Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad tlu¬ mienia ech rewerberacyjnych, zwlaszcza w sona¬ rach, który moze znalezc zastosowanie w odbior¬ nikach sonarów aktywnych, wykrywajacych cele w warunkach istnienia rewerberacji granicznych, czyli zaklócajacych odbic od dna i sfalowanej powierzchni sondowanego akwenu.Wynalazek nadaje sie równiez do wykorzystania przy produkcji systemów radiolokacyjnych.Podczas sondowania toni wodnej sonarem ak¬ tywnym, impulsowym, echa od poszukiwanych, zazwyczaj skupionych celów, maskowane sa przez niepozadane echa rewerberacyjne. Zródlem tych ech jest rozpraszanie wsteczne wypromieniowy- wanej energii na niejednorodnosciach osrodka wodnego, a zwlaszcza na nierównomiernosciach powierzchni ograniczajacych ten osrodek, czyli dna i powierzchni wody. Echa rewerberacyjne pocho¬ dzace od powierzchni granicznych róznia sie od ech od celów skupionych glównie czasem trwania obwiedni.Echa od celów skupionych maja czas trwania równy w przyblizeniu czasowi trwania sygnalu sondujacego. Natomiast rewerberacje graniczne sa czesto wielokrotnie dluzsze. Przyczyna tego wydlu¬ zenia jest rozleglosc odbijajacych powierzchni granicznych.Istnieja dwie zasadnicze techniki tlumienia ech rewerberacyjnych. Pierwsza polega na stosowaniu filtrów, których charakterystyka czestotliwosciowa 10 20 25 30 posiada waskie pasmo zaporowe na czestotliwosci nosnej. Jest to skuteczne jedynie w przypadku wykrywania celów poruszajacych sie, gdyz echo od nich jest przesuniete w czestotliwosci. Druga — technika eliminacji po stronie czasu, polega na regulacji progu czulosci odbiornika. Ta metoda pozwala na wyróznienie ech od celów skupionych, gdy ich poziom jest wiekszy od wartosci progo¬ wej, ustalanej przez poziom ech rewerberacyjnych.W hydrolokacji niemozliwe jest stosowanie sta¬ lego progu czulosci dla eliminacji ech rewerbe¬ racyjnych. Sondowany obszar ma tu dwie powierz¬ chnie ograniczajace — nierówne dno i pofalowa¬ na powierzchnie wody. Powoduje to wystepowa¬ nie wielokrotnych odbic na przemian od tych po¬ wierzchni. W wyniku tego poziom rewerberacji zmienia sie w sposób zlozony i trudny do zdeter¬ minowania. Ogólna tendencja jest malejaca, na¬ kladajaca sie jednak na nia raz po raz gwaltowne wzrosty poziomu, zwiazane kolejno z odbiciami od dna i powierzchni. Po tych uskokach znowu nastepuje obnizenie poziomu rewerberacji.Ten niemonotoniczny, trudny do przewidzenia charakter rewerberacji powoduje, iz zastosowanie zasiegowej regulacji wzmocnienia tylko czesciowo kompensuje zmiany ich poziomu. Konieczna staje sie wiec ciagla, automatyczna regulacja progu czu¬ losci odbiornika w trakcie pojedynczej transmisji.Istnieja rózne rozwiazania tego problemu. Jedno z nich polega na przyporzadkowaniu zasiegowej 108 1123 108 112 4 regulacji wzmocnienia poziomowi rewerberacji.W tym rozwiazaniu pojawienie sie sygnalów, których poziom na wyjsciu odbiornika przewyzsza poziom progowy, powoduje zatrzymanie zmian na¬ piecia sterujacego zasiegowej regulacji wzmocnie- 5 nia do czasu obnizenia poziomu tych sygnalów.Po tym czasie napiecie sterujace zasiegowej re¬ gulacji wzmocnienia kontynuuje poprzednie zmia¬ ny.Jak widac, zwiekszeniu sie poziomu odbieranych 10 sygnalów towarzyszy zahamowanie wzrostu wzmo¬ cnienia odbiornika. Nie powoduje to jednak eli¬ minacji zaklócen rewerberacyjnych, a jedynie za¬ pobiega ich nadmiernemu wzmacnianiu. Rozwia¬ zanie to jest malo efektywne. 15 Inne rozwiazanie, przedstawione w opisie pa¬ tentowym USA Nr 3.582.872, w którym stpsuje sie niemonotonicznie zmienny próg czulosci od¬ biornika, wymaga uzycia komputera. Napiecie progowe ustalane tu jest na podstawie kilku po- 20 przednich transmisji.Dla kazdej odleglosci obliczana jest srednia war¬ tosc napiecia sygnalów odebranych z tej odleglosci w ciagu, kilku transmisji. Ta wartosc stanowi wartosc progowa dla aktualnie odbieranego z tej 25 odleglosci sygnalu. Ciag tych wartosci jest genero¬ wanym przez komputer sygnalem progowym. Sku¬ tecznosc tego rozwiazania ograniczona jest do sy¬ stemów powolnego przeszukiwania, gdyz zaklada sie tu niewielka zmiennosc charakteru rewerbe- 30 racji miedzy kolejnymi transmisjami.Celem wynalazku jest zaprojektowanie metody» tlumienia rewerberacji granicznych w sonarach nie wykazujacej wad powyzszych rozwiazan t.j. prostej, skutecznej i o niezbyt rozbudowanej kon- 35 strukcji, dajacej sie zastosowac w niewielkich so¬ narach szybkiego przeszukiwania.Postawiony cel realizuje sposób i uklad wedlug wynalazku.Istota rozwiazania wedlug wynalazku polega na 40 tym, ze od chwilowej amplitudy niapiecia sygnalu odbieranego odejmuje sie amplitude tego samego sygnalu, usredniona za odcinek czasu wielokrotnie dluzszy od czasu trwania impulsu sondujacego, po czym tlumi sie ujemna wartosc tej róznicy. 45 Uklad wedlug wynalazku posiada dwa równo¬ legle uklady pomiaru napiecia chwilowego, jeden o malej stalej czasowej, drugi o duzej stalej cza¬ sowej. Wyjscia obu ukladów dolaczone sa do wejsc ukladu odejmujacego, który z kolei polaczony jest 50 z ukladem jednostronnego ogranicznika tlumia¬ cego napiecie ujemne, przy czym do wejscia nie- odwracajacego ukladu odejmujacego dolaczone jest wyjscie ukladu pomiaru napiecia chwilowego o malej stale czasowej, a do wejscia odwracaja- 55 cego ukladu odejmujacego dolaczone jest wyjscie ukladu pomiaru napiecia chwilowego o duzej sta¬ lej czasowej.Inne rozwiazanie ukladu Wedlug wynalazku za¬ wiera dwa równolegle uklady pomiaru napiecia 60 chwilowego jeden o malej stalej czasowej, drugi o duzej stalej czasowej, przy czym wyjscia obu r ukladów polaczone sa z wejsciami komparatora ze wstepnym progiem.Sposób i uklad wedlug wynalazku wykazuja ko- 65 / rzystne skutki techniczne i techniczno-uzytkowe.Na szczególna uwage zasluguje duza prostota spo¬ sobu tlumienia ech rewerberacyjnych. Takze uklad jest szczególnie prosty wykonany ze znanych i sprawdzonych w praktyce podzespolów, o pew¬ nym dzialaniu. Uklad nie wymaga regulacji, na¬ tomiast istnieje mozliwosc dostosowania go do aktualnych warunków rewerberacyjnych przez do¬ branie optymalnej dlugosci' czasu usredniania.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukla¬ du do tlumienia ech rewerberacyjnych w soma- rach, fig. 2-inne rozwiazanie tego ukladu, a fig. 3- -przebiegi napieciowe w poszczególnych punktach ukladu z fig. 1 w funkcji czasu.Uklad tlumienia ech rewerberacyjnych (fig. 1) zawiera uklad pomiaru napiecia chwilowego 1 o malej stalej czasowej oraz uklad pomiaru na¬ piecia chwilowego 2 o duzej stale czasowej. Wejs¬ cia obu ukladów polaczone sa równolegle, nato¬ miast wyjscia dolaczone sa do wejsc ukladu odej¬ mujacego 3, przy czym do wejscia nieodwracaja¬ cego tego ukladu dolaczone, jest wyjscie ukladu pomiaru napiecia chwilowego 1, a do wejscia od¬ wracajacego dolaczone jest wyjscie ukladu pomia¬ ru napiecia chwilowego 2. Uklad odejmujacy 3 polaczony jest z ukladem jednostronnego ogra¬ nicznika (4) tlumiacego napiecia ujemne.Inne rozwiazanie ukladu tlumienia (fi-"?. 2) za¬ wiera równiez uklad pomiaru napiecia chwilowe¬ go 1 o malej stalej cz?sowej oraz uklad pomiaru napiecia chwilowego 2 o duzej stalej czasowej, przy czym wejscia obu ukladów polaczone sa rów¬ nolegle, a wyjs^i.-i doprowadzone sa do wejsc kom¬ paratora ze v,"3'epnyrn progiem 5.- Dzialaniem uH.du tlumienia ech rewerberacyjnych jest nastepujace: Do wejscia ukladu tlumienia doprowadzony jest sygnal odbierr^\ 3:?.lidajacy sie z echa od < cela skupionego i ech rewerberacyjnych. Uklad pomia¬ ru napiecia chwilowego 1 o malej stalej czaso¬ wej mierzy chwilowa amplitude tego sygnalu, w zwiazku z tym na jego wyjsciu otrzymuje sie obwiednie sygnalu odebranego.Uklad pomiaru napiecia chwilowego 2 o duzej stalej czasowej mierzy chwilowa amplitude syg¬ nalu odebranego, usredniajac wynik za okres kilku czasów trwania impulsu sondujacego. Sygnal otrzy¬ many na wyjsciu tego ukladu ma ksztalt wygla¬ dzonej obwiedni sygnalu odebranego, przy czym wygladzaniu ulegaja przede wszystkim impulsy krótkie. Róznica obu sygnalów, otrzymana na wyjsciu ukladu odejmujacego 3, stanowi przebieg charakteryzujacy sie powaznym stlumieniem ech rewerberacyjnych i niewielkim stosunkowo stlu¬ mieniem ech od celów skupionych.Opóznienie wartosci amplitudy sygnalu odbie¬ ranego wzgledem jej wartosci chwilowej powo¬ duje, ze otrzymana róznica ma oprócz dodatniej wartosci maksymalnej, powstajacej w momencie wystepowania krótkiego echa, niepozadana ujemna wartosc maksymalna, powstajaca bezposrednio po zaniknieciu tego echa. Wartosc ujemna tego syg-108 112 6 nalu tlumiona jest w ukladzie jednostronnego ogranicznika 4.Na fig. - 3 pokazane sa przebiegi napieciowe w funkcji czasu w poszczególnych punktach uk¬ ladu tlumienia, przy czym a — oznacza sygnal wejsciowy skladajacy sie z echa od celów skupionych i od ech rewerbera- cyjnych, b — sygnal na wyjsciu ukladu pomiaru napie¬ cia chwilowego 1 o malej stalej czasowej, c — sygnal na wyjsciu ukladu pomiaru napie¬ cia chwilowego 2 o duzej stalej czasowej, d — sygnal na wyjsciu ukladu odejmujacego 3, natomiast e — sygnal na wyjsciu ukladu jednostronnego ogranicznika 4.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób tlumienia ech rewerberacyjnych, zwlaszcza w sonarach, znamienny tym, ze od chwi¬ lowej amplitudy napiecia sygnalu odbieranego odejmuje sie amplitude tego samego sygnalu, usredniona za odcinek czasu kilkakrotnie dluzszy od czasu trwania impulsu nadawanego a nastepnie tlumi sie ujemna wartosc tej róznicy. 2. Uklad tlumienia ech rewerberacyjnych, zwlaszcza w sonarach, znamienny tym, ze posiada 5 uklad pomiaru napiecia chwilowego (1) o malej stalej czasowej oraz uklad pomiaru napiecia chwi¬ lowego (2) o duzej stalej czasowej, których wejscia sa polaczone równolegle a wyjscia doprowadzone sa do wejsc ukladu odejmujacego (3) polaczonego io z ukladem jednostronnego ogranicznika (4) tlu¬ miacego napiecia ujemne, przy czym wejscie ukla¬ du pomiaru napiecia chwilowego (1) dolaczone jest do wejscia nieodwracajacego ukladu odejmu¬ jacego (3), natomiast wyjscie ukladu pomiaru na- 15 piecia chwilowego (2) jest dolaczone do wejscia odwracajacego tego ukladu. 3. Uklad tlumienia ech rewerberacyjnych, zwlaszcza w sonarach, znamienny tym, ze posiada uklad pomiaru napiecia chwilowego (1) o malej 20 stalej czasowej oraz uklad pomiaru napiecia chwi¬ lowego (2) o duzej stalej czasowej, przy czym wejscia obu ukladów sa polaczone równolegle a wyjscia dolaczone sa do wejsc komparatora ze wstepnym progiem (5). a 3 A. c Flg.1108 112 '' U a t a JU- ^ -^ Fig.3 Cena 100 zl LZGraf. Pulawy 331 16.02.81 SIO PL