RU2628526C1 - Radar location method with carrier frequency tuning from pulse to pulse - Google Patents
Radar location method with carrier frequency tuning from pulse to pulse Download PDFInfo
- Publication number
- RU2628526C1 RU2628526C1 RU2016149715A RU2016149715A RU2628526C1 RU 2628526 C1 RU2628526 C1 RU 2628526C1 RU 2016149715 A RU2016149715 A RU 2016149715A RU 2016149715 A RU2016149715 A RU 2016149715A RU 2628526 C1 RU2628526 C1 RU 2628526C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- pulse
- heterodyning
- signal
- carrier frequency
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/24—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves using frequency agility of carrier wave
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
- G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
- G01S13/522—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
- G01S13/524—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при построении бортовых радиолокационных станций с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу.The invention relates to the field of radar technology and can be used in the construction of airborne radar stations with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse.
Известен способ радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу [1], заключающийся в использовании одновременно перестраиваемых по частоте передатчика и приемника.A known method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse [1], which consists in using simultaneously tunable in frequency of the transmitter and receiver.
Реализация способа [1] заключается в следующем.The implementation of the method [1] is as follows.
В передатчике с перестройкой частоты формируются излучаемые радиоимпульсы несущей частоты, которые излучаются в направлении цели. Отраженные сигналы принимаются приемником, в котором частота настройки изменяется с помощью перестраиваемого по частоте гетеродина. Частоты передатчика и гетеродина приемника перестраиваются таким образом, чтобы разностная частота всегда имела постоянное значение, равное промежуточной частоте приемника. Оптимальная фильтрация отраженных сигналов обеспечивается на промежуточной частоте частотно-избирательным устройством, полоса пропускания которого согласована со спектром излучаемого радиоимпульса.In a frequency-tuned transmitter, emitted radio pulses of a carrier frequency are generated, which are emitted in the direction of the target. The reflected signals are received by the receiver, in which the tuning frequency is changed using a frequency-tunable local oscillator. The frequencies of the transmitter and receiver local oscillator are tuned so that the difference frequency always has a constant value equal to the intermediate frequency of the receiver. Optimal filtering of the reflected signals is ensured at an intermediate frequency by a frequency-selective device, the passband of which is consistent with the spectrum of the emitted radio pulse.
Недостатками способа [1] являются:The disadvantages of the method [1] are:
- сложность сопряжения частот передатчика и гетеродина приемника при их перестройке в рабочем диапазоне частот;- the complexity of coupling the frequencies of the transmitter and the local oscillator of the receiver when they are tuned in the operating frequency range;
- необходимость обеспечения долговременной стабильности частотных параметров задающего генератора передатчика, гетеродина и частотно-избирательного устройства при эксплуатации РЛС.- the need to ensure long-term stability of the frequency parameters of the master oscillator of the transmitter, local oscillator and frequency-selective device during radar operation.
Известен способ радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу [2], заключающийся в использовании системы автоматической подстройки частоты (АПЧ) гетеродина приемника, обеспечивающей сопряжение несущей частоты передатчика с частотой настройки приемника.A known method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse [2], which consists in using the automatic frequency control system (AFC) of the receiver local oscillator, which provides coupling of the carrier frequency of the transmitter with the tuning frequency of the receiver.
Реализация способа [2] заключается в следующем.The implementation of the method [2] is as follows.
В передатчике формируются радиоимпульсы несущей частоты, которые излучаются в направлении цели. Часть мощности сигнала передатчика поступает в систему АПЧ гетеродина приемника и за время, равное длительности излучаемого радиоимпульса, система АПЧ подстраивает частоту гетеродина приемника. Частота дискриминатора системы АПЧ, равная разности несущей частоты передатчика и частоты гетеродина приемника, совпадает с промежуточной частотой приемника.Carrier frequency pulses are generated in the transmitter and emitted in the direction of the target. Part of the power of the transmitter signal enters the AFC system of the receiver local oscillator and for a time equal to the duration of the emitted radio pulse, the AFC system adjusts the frequency of the receiver local oscillator. The frequency of the discriminator of the AFC system, equal to the difference between the carrier frequency of the transmitter and the frequency of the receiver local oscillator, coincides with the intermediate frequency of the receiver.
Отраженный от цели сигнал поступает в приемник, частота настройки которого с помощью системы АПЧ гетеродина во время излучения радиоимпульса подстроена под несущую частоту передатчика, при этом полоса пропускания линейной части приемника согласована с шириной спектра радиоимпульса передатчика. Это равенство обеспечивает условие оптимального приема отраженного сигнала.The signal reflected from the target enters the receiver, the tuning frequency of which with the help of the AFC system of the local oscillator during the radiation of the radio pulse is adjusted to the carrier frequency of the transmitter, while the passband of the linear part of the receiver is consistent with the spectrum width of the radio pulse of the transmitter. This equality provides the condition for optimal reception of the reflected signal.
Недостатками способа [2] являются:The disadvantages of the method [2] are:
- необходимость обеспечения стабильности частотных характеристик дискриминатора системы АПЧ гетеродина и амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) усилителя промежуточной частоты (УПЧ) приемника;- the need to ensure the stability of the frequency characteristics of the discriminator of the AFC system of the local oscillator and the amplitude-frequency characteristics (AFC) of the intermediate frequency amplifier (IFA) of the receiver;
- наличие остаточной расстройки в системе АПЧ гетеродина, не позволяющей обеспечить полное согласование полосы пропускания линейной части приемника с шириной спектра радиоимпульса передатчика, т.е. его оптимальность;- the presence of residual detuning in the AFC system of the local oscillator, which does not allow for full matching of the passband of the linear part of the receiver with the width of the spectrum of the radio pulse of the transmitter, i.e. its optimality;
- наличие ограничений на длительность излучаемых радиоимпульсов при перестройке их несущей частоты ввиду инерционности системы АПЧ гетеродина.- the presence of restrictions on the duration of the emitted radio pulses during the tuning of their carrier frequency due to the inertia of the AFC system of the local oscillator.
Известен способ радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу [3], заключающийся в формировании излучаемого радиоимпульса переносом радиоимпульсного сигнала генератора, частота которого фиксирована и равна промежуточной частоте приемника, на несущую частоту методом гетеродинирования с использованием перестраиваемого по частоте непрерывного гетеродинного сигнала, и приеме отраженного сигнала супергетеродинным приемником с использованием этого же гетеродинного сигнала. Данный способ выбран за прототип.A known method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse [3], which consists in the formation of the emitted radio pulse by transferring the radio pulse of the generator, the frequency of which is fixed and equal to the intermediate frequency of the receiver, to the carrier frequency by the heterodyning method using a frequency tunable continuous heterodyne signal, and receiving the reflected signal by the superheterodyne receiver using the same heterodyne signal. This method is selected for the prototype.
Реализация способа [3] заключается в следующем.The implementation of the method [3] is as follows.
Из сигнала UРИ(t) (поз. 1 на фиг. 1) источника радиоимпульсов фиксированной частоты ƒРИ (поз. 1 на фиг. 2) и непрерывного гетеродинного сигнала UИПЧ(t) (поз. 2 на фиг. 1) с частотой ƒИПЧ источника с перестройкой частоты (поз. 4 на фиг. 2) методом прямого гетеродинирования вверх по частоте первым смесителем (поз. 2 на фиг. 2) формируется радиоимпульсный сигнал U0(t) несущей частоты ƒ0 (поз. 3 на фиг. 1)From the signal U RI (t) (pos. 1 in Fig. 1) of a fixed-frequency radio pulse source ƒ RI (pos. 1 in Fig. 2) and the continuous heterodyne signal U of the IF (t) (pos. 2 in Fig. 1) frequency ƒ the frequency response of the source with frequency tuning (pos. 4 in Fig. 2) by direct heterodyne upward frequency by the first mixer (pos. 2 in Fig. 2) a radio pulse signal U 0 (t) of the carrier frequency ƒ 0 (pos. 3 on Fig. 1)
ƒ0=ƒРИ+ƒИПЧ,ƒ 0 = ƒ RI + ƒ IFI ,
который после усиления усилителем мощности (поз. 3 на фиг. 2) излучается в направлении цели.which, after amplification by a power amplifier (
Отраженный от цели сигнал UОТР(t) (поз. 4 на фиг. 1) после усиления малошумящим усилителем (поз. 5 на фиг. 2) методом возвратного гетеродинирования вторым смесителем (поз. 6 на фиг. 2) смещается вниз на промежуточную частоту ƒПЧ The signal reflected from the target signal U OTP (t) (pos. 4 in Fig. 1) after amplification by a low-noise amplifier (pos. 5 in Fig. 2) by the method of return heterodyning by the second mixer (pos. 6 in Fig. 2) is shifted down to the intermediate frequency ƒ inverter
ƒПЧ=ƒ0-ƒИПЧ, IF ƒ = ƒ 0 -ƒ HRI,
на которой сигнал промежуточной частоты UПЧ(t) (поз. 5 на фиг. 1) фильтруется согласованным со спектром излучаемого сигнала S0 частотно-избирательным устройством (ЧИУ) с полосой пропускания ΔƒЧИУ (поз. 7 на фиг. 2).on which the intermediate frequency signal U of the inverter (t) (
Таким образом, при равенстве частоты источника радиоимпульсов ƒРИ промежуточной частоте ƒПЧ, на которой осуществляется фильтрация,Thus, if the frequency of the source of radio pulses ƒ RI is equal to the intermediate frequency ƒ IF , at which the filtering is performed,
ƒРИ=ƒПЧ,ƒ RI = ƒ IF ,
для любой несущей частоты излучаемого сигнала ƒ0 будет обеспечена настройка приемника на эту частоту.for any carrier frequency of the emitted signal ƒ 0 , the receiver will be tuned to this frequency.
Недостатками способа [3] являются:The disadvantages of the method [3] are:
- необходимость поддержания в эксплуатации равенства частот источника радиоимпульсов передатчика частоте настройки ЧИУ приемника;- the need to maintain in operation the equality of the frequencies of the source of the radio pulses of the transmitter to the tuning frequency of the CIU receiver;
- сложность схемы, реализующей данный способ.- the complexity of the circuit that implements this method.
Первый недостаток обусловлен сложностью обеспечения долговременной стабильности частотных параметров передатчика и ЧИУ приемника при старении и дестабилизирующих факторах внешней среды.The first drawback is due to the complexity of ensuring the long-term stability of the frequency parameters of the transmitter and the receiver's CIU during aging and environmental destabilizing factors.
Второй недостаток обусловлен наличием двух смесителей, из которых первый (смеситель сдвига) методом прямого гетеродинирования формирует в передатчике сигнал несущей частоты, второй в приемнике возвратным гетеродинированием преобразует отраженный сигнал несущей частоты в сигнал промежуточной частоты.The second drawback is due to the presence of two mixers, of which the first (shear mixer) by direct heterodyning generates a carrier signal in the transmitter, the second in the receiver by reverse heterodyning converts the reflected carrier signal into an intermediate frequency signal.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение оптимального приема отраженных сигналов при перестройке несущей частоты излучаемых радиоимпульсов от импульса к импульсу без предъявления требований к долговременной стабильности частотных параметров входящих устройств и при более простой практической реализации.The technical result of the invention is the provision of optimal reception of reflected signals when tuning the carrier frequency of the emitted radio pulses from pulse to pulse without requiring long-term stability of the frequency parameters of the input devices and with a simpler practical implementation.
Технический результат достигается тем, что в способе радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу, заключающемся в получении сигнала несущей частоты методом прямого гетеродинирования радиоимпульсов фиксированной частоты вверх по частоте на величину частоты гетеродинного сигнала и приеме отраженного сигнала методом возвратного гетеродинирования сдвигом его вниз по частоте с последующей фильтрацией отраженного сигнала на частоте радиоимпульсов фиксированной частоты частотно-избирательным устройством, при этом перестройку несущей частоты осуществляют изменением частоты гетеродинного сигнала, при прямом гетеродинировании в качестве радиоимпульсов фиксированной частоты используют отклик частотно-избирательного устройства на сверхкороткое импульсное воздействие, а после возвратного гетеродинирования фильтрацию отраженного сигнала производят этим же частотно-избирательным устройством, причем прямое и возвратное гетеродинирование осуществляют одним и тем же устройством.The technical result is achieved by the fact that in the method of radar with the tuning of the carrier frequency from pulse to pulse, which consists in receiving a carrier frequency signal by direct heterodyning of a fixed frequency radio pulse up in frequency by the frequency of the heterodyne signal and receiving the reflected signal by the method of return heterodyning by shifting it down in frequency followed by filtering the reflected signal at a frequency of radio pulses of a fixed frequency by a frequency-selective device, at The carrier frequency is tuned by changing the frequency of the heterodyne signal, with direct heterodyning, the response of the frequency-selective device to ultrashort pulse exposure is used as fixed frequency pulses, and after return heterodyning, the reflected signal is filtered by the same frequency-selective device, with direct and return heterodyning the same device.
Технический результат достигается тем, что в способе радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу используют частотно-избирательное устройство, отклик которого на сверхкороткое импульсное воздействие имеет вид радиоимпульса заданной длительности и частоты заполнения.The technical result is achieved by the fact that in the method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse, a frequency-selective device is used, the response of which to an ultrashort pulse effect has the form of a radio pulse of a given duration and filling frequency.
Способ радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу поясняют следующие фигуры:The method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse is explained in the following figures:
Фигура 1 поясняет способ радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу в прототипе [3]. На ней показаны эпюры напряжения следующих сигналов: 1 - радиоимпульсные сигналы UРИ(t) фиксированной частоты ƒРИ; 2 - перестраиваемый по частоте непрерывный гетеродинный сигнал UИПЧ(t) с текущей частотой ƒИПЧ; 3 - излучаемые радиоимпульсные сигналы U0(t) несущей частоты ƒ0, полученные методом прямого гетеродинирования; 4 - отраженные сигналы UОТР(t) несущей частоты ƒ0; 5 - отраженные сигналы UПЧ(t) промежуточной частоты ƒПЧ, полученные методом возвратного гетеродинирования.Figure 1 explains the method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse in the prototype [3]. It shows the voltage diagrams of the following signals: 1 - radio pulse signals U RI (t) of a fixed frequency ƒ RI ; 2 - frequency tunable continuous heterodyne signal U UI (t) with current frequency ƒ UI ; 3 - emitted radio pulse signals U 0 (t) of a carrier frequency ƒ 0 obtained by direct heterodyning; 4 - reflected signals U OTP (t) of the carrier frequency; 0 ; 5 - reflected signals U IF (t) of intermediate frequency ƒ IF obtained by the method of return heterodyning.
Фигура 2 поясняет реализацию способа радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу в прототипе [3]. На ней показаны: 1 - источник радиоимпульсов фиксированной частоты; 2 - первый смеситель, осуществляющий прямое гетеродинирование; 3 - усилитель мощности; 4 - источник непрерывного сигнала с перестройкой частоты; 5 - малошумящий усилитель; 6 - второй смеситель, осуществляющий обратное гетеродинирование; 7 - ЧИУ промежуточной частоты.Figure 2 explains the implementation of the radar method with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse in the prototype [3]. It shows: 1 - a source of radio pulses of a fixed frequency; 2 - the first mixer performing direct heterodyning; 3 - power amplifier; 4 - a source of a continuous signal with frequency tuning; 5 - low noise amplifier; 6 - second mixer, performing reverse heterodyning; 7 - CIU intermediate frequency.
Фигура 3 поясняет предлагаемый способ радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу. На ней показаны эпюры напряжения следующих сигналов: 1 - сверхкороткие импульсы δ(t); 2 - радиоимпульсы - отклики ЧИУ на воздействие сверхкоротких импульсов g(t); 3 - перестраиваемый по частоте непрерывный гетеродинный сигнал UИПЧ(t), 4 - радиоимпульсные сигналы несущей частоты U0(t), полученные методом прямого гетеродинирования из откликов поз. 2 и сигнала поз. 3; 5 - отраженные сигналы несущей частоты UОТР(t); 6 - сигналы промежуточной частоты UПЧ(t), полученные методом возвратного гетеродинирования из отраженных сигналов поз. 5 и сигнала поз. 3.Figure 3 explains the proposed method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse. It shows the voltage diagrams of the following signals: 1 - ultrashort pulses δ (t); 2 - radio pulses - responses of the PMI to the influence of ultrashort pulses g (t); 3 - frequency tunable continuous heterodyne signal U of the IFP (t), 4 - radio-pulse signals of the carrier frequency U 0 (t) obtained by direct heterodyning from the responses pos. 2 and the signal pos. 3; 5 - reflected signals of the carrier frequency U OTP (t); 6 - signals of the intermediate frequency U IF (t) obtained by the method of return heterodyning from the reflected signals pos. 5 and the signal pos. 3.
Фигура 4 поясняет возможность реализации предлагаемого способа радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу. На ней показаны: 1 - источник сверхкоротких импульсов; 2 - ЧИУ промежуточной частоты; 3 - смеситель, осуществляющий прямое и возвратное гетеродинирование; 4 - переключатель «Передача-Прием»; 5 - усилитель мощности; 6 - малошумящий усилитель; 7 - источник непрерывного сигнала с перестройкой частоты.Figure 4 explains the feasibility of the proposed method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse. It shows: 1 - the source of ultrashort pulses; 2 - CIU of intermediate frequency; 3 - mixer, performing direct and return heterodyning; 4 - switch "Transmission-Reception"; 5 - power amplifier; 6 - low noise amplifier; 7 - a source of a continuous signal with frequency tuning.
Предлагаемый способ радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса импульсу и оптимальным приемом отраженных сигналов осуществляется следующим образом.The proposed method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse and the optimal reception of the reflected signals is as follows.
Радиоимпульсный сигнал U0(t) несущей частоты ƒ0 (поз. 4 на фиг. 3) формируется смесителем (поз. 3 на фиг. 4) методом прямого гетеродинирования вверх по частоте из отклика узкополосного ЧИУ (поз. 2 на фиг. 4) на сверхкороткий импульс δ(t) (поз. 1 на фиг. 3), имеющий вид радиоимпульса g(t) (поз. 2 на фиг. 3), длительность которого определяется полосой пропускания ΔƒЧИУ АЧХ этого ЧИУ, и непрерывного сигнала UИПЧ(t) (поз. 3 на фиг. 3) источника с перестройкой частоты (поз. 7 на фиг. 4). Полученный радиоимпульсный сигнал несущей частоты U0(t) с помощью переключателя «Передача-Прием» (поз. 4 на фиг. 4), находящегося в положении «Передача», направляется в усилитель мощности (поз. 5 на фиг. 4) и далее через антенну излучается в направлении цели.The radio pulse signal U 0 (t) of the carrier frequency ƒ 0 (pos. 4 in Fig. 3) is generated by the mixer (pos. 3 in Fig. 4) by direct up-frequency heterodyning from the response of a narrow-band CIU (pos. 2 in Fig. 4) ultra-short pulse δ (t) (pos. 1 in Fig. 3), having the form of a radio pulse g (t) (pos. 2 in Fig. 3), the duration of which is determined by the passband Δƒ CHIU of the frequency response of this CHIU, and of the continuous signal U of the IFP (t) (pos. 3 in Fig. 3) of a frequency tunable source (pos. 7 in Fig. 4). The received radio pulse signal of the carrier frequency U 0 (t) using the "Transmit-Reception" switch (pos. 4 in Fig. 4), located in the "Transmission" position, is sent to the power amplifier (pos. 5 in Fig. 4) and then radiates through the antenna towards the target.
Отраженный от цели сигнал в виде радиоимпульса UОТР(t) (поз. 5 на фиг. 3) через малошумящий усилитель (поз. 6 на фиг. 4) и переключатель «Передача-Прием» (поз. 4 на фиг. 4), находящийся в положении «Прием», направляется в смеситель (поз. 3 на фиг. 4), на который поступает непрерывный сигнал UИПЧ(t) с источника непрерывного сигнала с перестройкой частоты (поз. 7 на фиг. 4), частота которого после формирования радиоимпульса несущей частоты не изменяется до начала следующего такта. Далее радиоимпульс промежуточной частоты UПЧ(t) проходит через ЧИУ (поз. 2 на фиг. 4), АЧХ которого по полосе пропускания К(ƒ) согласована со спектром S0(ƒ) излучаемого радиоимпульса. В следующем такте частота источника непрерывного сигнала с перестройкой частоты ƒИПЧ изменяется и передатчик излучает, а приемник принимает радиоимпульс с другой несущей частотой.The signal reflected from the target in the form of a radio pulse U OTP (t) (pos. 5 in Fig. 3) through a low-noise amplifier (pos. 6 in Fig. 4) and a Transmit-Receive switch (pos. 4 in Fig. 4), located in the "Receive" position, is sent to the mixer (
Теоретически возможность реализации предлагаемого способа радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу обусловлена тем, что при сверхкоротком импульсном воздействии в виде δ(t)-функции, спектр которого N(ω) равномерен во всей полосе частот, отклик частотно-избирательного устройства g(t) имеет спектр S(ω), повторяющий его амплитудно-частотную характеристику K(ω), т.е.Theoretically, the possibility of implementing the proposed method of radar with the tuning of the carrier frequency from pulse to pulse is due to the fact that with an ultra-short pulse action in the form of a δ (t) function, the spectrum of which N (ω) is uniform in the entire frequency band, the response of the frequency-selective device g ( t) has a spectrum S (ω) repeating its amplitude-frequency characteristic K (ω), i.e.
S(ω)~NK(ω),S (ω) ~ NK (ω),
при этом временная форма отклика g(t) является обратным преобразованием Фурье от амплитудно-частотной характеристики частотно-избирательного устройства [4]:the temporary response form g (t) is the inverse Fourier transform of the amplitude-frequency characteristics of the frequency-selective device [four]:
Таким образом, амплитудно-частотная характеристика ЧИУ К(ω) пропорциональна спектру S(ω) как излучаемого, так и отраженного сигналовThus, the amplitude-frequency characteristic of the CIU K (ω) is proportional to the spectrum S (ω) of both the emitted and reflected signals
К(ω)=k0S(ω),K (ω) = k 0 S (ω),
что позволяет осуществлять согласованную фильтрацию отраженного сигнала, т.е. его оптимальный прием.which allows consistent filtering of the reflected signal, i.e. its optimal reception.
При практической реализации способа радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу ЧИУ может быть выполнено в виде полосно-пропускающего фильтра, полоса пропускания которого Δƒ определяется длительностью излучаемого радиоимпульса τРИ [5]:In the practical implementation of the radar method with tuning of the carrier frequency from pulse to pulse, the CIU can be made in the form of a band-pass filter, the passband of which Δƒ is determined by the duration of the emitted radio pulse τ RI [5]:
Δƒ≈1/τРИ,Δƒ≈1 / τ RI ,
при этом для формирования этого радиоимпульса - отклика на сверхкороткое импульсное воздействие - форма АЧХ полосно-пропускающего фильтра должна быть одногорбой.at the same time, for the formation of this radio pulse - a response to an ultrashort pulse action - the shape of the frequency response of a band-pass filter should be one-humped.
В результате предлагаемый способ радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу позволяет обеспечить оптимальный прием отраженного сигнала за счет использования единого ЧИУ, обеспечивающего как формирование спектра излучаемого сигнала, так и согласованную фильтрацию отраженного сигнала.As a result, the proposed method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse allows for optimal reception of the reflected signal through the use of a single CIU, which provides both the formation of the spectrum of the emitted signal and consistent filtering of the reflected signal.
Следует отметить, что для предлагаемого способа радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу жесткие требования к частотной стабильности реализующих его устройств в условиях действия дестабилизирующих факторов и старении не предъявляются.It should be noted that for the proposed method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse, strict requirements for the frequency stability of the devices implementing it under the conditions of destabilizing factors and aging are not imposed.
Предлагаемый способ радиолокации с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу позволяет по сравнению с прототипом:The proposed method of radar with the adjustment of the carrier frequency from pulse to pulse allows, in comparison with the prototype:
- обеспечить оптимальный прием отраженного сигнала во всем диапазоне перестройки несущей частоты излучаемых радиоимпульсных сигналов;- to ensure optimal reception of the reflected signal in the entire range of tuning the carrier frequency of the emitted radio pulse signals;
- формирование излучаемого сигнала и прием отраженного сигнала осуществить прямым и возвратным гетеродинированием с помощью одного устройства, что снизит энергетические затраты и упростит практическую реализацию данного способа;- the formation of the emitted signal and the reception of the reflected signal to carry out direct and return heterodyning using a single device, which will reduce energy costs and simplify the practical implementation of this method;
- снизить требования к долговременной стабильности частотных параметров реализующих данный способ устройств.- reduce the requirements for long-term stability of the frequency parameters implementing this method of devices.
Таким образом, предлагаемый способ радиолокации обладает существенными преимуществами перед прототипом и аналогами.Thus, the proposed method of radar has significant advantages over the prototype and analogues.
ЛитератураLiterature
1. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Том 1. М., Сов. радио, 1976, с. 8.1. Reference radar. Ed. M. Skolnik.
2. Радиоприемные устройства. Под ред. В.И. Сифорова. М., Сов. радио, 1974, с. 504.2. Radio receivers. Ed. IN AND. Siforova. M., Sov. radio, 1974, p. 504.
3. Соловьев Н.А. Использование сигнала с синтезом спектра для построения дальностного портрета и инверсного синтеза апертуры // Наука и Образование: научно-техническое издание: 77-30569/249869. Научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, ноябрь, 2011.3. Soloviev N.A. The use of a signal with spectrum synthesis for constructing a long-range portrait and inverse synthesis of aperture // Science and Education: Scientific and Technical Edition: 77-30569 / 249869. Scientific publication of MSTU N.E. Bauman, November 2011.
4. Финкельштейн М.И. Основы радиолокации. М., Сов. радио, 1973, с. 195-200.4. Finkelstein M.I. Basics of radar. M., Sov. radio, 1973, p. 195-200.
5. Радиоприемные устройства. Под ред. А.П. Жуковского. М, Высш. шк., 1989, с. 244.5. Radio receivers. Ed. A.P. Zhukovsky. M, Higher. school., 1989, p. 244.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149715A RU2628526C1 (en) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Radar location method with carrier frequency tuning from pulse to pulse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149715A RU2628526C1 (en) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Radar location method with carrier frequency tuning from pulse to pulse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2628526C1 true RU2628526C1 (en) | 2017-08-18 |
Family
ID=59641877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016149715A RU2628526C1 (en) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Radar location method with carrier frequency tuning from pulse to pulse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2628526C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714510C1 (en) * | 2019-07-04 | 2020-02-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Radar ranging method with carrier frequency variation from pulse to pulse |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5347283A (en) * | 1989-06-14 | 1994-09-13 | Hughes Aircraft Company | Frequency agile radar |
JP2004198359A (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Mitsubishi Electric Corp | Radar signal processor |
RU2234719C2 (en) * | 2002-09-16 | 2004-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ульяновский механический завод" | Radar system for retuning carrier frequency from pulse to pulse in mode of moving target selection |
WO2006133268A2 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Signal Labs, Inc. | System and method for detection and discrimination of targets in the presence of interference |
RU2541504C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-02-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации | Apparatus for selecting moving targets for pulse-to-pulse frequency tuning mode |
RU2562060C1 (en) * | 2014-06-24 | 2015-09-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации | Method of external radar detection of trajectory flight instabilities of aircraft using structure of its pulse response characteristic |
-
2016
- 2016-12-16 RU RU2016149715A patent/RU2628526C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5347283A (en) * | 1989-06-14 | 1994-09-13 | Hughes Aircraft Company | Frequency agile radar |
RU2234719C2 (en) * | 2002-09-16 | 2004-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ульяновский механический завод" | Radar system for retuning carrier frequency from pulse to pulse in mode of moving target selection |
JP2004198359A (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Mitsubishi Electric Corp | Radar signal processor |
WO2006133268A2 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Signal Labs, Inc. | System and method for detection and discrimination of targets in the presence of interference |
RU2541504C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-02-20 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации | Apparatus for selecting moving targets for pulse-to-pulse frequency tuning mode |
RU2562060C1 (en) * | 2014-06-24 | 2015-09-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации | Method of external radar detection of trajectory flight instabilities of aircraft using structure of its pulse response characteristic |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СОЛОВЬЕВ Н.А. Использование сигнала с синтезом спектра для построения дальностного портрета и инверсного синтеза апертуры. Наука и Образование: научно-техническое : 77-30569/249869. Научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, ноябрь 2011. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714510C1 (en) * | 2019-07-04 | 2020-02-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Radar ranging method with carrier frequency variation from pulse to pulse |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10416301B2 (en) | Distance measurement between two nodes of a radio network | |
CA1091298A (en) | System for transmission of information | |
RU2451373C1 (en) | Active phased array | |
GB1233324A (en) | ||
US20120268141A1 (en) | Method and arrangement for measuring the signal delay between a transmitter and a receiver | |
RU2628526C1 (en) | Radar location method with carrier frequency tuning from pulse to pulse | |
CN104155637A (en) | Radar and communication integrated method based on stepping variable-frequency waves | |
CN106707231B (en) | Beacon positioning method | |
CN107251454A (en) | Local oscillator phase for beam forming and MIMO is synchronous | |
RU2661334C1 (en) | Tranceiver module of radio-technical signals | |
RU2000101581A (en) | RECEIVER AND TRANSMITTER OF HOMODINE RADAR | |
KR20180119931A (en) | Height simulator capable of implementing doppler signal and method for simulating height | |
US4068235A (en) | Frequency diversity radar system | |
RU2799999C1 (en) | Radiolocation method with carrier frequency tuning from pulse to pulse | |
US2191277A (en) | Method of and apparatus for making measurements at ultra high frequencies | |
RU2514130C2 (en) | Method of identifying objects | |
RU152358U1 (en) | ON-BOARD RADAR STATION | |
RU2282870C1 (en) | Emergency radio buoy | |
RU2519952C2 (en) | Radar altimeter with frequency-modulated sounding signal | |
RU2714510C1 (en) | Radar ranging method with carrier frequency variation from pulse to pulse | |
RU2599946C1 (en) | Transceiver | |
RU2547444C1 (en) | Transceiver | |
RU2571731C2 (en) | Method of transmitting telemetric and video information with radio link frequency-time multiplexing and analogue-digital method for frequency (phase) modulation of carrier frequency and device therefor | |
RU2717092C1 (en) | On-board repeater built-in control system | |
US2521721A (en) | Two-way communication system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20180814 |