RU144591U1 - Сканирующий радиопеленгатор - Google Patents

Abstract

Сканирующий радиопеленгатор (СРП), содержащий антенную решетку (АР), состоящую из N антенных элементов (АЭ) с номерами от 1 до N, где N≥3, выходы которых являются выходами АР с номерами от 1 до N, формирователь корреляционной матрицы векторов шумового подпространства и их спектров (ФКМШ), выходная шина которого подключена к первой входной шине вычислителя углового спектра (ВУС), выходная шина которого соединена с входной шиной устройства управления и отображения (УУО), первая выходная шина которого подключена к входной шине формирователя спектров N-направленной комплексной фазирующей функции (ФСФФ), выходная шина которого подключена к второй входной шине ВУС, а вторая выходная шина УУО служит для подключения к внешним системам, отличающийся тем, что содержит многоканальное радиоприемное устройство (МРПУ), N входами которого являются входы входящих в него N многоканальных радиоприемных блоков (МРБ), которые подключены к соответствующим N выходам АР, выходные шины N МРБ с номерами от 1 до N объединены в одну выходную шину МРПУ, которая подключена к входной шине ФКМШ, а входная/выходная шина УУО соединена с выходной/входной шиной МРПУ, которой является выходная/входная шина входящего в МРПУ блока управления, контроля и генерации (БУКГ), N выходных/входных шин которого с номерами от 1 до N подключены к входным/выходным шинам соответствующих N МРБ, входом каждого из которых является вход входящего в МРБ управляемого коммутатора аналоговых сигналов (УКАС), входная/выходная шина которого подключена к входной/выходной шине МРБ, a m выходов УКАС с номерами от 1 до m, где m≥1, подключены к входам соответствующих m аналого-цифровых канал�

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована в радиопеленгаторных системах для одновременного пеленгования радиосигналов от многих источников радиоизлучений (ИРИ) в широком диапазоне радиочастот, с целью определения местоположения ИРИ.

Известен способ пеленгации радиосигналов и пеленгатор радиосигналов (см. патент РФ на изобретение №2267134, М. кл. G01S 3/14, 3/28, 3/74, опубл. 27.12.2005 г.). Пеленгатор радиосигналов (радиопеленгатор) содержит последовательно соединенные антенную систему (АС), состоящую из N идентичных антенных элементов (АЭ) в количестве не менее трех, выходы которых являются выходами АС, коммутатор, N входов которого подключены к N выходам АС, двухканальный аналоговый приемник (ДАЛ), два входа которого соединены с двумя выходам коммутатора, ДАП выполнен с общим гетеродином для первого и второго каналов, а также двухканальные: аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок преобразования Фурье (БПФ), запоминающее устройство (ЗУ) компонент спектров сигналов, вычислитель параметров взаимного спектра (ВПВС).

Из анализа данного радиопеленгатора ясно, что последовательно соединенные ДАП, АЦП и БПФ образуют два когерентных аналого-цифровых канала (АЦК) радиопеленгатора (РП) с одинаковыми частотными полосами пропускания (ПП) и настроенными на один и тот же рабочий диапазон частот, входом каждого АЦК является вход каждого канала ДАП, а выходом является соответствующий выход каждого канала двухканального БПФ, выход ВПВС соединен с первым входом блока выделения и отбора спектральных составляющих (БВОСС), второй и третий входы которого подключены к двум выходам ЗУ, выход БВОСС подключен ко входу вычислителя пеленгов (ВП), генератор синхроимпульсов (ГС) выходом подсоединен к управляющим входам коммутатора, АЦК, ЗУ, ВПВС, БВОСС и ВП, два выхода ВП являются выходами РП.

РП обеспечивает достаточные точность и достоверность пеленгования в заданном диапазоне рабочих частот.

Однако в данном РП относительно большое время (низкая скорость) пеленгования ИРИ вследствие последовательного во времени измерения и обработки радиосигналов от каждой пары АЭ, подключаемых при помощи коммутатора ко входам АЦК, и низкая разрешающая способность пеленгации близко расположенных ИРИ, из-за несовершенства способов обработки сигналов. Кроме того, в РП рабочий диапазон частот пеленгования ИРИ ограничен шириной ПП АЦК, а расширение ПП АЦК до ширины рабочего диапазона частот АС, приводит к росту числа интермодуляционных помех в АЦК, проявляющихся в виде ложных пеленгов, что снижает помехоустойчивость РП.

Известен способ пеленгации радиосигналов и многоканальный пеленгатор (см. патент РФ на изобретение №2258241, M. кл. G01S 3/14, 3/74, опубл. 10.08.2005 г.). Многоканальный пеленгатор (радиопеленгатор) содержит N идентичных (АЭ) в количестве не менее трех, образующих антенную решетку (АР) произвольной конфигурации с жестким взаимным расположением АЭ с номерами от 1 до N, расположенных в пространстве таким образом, что расстояние между соседними АЭ меньше половины длины кратчайшей радиоволны рабочего диапазона, N выходов АЭ являются N выходами АР, которые соединены с N входами многоканального аналогового приемника (МАП) с общим гетеродином для всех каналов, выходы которого соединены через многоканальный АЦП со входами многоканального БПФ.

Анализ данного устройства показывает, что последовательно соединенные N когерентных каналов приемника, N канальных АЦП и N канальных БПФ представляют собой N когерентных аналого-цифровых каналов (АЦК) и образуют многоканальный радиоприемный блок (МРБ) радиопеленгатора, выходы которого через ЗУ соединены со входами вычислителя сверток сигналов (ВСС) соседних каналов, выходы которого соединены со входами вычислителя пеленгов (ВП), при этом выход генератора синхроимпульсов (ГС) подключен к входам управления МРБ, ЗУ, ВСС и ВП, а выходы ВП являются выходами многоканального радиопеленгатора (МРП).

В данном МРП достигнуто малое время (высокая скорость) пеленгования ИРИ за счет исключения коммутатора (блока сканирования), выполнения пеленгатора многоканальным по числу АЭ в АР, в котором измерение и обработка всех радиосигналов от каждого АЭ производится одновременно, то есть параллельно во времени, что позволяет сократить время измерения и обработки радиосигналов, а следовательно, повысить скорость пеленгования.

Однако данный МРП имеет недостаточную разрешающую способность пеленгования близко расположенных ИРИ из-за несовершенства способов обработки сигналов. Кроме того, в МРП рабочий диапазон частот пеленгования ИРИ ограничен шириной ПП АЦК, а расширение ПП АЦК до ширины рабочего диапазона частот АР приводит к росту числа интермодуляционных помех в каждом АЦК, проявляющихся в виде ложных пеленгов, что снижает помехоустойчивость МРП.

Известен способ пеленгования с повышенной разрешающей способностью (см. патент РФ на изобретение №2491569, М. кл. G01S 5/04, опубл. 27.08.2013 г.). Радиопеленгатор, реализующий способ пеленгования с повышенной разрешающей способностью, содержит: АР, в которую входит N идентичных АЭ, где N≥3, с номерами от 1 до 14, выходы которых являются выходами АР; многоканальный преобразователь частоты, который состоит из N аналоговых радиоприемных когерентных каналов (АРК), либо супергетеродинного типа с общим гетеродином, либо прямого усиления; многоканальный АЦП, состоящий из N АЦП. Анализ радиопеленгатора, реализующего данный способ, показывает, что последовательно соединенные N АРК с соответствующими по номеру N АЦП представляют собой N когерентных АЦК, с номерами от 1 до N, и образуют многоканальный радиоприемный блок (МРБ), имеющий N входов с номерами от 1 до N, которыми являются входы АЦК, и выходную шину, объединяющую N выходов АЦК. Кроме того радиопеленгатор содержит формирователь корреляционной матрицы, векторов шумового подпространства и их спектров (ФКМШ); вычислитель углового спектра (ВУС); устройство управления и отображения (УУО); формирователь спектров сигналов N - направленной комплексной фазирующей функции (ФСФФ). С целью устранения амплитудно-фазовой неидентичности АЦК, в МРБ содержится генератор и переключатель для периодической калибровки АЦК. При этом калибровка может производиться как от внешнего источника, так и от внутреннего источника сигналов.

Таким образом, в радиопеленгаторе, выходы АР, с номерами от 1 до N, подключены к соответствующим входам МРБ, выходная шина которого соединена с входной шиной ФКМШ, выходная шина которого подключена к первой входной шине ВУС, выходная шина которого соединена с входной шиной УУО, первая выходная шина которого подключена к шине управления МРБ и к входной шине ФСФФ, выходная шина которого подключена ко второй входной шине ВУС, при этом вторая выходная шина УУО служит для подключения к внешним системам.

Работа радиопеленгатора осуществляется следующим образом.

По сигналу управления с первого выхода УУО, поступающему одновременно на вход управления МРБ и на вход ФСФФ, задается значение частоты приема, при этом все N когерентных АЦК в МРБ синхронно перестраиваются на одну и ту же заданную полосу радиочастот, причем все N АЦК имеют одинаковую ширину ПП. Принятый каждым АЭ с номером от 1 до N, сигнал поступает на соответствующий вход МРБ, которым является вход АЦК с номером от 1 до N. В МРБ синхронно формируется ансамбль сигналов, который синхронно преобразуется в ансамбль цифровых сигналов и по выходной шине МРБ поступает на вход ФКМШ. В ФКМШ из цифровых сигналов формируется сигнал комплексной пространственной корреляционной матрицы, описывающий амплитуды и фазы взаимных сигналов, принятых антенными элементами АР. Сформированные сигналы с выхода ФКМШ поступают на первый вход ВУС. В то же время, по поступившему от УУО на вход ФСФФ значению частоты приема, в ФСФФ формируются и преобразуются сигналы N-направленной комплексной фазирующей функции, зависящие от заданной частоты приема и параметров АР. Сформированные сигналы описывают возможные направления прихода сигнала от каждого потенциального источника. С выхода ФСФФ сигналы поступают на второй вход ВУС, где производится совместная обработка сигналов поступивших от ФКМШ и от ФСФФ, вычисляется двумерный угловой спектр и определяется азимут и угол места каждого принятого сигнала. Полученные двумерные пеленги выделенных сигналов поступают в УУО, где отображаются на картографическом фоне, а также поступают во внешние системы.

В данном радиопеленгаторе высокая скорость пеленгования и высокая разрешающая способность пеленгования близко расположенных ИРИ за счет параллельного во времени измерения сигналов и применения более совершенных способов обработки сигналов.

Однако рабочий диапазон частот радиопеленгатора ограничен шириной ПП АЦК, а расширение ПП АЦК до ширины рабочего диапазона частот АР, приводит к росту числа интермодуляционных помех в каждом АЦК, проявляющихся в виде ложных пеленгов, что снижает помехоустойчивость радиопеленгатора. Таким образом, при пеленговании ИРИ в широком диапазоне радиочастот данный радиопеленгатор характеризуется низкой помехоустойчивостью.

Данный радиопеленгатор выбран в качестве прототипа.

Достигаемым техническим результатом полезной модели является расширение рабочего диапазона частот пеленгования ИРИ при одновременном обеспечении высокой помехоустойчивости радиопеленгатора.

Достижение технического результата обеспечивается в сканирующем радиопеленгаторе (СРП), содержащем антенную решетку (АР), состоящую из N антенных элементов (АЭ) с номерами от 1 до N, где N≥3, выходы которых являются выходами АР с номерами от 1 до N, формирователь корреляционной матрицы векторов шумового подпространства и их спектров (ФКМШ), выходная шина которого подключена к первой входной шине вычислителя углового спектра (ВУС), выходная шина которого соединена с входной шиной устройства управления и отображения (УУО), первая выходная шина которого подключена к входной шине формирователя спектров N-направленной комплексной фазирующей функции (ФСФФ), выходная шина которого подключена к второй входной шине ВУС, а вторая выходная шина УУО служит для подключения к внешним системам, отличающемся тем, что содержит многоканальное радиоприемное устройство (МРПУ), N входами которого являются входы входящих в него N многоканальных радиоприемных блоков (МРБ), которые подключены к соответствующим N выходам АР, выходные шины N МРБ с номерами от 1 до N объединены в одну выходную шину МРПУ, которая подключена к входной шине ФКМШ, а входная/выходная шина УУО соединена с выходной/входной шиной МРПУ, которой является выходная/входная шина входящего в МРПУ блока управления, контроля и генерации (БУКГ), N выходных/входных шин которого с номерами от 1 до N подключены к входным/выходным шинам соответствующих N МРБ, входом каждого из которых является вход входящего в МРБ управляемого коммутатора аналоговых сигналов (УКАС), входная/выходная шина которого подключена к входной/выходной шине МРБ, a m выходов УКАС с номерами от 1 до m, где m≥1, подключены к входам соответствующих m аналого-цифровых каналов (АЦК) входящих в МРБ, выходы m АЦК с номерами от 1 до m объединены в одну выходную шину МРБ, а входные/выходные шины m АЦК с номерами от 1 до m подключены к входной/выходной шине МРБ, при этом в каждый из m АЦК входят последовательно соединенные аналоговый радиоприемный канал (АРК), вход которого является входом АЦК, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), разветвитель цифровых сигналов (РЦС), к выходов которого с номерами от 1 до k, где k≥1, соединены с соответствующими k входами набора цифровых фильтров (НЦФ), который содержит k цифровых полосовых фильтров (ЦПФ), входы и выходы которых являются соответствующими входами и выходами НЦФ, k выходов которого подключены к соответствующим k входам управляемого коммутатора цифровых сигналов (УКЦС), выход которого является выходом АЦК, причем входные/выходные шины АРК, АЦП и УКЦС объединены в одну входную/выходную шину АЦК.

Введение в предлагаемый сканирующий радиопеленгатор МРПУ, содержащего БУКГ и N МРБ, причем каждый из N МРБ включает в себя УКАС и m АЦК, а в каждый из m АЦК входят последовательно соединенные АРК, АЦП, РЦС, НЦФ, УКЦС, - позволяет расширить рабочий диапазон частот СРП путем увеличения числа АЦК, каждый из которых перекрывает определенный участок диапазона радиочастот, при этом ширина полосы пропускания каждого АЦК выбирается оптимальной, что позволяет сократить число интермодуляционных помех в виде ложных пеленгов в каждом АЦК и повысить помехоустойчивость СРП.

Следовательно, вновь введенные блоки и устройства позволяют расширить рабочий диапазон частот пеленгования ИРИ при одновременном обеспечении высокой помехоустойчивости СРП и таким образом получить технический результат.

Структурная схема предлагаемого сканирующего радиопеленгатора приведена на чертеже, в соответствии с которым СРП содержит АР 1, состоящую из N АЭ 1₁, … 1_N, выходы которых являются выходами АР 1 с номерами от 1 до N и которые соединены с входами МРПУ 2 с соответствующими номерами от 1 до 14, выходная шина МРПУ 2 подключена к входной шине ФКМШ 3, выходная шина которого подключена к первой входной шине ВУС 4, вторая входная шина которого соединена с выходной шиной ФСФФ 5, входная шина которого подключена к первой выходной шине УУО 6, входная шина которого соединена с выходной шиной ВУС 4, а вторая выходная шина УУО 6 служит для подключения к внешним системам, при этом МРПУ 2 содержит N МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, входы которых являются соответствующими от 1 до N входами МРПУ 2, а выходные шины МРБ 7₁, …, МРБ 7_N с номерами от 1 до N подключены к выходной шине МРПУ 2, причем входные/выходные шины МРБ 7₁, …, МРБ 7_N с номерами от 1 до N, подключены к выходным/входным шинам БУКГ 8 с соответствующими номерами от 1 до N, входом каждого из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N является вход УКАС 9, входная/выходная шина которого соединена с входной/выходной шиной соответствующего МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, а m выходов УКАС 9 с номерами от 1 до m подключены ко входам соответствующих АЦК 10₁, …, АЦК 10_m, выходы которых, с номерами от 1 до m, подключены к выходной шине каждого из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, а входные/выходные шины АЦК 10₁, …, АЦК 10_m с номерами от 1 до m подключены к входной/выходной шине каждого из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, входом каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m, является вход АРК 11, входная/выходная шина которого соединена с входной/выходной шиной каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m, а выход АРК 11 подключен к входу АЦП 12, входная/выходная шина которого соединена с входной/выходной шиной каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m, а выход АЦП 12 подключен ко входу РЦС 13, k выходов которого с номерами от 1 до k соединены с соответствующими k входами НЦФ 14, к выходов которого соединены с k входами УКЦС 15, входная/выходная шина которого соединена с входной/выходной шиной каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m, а выход УКЦС 15 является выходом каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m.

Работа предлагаемого СРП, предназначенного для пеленгования ИРИ в широком диапазоне радиочастот, осуществляется как в автоматизированном (с участием оператора), так и в автоматическом (без участия оператора по предварительному заданию) режимах и заключается в следующем.

При помощи УУО 6 производится управление и контроль МРПУ 2, производится ввод в ФСФФ 5 данных о частотах настройки каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m всех МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, осуществляется отображение и контроль результатов пеленгования, а также передача данных о результатах пеленгования во внешние системы. Введение данных в ФСФФ 5 и передача данных во внешние системы от УУО 6 осуществляется посредством первой и второй выходной шины соответственно. Управление и контроль МРПУ 2 производится по входной/выходной шине от УУО 6. При этом командные сигналы управления от УУО 6 поступают в МРПУ 2 и далее в БУКГ 8. В БУКГ 8 по командным сигналам формируются исполнительные сигналы управления, а также производится частотная настройка общих гетеродинов для АЦК 10₁, в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, для АЦК 10_m в МРБ 7₁, …,МРБ 7_N, частотная настройка общих генераторов частот дискретизации для АЦП 12, входящих в АЦК 10₁ в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, в АЦК 10_m в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N и частотная настройка калибровочных генераторов для калибровки и устранения фазовой неидентичности между АЦК 10₁, в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, между АЦК 10_m в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N. Сигналы гетеродинов и генераторов БУКГ 8 по входным/выходным шинам поступают в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, где по соответствующим входным/выходным шинам поступают в УКАС 9, АЦК 10₁, …, АЦК 10_m, где по соответствующим входным/выходным шинам поступают в АРКИ, АЦП 12. Следует отметить, что аналого-цифровые каналы: N АЦК 10_ь входящие в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, когерентны и имеют одинаковую ширину ПП; N АЦК 10₂, входящие в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, когерентны и имеют одинаковую ширину ПП; …, N АЦК 10_m, входящие в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, когерентны и имеют одинаковую ширину ПП. Причем границы соседних ПП АЦК 10₁, АЦК 10₂, …, АЦК 10_m в каждом из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, примыкают друг к другу, либо частично перекрываются, при этом суммарная ширина ПП АЦК 10₁, …, АЦК 10_m в каждом из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N равна ширине заданного диапазона радиочастот пеленгования. Точно также, границы ПП ЦПФ в НЦФ 14 вплотную примыкают друг к другу, и суммарная ширина ПП НЦФ 14 равна ширине ПП АРК 11 в каждом из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m.

Исполнительные сигналы управления БУКГ 8 по входным/выходным шинам поступают в МРБ 7₁, …,МРБ 7_N и далее по соответствующим входным/выходным шинам поступают в УКАС 9, АЦК 10₁, …, АЦК 10_m, в каждом из которых по соответствующим входным/выходным шинам поступают в АРК 11, АЦП 12 и УКЦС 15.

При помощи УКАС 9 производится поочередное подключение входа каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m в каждом из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N к соответствующему антенному элементу из 1₁, … 1_N. При m=1 вход АПК 10₁ в каждом из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N постоянно подключен, посредством УКАС 9, к соответствующему АЭ из 1₁, … 1_N. Также при помощи УКАС 9 производится подключение калибровочных генераторов БУКГ 8 ко входу каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m в каждом из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N при калибровке СРП и отключение калибровочных генераторов после калибровки.

В АРК 11, который может быть прямого усиления или супергетеродинного типа, производится частотная настройка преселектора и выбор ширины ПП путем подключения соответствующих частотных полосовых фильтров, а при супергетеродинном АРК 11, дополнительно подключается сигнал общего гетеродина. В АЦП 12 производится подключение сигнала с частотой дискретизации и, при необходимости, подключение согласующих устройств. В УКЦС 15 производится поочередное подключение выхода каждого из k ЦПФ, входящих в НЦФ 14, к выходу каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m, при k=1 выход НЦФ 14 постоянно подключен, посредством УКЦС 15, к выходу каждого из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m.

После исполнения команд, в соответствующих блоках и устройствах создаются сигналы контроля, которые по соответствующим выходным/входным шинам из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N поступают в БУКГ 8, где по сигналам контроля формируются общие потоки контрольных сигналов, которые из БУКГ 8 и МРПУ 2 по выходной/входной шине поступают в УУО 6, где проявляются в виде аудио и визуальной сигнализации о выполнении команд, а также, по требованию, отправляются во внешние системы.

В процессе пеленгования, при помощи УУО 6 производится частотная настройка всех когерентных от АЦК 10₁ в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, до АЦК 10_m в МРБ 7₁, …, МРБ 7_N таким образом, чтобы суммарная ПП всех АЦК 10₁, …, АЦК 10_m каждого из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N полностью перекрывала заданный рабочий диапазон пеленгования СРП, значение которого может быть равным значению рабочего диапазона частот АР 1. Одновременно данные о частотных настройках АЦК 10₁, …, АЦК 10_m передаются в ФСФФ 5. Принятый каждым АЭ с номером от 1₁, до 1_N сигнал поступает на соответствующий вход МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, которым является вход УКАС 9 и при помощи которого, к каждому АЭ с соответствующими номерами от 1₁ до 1_N, синхронно и поочередно подключаются входы аналого-цифровых каналов в последовательности - АЦК 10₁, АЦК 10₂, …, АЦК 10_m, например, к АЭ 1₁, подключенному ко входу МРБ 7₁, поочередно подключаются входы: АЦК 10₁, АЦК 10₂, АЦК 10_m и также синхронно производится коммутация при помощи УКАС 9 во всех остальных МРБ 7₂, …, МРБ 7_N, таким образом, производится сканирование радиочастотного спектра. В каждом из АЦК 10₁, АЦК 10₂, …, АЦК 10_m, осуществляется частотная избирательность и формирование полосы частот принятых аналоговых сигналов в АРК 11, аналого-цифровое преобразование сигналов в АЦП 12, разветвление цифрового сигнала в РЦС 13, частотная избирательность и формирование частотных полос цифровых сигналов в НЦФ 14, при этом полосы пропускания ЦПФ, входящих в НЦФ 14, могут быть соизмеримы с шириной спектра отдельного пеленгуемого радиосигнала. В интервале времени подключения каждого АЦК 10₁, …, АЦК 10_m из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N к соответствующему АЭ 1₁, …1_N, в каждом из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m, при необходимости, может производиться частотное сканирование в ПП АРК 11 путем подключения, при помощи УКЦС 15, каждого из к выходов НЦФ 14 к выходу соответствующего из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m. Выходные цифровые сигналы АЦК 10₁, …, АЦК 10_m объединяются в выходной шине каждого из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, которые объединяются в выходной шине МРПУ 2. С выхода МРПУ 2 потоки цифровых сигналов по выходной шине поступают на вход ФКМШ 3, где формируются сигналы комплексной пространственной корреляционной матрицы. Сформированные сигналы с выхода ФКМШ 3 поступают на первый вход ВУС 4. Одновременно, по поступившим от УУО 6 в ФСФФ 5 значениям параметров АР 1 и частотной настройки каждого АЦК 10₁, АЦК 10₂, …, АЦК 10_m, из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N, в ФСФФ 5 формируются сигналы комплексной фазирующей функции, зависящие от заданной частоты приема и параметров АР 1 и описывающие возможные направления прихода сигнала от каждого потенциального источника. Сформированные сигналы с выхода ФСФФ 5 поступают на второй вход ВУС 4, где производится совместная обработка сигналов поступивших от ФКМШ 3 и от ФСФФ 5, вычисляется двумерный угловой спектр и определяется азимут и угол места каждого принятого сигнала в заданном рабочем диапазоне частот СРП. Полученные двумерные пеленги выделенных сигналов поступают в УУО 6, где отображаются на картографическом фоне, а также могут поступать во внешние системы.

Использование оптимальной полосы пропускания каждого аналого-цифрового канала, число интермодуляционных помех в каждом АЦК 10₁, …, АЦК 10_m каждого МРБ 7₁, …, МРБ 7_N уменьшается, следовательно, уменьшается и число ложных пеленгов, тем самым, обеспечивается высокая помехоустойчивость. При этом, сканирование радиочастотного спектра, то есть, последовательный переход от одного участка радиочастотного спектра, равного ширине ПП АЦК 10₁, к другому участку, равного ширине ПП АЦК 10₂ и так далее до участка включительно, равного ширине ПП АЦК 10_m, позволяет расширить рабочий диапазон частот пеленгования СРП до значения равного ширине рабочего диапазона частот АР 1. Таким образом, СРП обеспечивает высокую помехоустойчивость пеленгования ИРИ в широком диапазоне радиочастот.

Рассмотрим возможную реализацию предлагаемого СРП.

АР 1 может быть выполнена с применением N идентичных антенных элементов 1₁, …1_N с жестким взаимным расположением, при этом АР 1 может быть произвольной пространственной конфигурации: линейной, плоской прямоугольной, плоской кольцевой, объемной или аналогичной прототипу.

МРПУ 2 представляет собой радиоприемное устройство содержащего N многоканальных радиоприемных блоков МРБ 7₁, …, МРБ 7_N супергетеродинного типа, прямого усиления или комбинированного типа и БУКГ 8. Каждый из МРБ 7₁, …, МРБ 7_N включает m аналого-цифровых каналов АЦК 10₁, …, АЦК 10_m с общим коммутатором УКАС 9.

УКАС 9 может быть выполнен в виде управляемого ВЧ коммутатора на основе быстродействующих коммутационных p-i-n диодов и ВЧ-реле фирмы «Mini-Circuites» и других.

БУКГ 8 может быть выполнен с применением генераторов, управляемых напряжением, ПЛИСов (FFGA) Cyclone II и EP2C 20-50 фирмы «Альтера», XC4VFX100-10FF1571, XC9572XL-10VQ441 фирмы «Xilinx», ЦАП AD9726, AD9761 и АЦП AD9446, AD9201 фирмы «Analog Devices» и других.

Каждый из АЦК 10₁, …, АЦК 10_m содержит:

АРК 11, который представляет собой аналоговую часть радиоприемного устройства супергетеродинного типа или прямого усиления, может быть выполнен с применением L, C элементов, полосовых кварцевых фильтров, ПАВ и других типов фильтров, усилителей, смесителей и коммутаторов фирм: «Морион», «Mini-Circuites» и других;

АЦП 12, в качестве которого может быть применен АЦП AD7725, AD9446, AD9201 фирмы «Analog Devices» и других;

РЦС 13, НЦФ 14, УКЦС 15, которые могут быть выполнены с применением ПЛИСов (FFGA) Cyclone II и EP2C 20-50 фирмы «Альтера», XC4VFX100-10FF1571, XC9572XL-10VQ441 фирмы «Xilinx» и других.

Кроме того, АЦК 10₁, …, АЦК 10_m могут быть выполнены на основе готовых приемников супергетеродинного типа или прямого усиления фирм: ОАО «ОНИИП», «Rohde & Schwarz» и других.

ФКМШ 3, ВУС 4, ФСФФ 5, могут быть выполнены с применением процессоров типа TMS 320C6414 фирмы «Texas Instruments», ADSP-TS001 TigerSHARC фирмы «Analog Devices» и других, с использованием запоминающих устройств таких как: IBM 81Y9774; Iomega 34786; Iomega 35448; Dell 400-23135 и других.

УУО 6 может быть выполнено на базе процессора не ниже Pentium 4 или аналогичного.

Claims (1)

1. Сканирующий радиопеленгатор (СРП), содержащий антенную решетку (АР), состоящую из N антенных элементов (АЭ) с номерами от 1 до N, где N≥3, выходы которых являются выходами АР с номерами от 1 до N, формирователь корреляционной матрицы векторов шумового подпространства и их спектров (ФКМШ), выходная шина которого подключена к первой входной шине вычислителя углового спектра (ВУС), выходная шина которого соединена с входной шиной устройства управления и отображения (УУО), первая выходная шина которого подключена к входной шине формирователя спектров N-направленной комплексной фазирующей функции (ФСФФ), выходная шина которого подключена к второй входной шине ВУС, а вторая выходная шина УУО служит для подключения к внешним системам, отличающийся тем, что содержит многоканальное радиоприемное устройство (МРПУ), N входами которого являются входы входящих в него N многоканальных радиоприемных блоков (МРБ), которые подключены к соответствующим N выходам АР, выходные шины N МРБ с номерами от 1 до N объединены в одну выходную шину МРПУ, которая подключена к входной шине ФКМШ, а входная/выходная шина УУО соединена с выходной/входной шиной МРПУ, которой является выходная/входная шина входящего в МРПУ блока управления, контроля и генерации (БУКГ), N выходных/входных шин которого с номерами от 1 до N подключены к входным/выходным шинам соответствующих N МРБ, входом каждого из которых является вход входящего в МРБ управляемого коммутатора аналоговых сигналов (УКАС), входная/выходная шина которого подключена к входной/выходной шине МРБ, a m выходов УКАС с номерами от 1 до m, где m≥1, подключены к входам соответствующих m аналого-цифровых каналов (АПК), входящих в МРБ, выходы m АПК с номерами от 1 до m объединены в одну выходную шину МРБ, а входные/выходные шины m АЦК с номерами от 1 до m подключены к входной/выходной шине МРБ, при этом в каждый из m АЦК входят последовательно соединенные аналоговый радиоприемный канал (АРК), вход которого является входом АЦК, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), разветвитель цифровых сигналов (РЦС), k выходов которого с номерами от 1 до k, где k≥1, соединены с соответствующими k входами набора цифровых фильтров (НЦФ), который содержит k цифровых полосовых фильтров (ЦПФ), входы и выходы которых являются соответствующими входами и выходами НЦФ, k выходов которого подключены к соответствующим k входам управляемого коммутатора цифровых сигналов (УКЦС), выход которого является выходом АЦК, причем входные/выходные шины АРК, АЦП и УКЦС объединены в одну входную/выходную шину АЦК.