RU138273U1

RU138273U1 - DEVICE FOR FREQUENCY SELECTION OF RADIO-RADIATING TARGETS OF THE SHIP RADAR COMPLEX

Info

Publication number: RU138273U1
Application number: RU2013151693/07U
Authority: RU
Inventors: Марк Зелигович Левин; Михаил Валерьевич Уланов; Андрей Геннадиевич Давидчук; Алексей Валериевич Ревин; Евгений Александрович Солодухин; Алексей Сергеевич Поспелов; Сергей Александрович Балашов; Денис Владимирович Бундин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин"
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2014-03-10

Abstract

Прибор частотной селекции радиоизлучающих целей (РИЦ) корабельного радиолокационного комплекса (КРЛК), содержащий усилитель высокой частоты (УВЧ), полосно-пропускающий фильтр (ППФ), логарифмический детектор-видеоусилитель (ЛДВУ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и вычислитель, отличающийся тем, что в состав введены высокочастотный ключ (ВЧК), высокочастотный аттенюатор (ВЧА), широкополосный транспонатор (ШПТ), делитель мощности (ДМ) и промежуточный преобразователь частоты (ППЧ), при этом сигналы от РИЦ, принятые радиолокационной антенной КРЛК через ВЧК и ВЧА поступают на вход ШПТ, с выхода которого сигналы поступают на вход ДМ, с первого выхода ДМ сигналы поступают на вход УВЧ, с выхода которого через ППФ сигналы поступают на вход ЛДВУ, одновременно со второго выхода ДМ сигналы поступают на вход ППЧ, далее сигналы с выходов ЛДВУ и ППЧ поступают на входы АЦП, с выходов которого преобразованные сигналы поступают на входы вычислителя, а затем с выхода вычислителя обработанные сигналы поступают к потребителям.A device for the frequency selection of radio-emitting targets (RIC) of a shipborne radar system (KRLK), which contains a high-frequency amplifier (UHF), a pass-through filter (PPF), a logarithmic detector-video amplifier (LDVU), an analog-to-digital converter (ADC), and a computer that differs the fact that the composition includes a high-frequency key (VCHK), a high-frequency attenuator (VChA), a broadband transponder (ШПТ), a power divider (DM) and an intermediate frequency converter (ППЧ), while the signals from the RIC received by the radar antenna NRLF through the VCHK and VChA arrive at the input of the SHPT, from the output of which the signals are fed to the input of the DM, from the first output the DM signals are fed to the input of the UHF, from the output of which through the PPF the signals are fed to the input of the LDLU, simultaneously from the second output of the DM signals are input ППЧ, then the signals from the outputs of the LDLU and ППЧ are fed to the ADC inputs, from the outputs of which the converted signals are fed to the inputs of the calculator, and then the processed signals are sent to the consumers from the output of the calculator.

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в системах наблюдения за радиотехнической обстановкой (РТО) в составе корабельного радиолокационного комплекса (КРЛК) или как автономный прибор измерения несущей частоты и временных параметров импульсных сигналов радиоизлучающих целей (РИЦ).The utility model relates to radio engineering and can be used in monitoring systems for the radio engineering situation (RTO) as part of a shipborne radar system (KRLK) or as an autonomous device for measuring the carrier frequency and time parameters of pulsed signals of radio-emitting targets (RIC).

Известен цифровой измеритель частоты по патенту РФ на полезную модель №2325665, 2008 г., МПК⁸ G01R 23/00, опубл. Бюл. №7, 2008 г., содержащий последовательно соединенные усилитель высокой частоты, полосно-пропускающий фильтр, частотный дискриминатор с четырьмя выходами, а также аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и вычислитель, причем вход усилителя является входом устройства, выход каждого АЦП соединен с входами вычислителя, логарифмические видеоусилители (ЛВУ), аналоговый сумматор, обнаружитель импульсных сигналов, блок формирования кода мощности, блок формирования кода коррекции и цифровой сумматор, при этом вход каждого ЛВУ соединен с выходами частотного дискриминатора, выход каждого ЛВУ соединен с входом соответствующего АЦП и входами аналогового сумматора, выход аналогового сумматора соединен с входом обнаружителя, выход обнаружителя соединен с тактовым входом всех АЦП, выход каждого АЦП соединен с входами вычислителя и входами формирования кода мощности, выход вычислителя соединен с входом блока формирования кода коррекции и входом цифрового сумматора, выход блока формирования кода мощности соединен с другим входом блока формирования кода коррекции, выход блока формирования кода коррекции соединен с другим входом цифрового сумматора, выход цифрового сумматора является выходом измерителя частоты.Known digital frequency meter according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 2325665, 2008, IPC ⁸ G01R 23/00, publ. Bull. No. 7, 2008, containing a series-connected high-frequency amplifier, a band-pass filter, a frequency discriminator with four outputs, as well as analog-to-digital converters (ADC) and a computer, the amplifier input being the input of the device, the output of each ADC connected to the inputs a calculator, logarithmic video amplifiers (LVL), an analog adder, a pulse signal detector, a power code generating unit, a correction code generating unit, and a digital adder, while the input of each TLD is connected to the outputs of the clock total discriminator, the output of each LAN is connected to the input of the corresponding ADC and the inputs of the analog adder, the output of the analog adder is connected to the input of the detector, the output of the detector is connected to the clock input of all the ADCs, the output of each ADC is connected to the inputs of the computer and the inputs of the power code generation, the output of the computer is connected to the input of the block generating the correction code and the input of the digital adder, the output of the block forming the power code is connected to another input of the block forming the correction code, the output of the block Ia correction code is connected to another input of the digital adder, a digital output of the adder is the output frequency of the meter.

Известный измеритель построен с логарифмическим видеоусилителем на входе и фазовым методом обработки сигнала, который основан на перемножении прямого и задержанного сигналов в квадратурном фазовом детекторе с последующей цифровой обработкой.The known meter is built with a logarithmic video amplifier at the input and a phase signal processing method, which is based on multiplying the direct and delayed signals in a quadrature phase detector with subsequent digital processing.

Такое построение нашло достаточное распространение в различных пассивных системах. Однако, несмотря на существенные преимущества над традиционным построением с усилителем-ограничителем без обнаружителя синхронных помех, измерение частоты производится посредством частотного дискриминатора, осуществляющего преобразование частоты входного сигнала в амплитуду, и принципиально не может производиться по двум или более сигналам, одновременно существующим на входе, а предлагаемые схемы компенсации позволяют лишь подавить помеху, являющуюся, в сущности, с точки зрения наблюдения за РТО полезным сигналом. Кроме того, обнаружение осуществляется по видеосигналу, являющемуся огибающей входного сигнала в достаточно широком частотном диапазоне, что существенно ограничивает чувствительность системы.Such a construction has found sufficient distribution in various passive systems. However, despite the significant advantages over the traditional construction with an amplifier-limiter without a synchronous interference detector, the frequency is measured using a frequency discriminator that converts the frequency of the input signal into amplitude and, in principle, cannot be performed using two or more signals simultaneously existing at the input, and The proposed compensation schemes only allow suppressing interference, which, in essence, is a useful signal from the point of view of observing the PTO. In addition, the detection is carried out by the video signal, which is the envelope of the input signal in a fairly wide frequency range, which significantly limits the sensitivity of the system.

Недостатками известного измерителя частоты являются ограниченные функциональные возможности, а именно невозможность определения параметров двух и более одновременно существующих сигналов в одном частотном диапазоне, а также низкая чувствительность, обусловленная обнаружением сигналов во временной области в широкой полосе частот.The disadvantages of the known frequency meter are limited functionality, namely the inability to determine the parameters of two or more simultaneously existing signals in the same frequency range, as well as low sensitivity due to the detection of signals in the time domain in a wide frequency band.

Решаемой задачей является обеспечение возможности определения параметров двух и более одновременно существующих сигналов в одном частотном диапазоне, а также повышение чувствительности путем селекции (выбора) РИЦ из более широкого частотного диапазона при наблюдении за радиотехнической обстановкой (РТО).The problem to be solved is providing the ability to determine the parameters of two or more simultaneously existing signals in the same frequency range, as well as increasing the sensitivity by selecting (selecting) the RIC from a wider frequency range when observing the radio technical situation (RTO).

Для реализации поставленной задачи целесообразно перевести измерения из плоскости видеосигналов в плоскость радиоизмерений, измерения частоты и параметров сигналов проводить методами спектрального анализа в частотной области, используя технику обработки радиосигналов с помощью дискретных преобразований отсчетов с выхода АЦП.To achieve this goal, it is advisable to transfer measurements from the plane of video signals to the plane of radio measurements, measure the frequency and parameters of signals using spectral analysis methods in the frequency domain, using the technique of processing radio signals using discrete conversion of samples from the ADC output.

Сущность полезной модели заключается в том, что в приборе частотной селекции РИЦ КРЛК, содержащим усилитель высокой частоты (УВЧ), полосно-пропускающий фильтр (ППФ), логарифмический детектор-видеоусилитель (ЛДВУ), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и вычислитель, в состав дополнительно введены высокочастотный ключ (ВЧК), высокочастотный аттенюатор (ВЧА), широкополосный транспонатор (ШПТ), делитель мощности (ДМ) и промежуточный преобразователь частоты (ППЧ), при этом сигналы от РИЦ, принятые радиолокационной антенной КРЛК, через ВЧК и ВЧА поступают на вход ШПТ, с выхода которого сигналы поступают на вход ДМ, с первого выхода ДМ сигналы поступают на вход УВЧ, с выхода которого через ППФ сигналы поступают на вход ЛДВУ, одновременно со второго выхода ДМ сигналы поступают на вход ППЧ, далее сигналы с выходов ЛДВУ и ППЧ поступают на входы вычислителя, а затем с выхода вычислителя обработанные сигналы поступают к потребителю.The essence of the utility model lies in the fact that in the frequency selection device RIC KRLK, which contains a high-frequency amplifier (UHF), a pass-through filter (PPF), a logarithmic detector-video amplifier (LDVU), an analog-to-digital converter (ADC), and a computer, in the composition additionally introduced a high-frequency key (VCHK), a high-frequency attenuator (VChA), a broadband transponder (SHPT), a power divider (DM) and an intermediate frequency converter (PPC), while the signals from the RIC received by the radar antenna KRLK through VChK and VChA arrive at the input of the SHPT, from the output of which the signals are fed to the input of the DM, from the first output the DM signals are fed to the input of the UHF, the output of which through the PPF signals are fed to the input of the LDLU, simultaneously from the second output of the DM signals are fed to the input of the IF, LDLU and IFR are supplied to the inputs of the calculator, and then, from the output of the calculator, the processed signals are sent to the consumer.

Сущность полезной модели поясняется структурной схемой, где:The essence of the utility model is illustrated by the structural diagram, where:

1 - высокочастотный ключ (ВЧК),1 - high-frequency key (VCHK),

2 - высокочастотный аттенюатор (ВЧА),2 - high-frequency attenuator (RF),

3 - широкополосный транспонатор (ШПТ),3 - broadband transponder (SHPT),

4 - делитель мощности (ДМ),4 - power divider (DM),

5 - усилитель высокой частоты (УВЧ),5 - high frequency amplifier (UHF),

6 - полосно-пропускающий фильтр (ППФ),6 - bandpass filter (PPF),

7 - логарифмический детектор-видеоусилитель (ЛДВУ),7 - logarithmic detector-video amplifier (LDVU),

8 - промежуточный преобразователь частоты (ППЧ),8 - intermediate frequency converter (IFR),

9 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП),9 - analog-to-digital Converter (ADC),

10 - вычислитель.10 - calculator.

Работа заявляемого прибора осуществляется следующим образом.The operation of the claimed device is as follows.

Высокочастотные сигналы от РИЦ∗ (^∗) на схеме не показаны), принятые радиолокационной антенной∗ КРЛК∗, через ВЧК 1, где производится развязка частотных поддиапазонов с целью уменьшения просачивания шумов и сигналов для увеличения чувствительности приемника*, и ВЧА 2, где производится выравнивание амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) между частотными диапазонами и увеличение динамического диапазона канала, поступают на вход ШПТ 3, где производится перенос сигналов в фиксированную полосу, далее сигналы поступают в ДМ 4, где происходит деление по мощности, при этом, часть сигналов с первого выхода ДМ 4 поступает в УВЧ 5, где происходит усиление, и в ППФ 6, где они дополнительно фильтруются и подвергаются выделению огибающей сигнала, а затем - в ЛДВУ 7, где происходит дополнительное усиление, одновременно со второго выхода ДМ 4 часть сигналов поступает в ППЧ 8, где они дробятся для детальной обработки и измерения параметров, аналоговые сигналы с выходов ЛДВУ 7 и ППЧ 8 поступают в АЦП 9 для аналого-цифрового преобразования (с целью согласования с цифровой системой обработки вычислителя 10), и далее на входы вычислителя 10, где они подвергаются последовательным дискретным преобразованиям для выделения спектров, сужения полосы приема до ширины спектра и обеспечения квазисогласованной фильтрации, после чего с высокой точностью измеряются параметры сигналов, такие как ширина спектра, вид модуляции, параметры модуляции, временные параметры сигналов и энергетические параметры сигналов, после измерений вычислитель 10 формирует формуляры, которые помимо параметров сигналов содержат относительное время фиксации сигналов, а также пеленг (или угловое положение антенны∗), вычисленное как центр масс энергетических показателей сигнала при предварительном введении в вычислитель 10 данных антенной системы∗, после этого обработанные данные с выхода вычислителя 10 поступают к потребителям∗ (составным частям∗ КРЛК∗).High-frequency signals from the RIC ∗ ( ^{∗) are} not shown in the diagram) received by the radar antenna ∗ KRLK ∗ through VCHK 1, where frequency subbands are decoupled to reduce noise and signal leakage to increase the sensitivity of the receiver *, and VChA 2, where equalization is performed amplitude-frequency characteristics (AFC) between frequency ranges and an increase in the dynamic range of the channel, are fed to the input of ШПТ 3, where the signals are transferred to a fixed band, then the signals are sent to ДМ 4, where power division, in this case, part of the signals from the first output of DM 4 goes to UHF 5, where amplification takes place, and to PPF 6, where they are additionally filtered and subjected to signal envelope isolation, and then to LDVU 7, where additional amplification takes place, at the same time, from the second output of DM 4, some of the signals are fed to the frequency converter 8, where they are split up for detailed processing and measurement of parameters, analog signals from the outputs of the LDLU 7 and the frequency converter 8 are fed to the ADC 9 for analog-to-digital conversion (in order to coordinate with the digital processing system, the calculation 10), and then to the inputs of the calculator 10, where they undergo sequential discrete transformations to select the spectra, narrow the reception band to the spectral width and provide quasi-consistent filtering, after which signal parameters such as spectral width, modulation type, and parameters are measured with high accuracy modulations, temporal parameters of the signals and energy parameters of the signals, after measurements, the calculator 10 forms forms, which in addition to the parameters of the signals contain the relative time of fixation of signals, as well as the bearing (or the angular position of the antenna ∗), calculated as the center of mass of the energy parameters of the signal upon preliminary input of the antenna system data ∗ to the calculator 10, after which the processed data from the output of the calculator 10 is sent to consumers ∗ (constituent parts ∗ of the KRLK ∗).

Технический результат от использования полезной модели заключается в обеспечении возможности определения параметров двух и более одновременно существующих сигналов в одном частотном диапазоне, а также повышение чувствительности.The technical result from the use of the utility model is to provide the ability to determine the parameters of two or more simultaneously existing signals in the same frequency range, as well as increasing the sensitivity.

Указанный технический результат достигается путем селекции (выбора) РИЦ из более широкого частотного диапазона при наблюдении за радиотехнической обстановкой (РТО), и совокупностью отличительных признаков, а именно введением высокочастотного ключа (ВЧК), высокочастотного аттенюатора (ВЧА), широкополосного транспонатора (ШПТ), делителя мощности (ДМ) и промежуточного преобразователя частоты (ППЧ).The specified technical result is achieved by selection (selection) of the RIC from a wider frequency range when monitoring the radio environment (RTO), and a set of distinctive features, namely the introduction of a high-frequency key (VCHK), a high-frequency attenuator (VChA), a broadband transponder (SHPT), power divider (DM) and an intermediate frequency converter (IF).

Представленные описание и схема заявляемого прибора позволяют, применяя известные в приборостроении материалы, технологии и покупные изделия, изготовить его промышленным способом и использовать для наблюдения за радиотехнической обстановкой в составе комплекса или как автономное устройство измерения несущей частоты, а также временных параметров импульсных сигналов.The presented description and diagram of the inventive device allow, using materials, technologies and purchased products known in instrument engineering, to manufacture it industrially and use it to monitor the radio engineering situation as part of the complex or as an autonomous device for measuring the carrier frequency, as well as the time parameters of pulse signals.

Claims

A device for the frequency selection of radio-emitting targets (RIC) of a shipborne radar system (KRLK), containing a high-frequency amplifier (UHF), a pass-pass filter (PPF), a logarithmic detector-video amplifier (LDVU), an analog-to-digital converter (ADC), and a computer that differs the fact that the composition includes a high-frequency key (VCHK), a high-frequency attenuator (VChA), a broadband transponder (ШПТ), a power divider (DM) and an intermediate frequency converter (ППЧ), while the signals from the RIC received by the radar antenna NRLF through the VCHK and VChA arrive at the input of the SHPT, from the output of which the signals are fed to the input of the DM, from the first output the DM signals are fed to the input of the UHF, from the output of which through the PPF the signals are fed to the input of the LDLU, simultaneously from the second output of the DM signals are input PPCH, then the signals from the outputs of the LDLU and PPC receive the inputs of the ADC, from the outputs of which the converted signals are fed to the inputs of the calculator, and then from the output of the calculator the processed signals are sent to consumers.