего анализа в систему сигнальной обработки; посредством блока управления стробами передатчика и приемника синхронизируют работу передающего устройства и приемного устройства, а также стробируют цифровой синтезатор сигнала и аналого-цифровой преобразователь.12. The method of operation of the radar with a programmable time chart containing a block for generating a time chart, which is connected to a digital signal synthesizer and to the strobe control unit of the transmitter and receiver, which is connected to a digital signal synthesizer, a transmitting device, a receiving device, as well as an analog a digital converter, which is connected to the signal preprocessing unit, while the transmitting device is connected to a digital signal synthesizer, and the receiving device is connected to an analog-to-digital eobrazovatelem, wherein the forming unit by the timing diagram set a timing chart of operation of the transmitting-receiving radar path based on the parameters of the timing diagram, and forming control signals a digital signal synthesizer, the signal preprocessing unit and the control unit gates the transmitter and receiver based on the timing diagram of parameters; by means of a digital synthesizer, a sounding signal is generated based on the parameters of the time diagram from the control signal of the digital signal synthesizer, and a sounding signal is transmitted to a transmitting device by which the sounding signal is emitted; by means of a receiving device, an echo signal is received and transmitted to an analog-to-digital converter, by means of which an echo signal is transmitted to a signal preprocessing unit, by which an echo signal is preprocessed in accordance with the parameters of the time diagram and transmitted for further analysis to the signal system processing; by means of the strobe control unit of the transmitter and receiver, the operation of the transmitting device and the receiving device is synchronized, and a digital signal synthesizer and an analog-to-digital converter are also gated. 13. Способ по п.1,отличающийся тем, что РЛС содержит постоянное запоминающее устройство, соединенное с блоком формирования временной диаграммы и с блоком предобработки сигнала, посредством которого сохраняют временную диаграмму работы приемно-передающего тракта РЛС.13. The method according to claim 1, characterized in that the radar comprises a read-only memory connected to a time chart generating unit and to a signal preprocessing unit, by means of which a time diagram of the operation of the radar receiving-transmitting path is stored. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что РЛС содержит канал управления, соединенный с блоком формирования временной диаграммы, при этом посредством канала управления передают параметры временной диаграммы в блок формирования временной диаграммы.14. The method according to claim 1, characterized in that the radar comprises a control channel connected to a time chart generating unit, while parameters of a time chart are transmitted via a control channel to a time chart generating unit. 15. Способ по п.3, отличающийся тем, что РЛС содержит канал управления, соединенный с блоком формирования временной диаграммы, при этом посредством канала управления передают параметры временной диаграммы в блок формирования временной диаграммы как во время работы, так и во время настройки РЛС.15. The method according to claim 3, characterized in that the radar comprises a control channel connected to a time chart generating unit, while parameters of a time chart are transmitted via a control channel to a time chart generating unit both during operation and during radar tuning. 16. Способ по п.1, отличающийся тем, что посредством блока формирования временной диаграммы задают временную диаграмму работы приемно-передающего тракта радиолокационной станции с постоянным или изменяемым периодом.16. The method according to claim 1, characterized in that by means of a block for generating a time diagram, a time diagram of the operation of the transmitting and receiving path of the radar station with a constant or variable period is set. 17. Способ по п.1, отличающийся тем, что РЛС содержит систему сигнальной обработки, соединенную с блоком предобработки сигнала, посредством которой выполняют дальнейший анализ эхо-сигнала.17. The method according to claim 1, characterized in that the radar comprises a signal processing system connected to a signal preprocessing unit, by which further analysis of the echo signal is performed. 18. Способ по п.1,отличающийся тем, что передают данные между узлами РЛС посредством цифровых высокоскоростных каналов связи.18. The method according to claim 1, characterized in that the data is transmitted between the nodes of the radar via digital high-speed communication channels. 19. Способ по п.1, отличающийся тем, что посредством блока формирования временной диаграммы формируют на основе параметров временной диаграммы сигналы управления прямым методом цифрового синтеза с настраиваемыми параметрами.19. The method according to claim 1, characterized in that by means of a block for generating a time diagram, control signals by the direct digital synthesis method with adjustable parameters are generated based on the parameters of the time diagram. 20. Способ по п.1, отличающийся тем, что посредством блока формирования временной диаграммы задают временную диаграмму работы приемно-передающего тракта РЛС в виде профилей, причем каждый профиль полностью определяет параметры зондирующего сигнала и временную диаграмму работы приемно-передающего тракта.20. The method according to claim 1, characterized in that by means of a block for generating a time diagram, a time diagram of the operation of the radar receiving and transmitting path is set in the form of profiles, each profile completely determining the parameters of the probing signal and a time diagram of the operation of the receiving and transmitting path. 21. Способ по п.1, отличающийся тем, что посредством блока предобработки сигнала осуществляют предварительную обработку эхо-сигнала, а именно выполняют децимацию отсчетов аналого-цифрового преобразования. 21. The method according to claim 1, characterized in that by means of the signal preprocessing unit, the echo signal is preprocessed, namely, decimation of the analog-to-digital conversion samples is performed.
RU2012151902/07A 2012-12-04 2012-12-04 Radar station with programmable timing diagram and its operation method RU2532973C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012151902/07A RU2532973C2 (en) 2012-12-04 2012-12-04 Radar station with programmable timing diagram and its operation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012151902/07A RU2532973C2 (en) 2012-12-04 2012-12-04 Radar station with programmable timing diagram and its operation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012151902A RU2012151902A (en) 2014-06-10
RU2532973C2 true RU2532973C2 (en) 2014-11-20

Family

ID=51214100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012151902/07A RU2532973C2 (en) 2012-12-04 2012-12-04 Radar station with programmable timing diagram and its operation method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532973C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5708436A (en) * 1996-06-24 1998-01-13 Northrop Grumman Corporation Multi-mode radar system having real-time ultra high resolution synthetic aperture radar (SAR) capability
US5736955A (en) * 1996-04-10 1998-04-07 Roif; Henry I. Aircraft landing/taxiing system using lack of reflected radar signals to determine landing/taxiing area
US6819285B1 (en) * 2004-02-03 2004-11-16 Lockheed Martin Corporation Monopulse radar system for determining the height of a target
RU2249229C2 (en) * 2003-05-13 2005-03-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Radio beam control radar system
RU64793U1 (en) * 2007-02-15 2007-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин") COMPUTER COMPLEX OF REGISTRATION AND SYNTHESIS OF RADIO TECHNICAL SIGNALS
RU2315332C1 (en) * 2006-03-28 2008-01-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Radiolocation station

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5736955A (en) * 1996-04-10 1998-04-07 Roif; Henry I. Aircraft landing/taxiing system using lack of reflected radar signals to determine landing/taxiing area
US5708436A (en) * 1996-06-24 1998-01-13 Northrop Grumman Corporation Multi-mode radar system having real-time ultra high resolution synthetic aperture radar (SAR) capability
RU2249229C2 (en) * 2003-05-13 2005-03-27 Открытое акционерное общество "Корпорация "Фазотрон-Научно-исследовательский институт радиостроения" Radio beam control radar system
US6819285B1 (en) * 2004-02-03 2004-11-16 Lockheed Martin Corporation Monopulse radar system for determining the height of a target
RU2315332C1 (en) * 2006-03-28 2008-01-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Radiolocation station
RU64793U1 (en) * 2007-02-15 2007-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин") COMPUTER COMPLEX OF REGISTRATION AND SYNTHESIS OF RADIO TECHNICAL SIGNALS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012151902A (en) 2014-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11057862B2 (en) Wi-Fi radar detection using synchronized wireless access point
US11105912B2 (en) Coherent Wi-Fi radar using wireless access point
US8203910B2 (en) Autonomous ultrasonic indoor location system, apparatus and method
CN106405541B (en) Full-coherent continuous wave Doppler radar and distance and speed measuring method thereof
KR20160138065A (en) A method in a radar system, a radar system and an apparatus of a radar system
US9354304B2 (en) Method for cyclically measuring distances and velocities of objects using an FMCW radar sensor
JP2006177907A (en) Interference-type radar
CN105556331A (en) Locating a tag in an area
CN111289966A (en) Motion information measuring method based on MIMO frequency modulation continuous wave radar coherent phase tracking
JP2012163350A (en) Radar apparatus, radar receiving device and target detection method
KR20150083306A (en) Method and Apparatus for Generating Signal of Muti-site Radar Using Co-Channel
CN213023603U (en) Three-dimensional imaging ground penetrating radar system
KR101394603B1 (en) Apparatus and method for detecting intruder
EP2927708B1 (en) Target detection apparatus and target detection method
EP3041736B1 (en) One way time of flight distance measurement
CN110082732A (en) A kind of synchronization bait decision-making system and method calculated based on covariance multiple in arteries and veins
Beasley et al. bladerad: Development of an active and passive, multistatic enabled, radar system
RU2532973C2 (en) Radar station with programmable timing diagram and its operation method
Fernandes Implementation of a RADAR System using MATLAB and the USRP
RU132215U1 (en) PROGRAMMABLE TIME DIAGRAM RADAR
US8742978B2 (en) Method and arrangement for measuring delay of a signal between two stations of the arrangement
WO2017217888A1 (en) Method and pulse radar for detecting and measuring objects
Elsukov et al. FMICW signal shaping for single antenna vertical sounding ionosonde using USRP platform
Thorson Simultaneous Range-Velocity Processing and SNR Analysis of AFIT's Random Noise Radar
Tong et al. ComRad3, a multichannel direct conversion receiver for FM Broadcast Band Radar

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20161024

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210316

Effective date: 20210316