RU183966U1 - Устройство подавления помех от гидрометеоров - Google Patents

Устройство подавления помех от гидрометеоров Download PDF

Info

Publication number
RU183966U1
RU183966U1 RU2018125554U RU2018125554U RU183966U1 RU 183966 U1 RU183966 U1 RU 183966U1 RU 2018125554 U RU2018125554 U RU 2018125554U RU 2018125554 U RU2018125554 U RU 2018125554U RU 183966 U1 RU183966 U1 RU 183966U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
duration
output
pulses
circuit
input
Prior art date
Application number
RU2018125554U
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Анатольевич Ледовой
Михаил Ильич Чернов
Original Assignee
Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации filed Critical Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации
Priority to RU2018125554U priority Critical patent/RU183966U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU183966U1 publication Critical patent/RU183966U1/ru

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
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • 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
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
    • 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
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области радиолокации и может быть использована, например, в приемном тракте РЛС после оптимальной фильтрации, когда сигналы являются уже простыми, т.е. с произведением их длительности Т н на ширину спектра Δf н порядка единицы. Технический результат - повышение надежности и эффективности подавления импульсных помех от гидрометеоров путем использования метода селекции импульсов минимальной длительности. Указанный результат достигается за счет того, что устройство подавления помех от гидрометеоров содержит схему 1 защиты от широкополосных и узкополосных помех, устройство 2 стабилизации уровня ложных тревог, блок 3 селекции импульсов по форме и длительности, перемножитель 4, ограничитель 5 снизу, первое 6 и второе 8 дифференцирующее устройства, двухсторонний ограничитель 7, пороговое устройство 9, схема 10 измерения длительности, схема 11 сравнения с пороговым значением длительности и запоминания, генератор 12 прямоугольных импульсов, линия 13 задержки, каскад 14 антисовпадений и логический элемент И 15. 3 ил.

Description

Предлагаемое устройство относится к области радиолокации и может быть использовано, например, в приемном тракте РЛС после оптимальной фильтрации, когда сигналы являются уже простыми, т.е. с произведением их длительности Тн на ширину спектра Δfн порядка единицы.
Задача защиты от гидрометеоров приемника РЛС особенно актуальна, так как гидрометеоры (капли дождя, снег, град и т.п.) обладают значительным разбросом радиальных скоростей и не могут в силу этого подавлены эффективно в схемах линейной селекции целей. Однако, метеорологические образования, как правило, по размерам значительно превосходят размеры цели и при соответствующем выборе параметров РЛС можно достигнуть того, что отражения от целей и гидрометеоров будут различны по длительности.
Известны устройства и системы подавления помех от гидрометеоров (авт.свид. СССР №№ 1.058.444, 1.128.211, 1.840.323; патенты РФ №№ 2.084.922, 2.090.903, 2.101.728, 2.222.031, 2.344.448, 2.394.254, 2.527.167; патенты США №№ 5.500.646; патенты WO №№ 9.724.629, 9.938.028; Лезин Ю.С. оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов. М. сов. радио, 1963; Гоноровский И.С. радиотехнические цепи и сигналы. М. Сов. радио, 1971 и другие).
Из известных устройств и систем наиболее близким к предлагаемому выбрано «Устройство защиты от импульсных помех радиолокационных приемников» (авт. свид. СССР № 1.840.323, G01S 7/36 1975), которое выбрано в качестве прототипа.
Известное устройство обеспечивает защиту от импульсных помех независимо от выходного динамического диапазона сигналов, в отличие от схемы ШОУ, где только уменьшение выходного динамического диапазона сигналов увеличивает помехозащищенность. Динамический диапазон помех по длительности, в котором известное устройство не обеспечивает защиту, определяется только полосой приемного тракта, в которой происходит ограничение, и, с увеличением полосы широкополосной части приемника, помехозащищенность увеличивается. Кроме того, известное устройство может быть использовано для выделения эхо сигналов, отраженных от точечных целей (самолеты, ракеты и т.д.). На фоне отражений для протяженных целей (местные предметы, гидрометеоры), так как в случае отражений от протяженных целей происходит увеличение длительности принимаемых сигналов.
Простые сигналы и шумовые выбросы на выходе оптимального фильтра имеют подобную треугольную форму, а импульсные помехи от гидрометеоров с длительностью, отличающуюся от принимаемых эхо-сигналов имеют трапецеидальную форму (Лезин Ю.С. оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов. М. Сов. радио, 1963). На этом отличии и основано подавление импульсных помех от гидрометеоров. При этом в известном устройстве для разделения указанных импульсов по форме их дифференцируют. Для повышения надежности и эффективности подавления импульсных помех от гидрометеоров в предлагаемом устройстве используют еще и метод селекции импульсов минимальной длительности.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности и эффективности подавления импульсных помех от гидрометеоров путем использования метода селекции импульсов минимальной длительности.
Поставленная задача решается тем, что устройство подавления помех от гидрометеоров, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, последовательно соединенные схему защиты от широкополосных и узкополосных помех, вход которого является входом устройства, устройство стабилизации уровня ложных тревог и перемножитель, выход которого является выходом устройства, последовательно подключенные к выходу устройства стабилизации уровня ложных тревог ограничителя снизу, первого дифференцирующего устройства, двухстороннего ограничителя, второго дифференцирующего устройства и порогового устройства, отличается от ближайшего аналога тем, что оно снабжено схемой измерения длительности, схемой сравнения с пороговым значением длительности и запоминания, генератором прямоугольных импульсов, линией задержки, каскадом антисовпадений и логическим элементом И, причем к выходу устройства стабилизации уровня ложных тревог последовательно подключены схема измерения длительности, схема сравнения с пороговым значением длительности и запоминания, генератор прямоугольных импульсов, каскад антисовпадений, второй вход которого через линию задержки соединен с выходом устройства стабилизации уровня ложных тревог, и логическими элементами И, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, а выход подключен к второму входу перемножителя.
Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1, характеристика ограничителя снизу изображена на фиг. 2. Временные диаграммы, поясняющие работу устройства, показаны на фиг.3.
Устройство подавления помех от гидрометеоров содержит последовательно соединенные схему 1 защиты от широкополосных и узкополосных помех, вход которой является входом устройства, устройство 2 стабилизации уровня ложных тревог и перемножитель 4, выход которого является выходом устройства. К выходу устройства 2 стабилизации уровня ложных тревог последовательно подключены ограничитель 5 снизу, первое дифференцирующее устройство 8, пороговое устройство 9 и логический элемент И 15, выход которого соединен с вторым входом перемножителя 4. К выходу устройства 2 стабилизации уровня ложных тревог последовательно подключены схема 10 измерения длительности, схема 11 сравнения с пороговым значением длительности и запоминания, генератор 12 прямоугольных импульсов и каскад 14 антисовпадений, второй вход которого через линию 13 задержки (время задержки τз которой равно τнпор, τз=τнпор) соединен с выходом устройства 2 стабилизации уровня ложных тревог, а выход подключен ко второму входу логического элемента И 15.
Ограничитель 5 снизу, первое 6 и второе 8 дифференцирующее устройства, двухсторонний ограничитель 7, пороговое устройство 9, схема 10 измерения длительности, схема 11 сравнения с пороговым значением длительности и запоминания, генератор 12 прямоугольных импульсов, линия 13 задержки, каскад 14 антисовпадений и логический элемент И 15 образуют блок 3 селекций импульсов по форме и длительности.
Устройство подавления помех от гидрометеоров работает следующим образом.
Сигналы, прошедшие оптимальную обработку, схему 1 защиты от широкополосных и узкополосных помех (схему ШОУ), устройство 2 стабилизации уровня ложных тревог, разделяются на два канала. В одном из каналов сигналы проходят через блок 3 селекции импульсов по форме и длительности. В другом канале стоит перемножитель 4, в котором осуществляется перемножение выходного случайного процесса радиолокационного приемника со сформированными импульсами на выходе блока 3 селекции импульсов по форме и длительности. При этом на выход перемножителя 4 проходят импульсы, отраженные от целей, а помехи не проходят.
Рассмотрим конкретную реализацию блока 3 селекции импульсов по форме и длительности. Для простоты ограничимся случаем обработки простых сигналов. (фиг.3, а) Входным элементом блока 3 селекции является нелинейный элемент – ограничитель снизу 5. Уровень ограничения U0 выбирается таким образом, чтобы обеспечить необходимый уровень ложных тревог на выходе всего устройства. На выходе ограничителя 5 снизу получается последовательность импульсов, превысивших порог ограничителя (фиг.3б). Простые сигналы и шумовые выбросы на выходе оптимального фильтра имеют треугольную форму, а импульсные помехи от гидрометеоров с длительностью, отличающуюся от принимаемых эхо-сигналов, имеют трапецеидальную форму. На этом отличии и основано подавление импульсных помех от гидрометеоров.
Для выделения сигналов треугольной формы их дифференцируют. На выходе первой дифференцирующей цепи 6 в случае трапецеидального импульса (для помех τп>Tп и τп<Tн) получается два разнополярных импульса, отстающих на величину, определяемую длительностью помехи, а в случае треугольного импульса разнополярные импульсы примыкают друг к другу (фиг. 3, б). Полученные импульсы поступают на вход двухстороннего ограничителя 7, на выходе которого амплитуда продифференцированных импульсов становится одинаковой и не зависит от динамического диапазона выходных сигналов приемника (фиг. 3,г). На выходе ограничителя 7 с помощью второго устройства 8 дифференцирования выделяются моменты времени, в которые достигается максимальное значение принимаемых эхо-сигналов (фиг. 3, д). В эти моменты производная огибающей эхо-сигналов круто проходят через нуль, а для импульсных помех с длительностью, отличающейся от длительности зондирующих импульсов, в момент достижения максимального значения помехи на выходе оптимального фильтра крутизна производной огибающей помехи постоянна и равна нулю.
Это приводит к тому, что максимальный уровень помех на выходе дифференцирующей цепи 8 всегда меньше уровня импульсов, соответствующих входным треугольным импульсам (фиг.3, д). В данном случае отработки простых сигналов уровень помех будет в два раза ниже уровня полезных сигналов. Ставя порог порядка единицы, можно четко выделить моменты времени, в которые достигается максимальное значение импульсов, совпадающих по форме с треугольными. Поскольку на выходе порогового элемента 9 импульсы постоянны по амплитуде, то такие сигналы нельзя использовать непосредственно для изображения на индикаторе кругового обзора (ИКО), так как для необходимой контрастности изображения динамический диапазон сигналов на ИКО должен быть порядка 5÷7. Для сохранения динамического диапазона на ИКО выходной процесс с выхода устройства 2 стабилизации уровня шума перемножается с пронормированными импульсами, выделенными в блоке 3 селекции импульсов по форме и длительности. На выход перемножителя 4 проходят только сигналы, которые по форме совпадают с эхо-сигналами (фиг. 3, д).
Если импульсные сигналы разделяются по времени, то селектировать по длительности можно без существенных искажений амплитуды и формы селектируемого сигнала. Для этого можно использовать следующий принцип: измеряется длительность каждого из импульсов последовательности с помощью схемы 10, сравниваются измеренные величины с пороговыми значениями τнпор в схеме 11. В момент, когда измеряемая величина превышает τнпор, включается генератор 12 прямоугольных импульсов. Далее, от схемы 10 измерения длительности требуется лишь зарегистрировать момент окончания селектируемого импульса. После этого схема возвращается в исходное состояние и готова начать измерение следующего импульса. Данные о длительности селектируемых импульсов передаются на схемы запоминания длительности, которая определяет момент окончания работы генератора 12 прямоугольных импульсов.
Следовательно, генератор 12 прямоугольных импульсов вырабатывает прямоугольные импульсы каждый раз, когда длительность селектируемого импульса превышает τнпор, и не вырабатывает – когда не превышает.
Каскад 14 антисовпадений постоянно открыт, если не поступают прямоугольные импульсы, и закрыт, когда они поступают. Благодаря этому на выход схемы проходят лишь те импульсы, длительность которых меньше порогового значения (фиг. 3, ж). Указанные импульсы вместе с импульсами с выхода порогового устройства 9 (фиг. 3,е) поступают на два входа логического элемента И 15, на выходе которого формируется последовательность импульсов (фиг.3, з), соответствующая селекции импульсов по форме и длительности. Эти импульсы поступают на второй вход перемножителя 4, на выход которого проходят только сигналы, которые по форме и длительности совпадают с эхо-сигналами.
Предлагаемое устройство обеспечивает защиту от помех, длительность которых незначительно отличается от длительности зондирующего сигналов. В блоке селекции импульсов по форме не выделяются помехи, длительность которых отличается более чем на длительность переднего (заднего) фронта эхо-импульса в широкополосной части приемника, в которой происходит ограничение.
Предлагаемое устройство обеспечивает защиту от импульсных помех независимо от выходного динамического диапазона сигналов, в отличие от схемы ШОУ, где только уменьшение выходного динамического диапазона сигналов увеличивает помехозащищенность. Динамический диапазон помех по длительности, в котором предлагаемое устройство не обеспечивает защиту, определяется только полосой приемного тракта, в которой происходит ограничение, и с увеличением полосы широкополосной части приемника помехозащищенность увеличивается. Кроме того, предлагаемое устройство может быть использовано для выделения эхо-сигналов, отраженных от точечных целей (самолеты, ракеты и т.д.) на фоне отражений от протяженных целей (местные предметы, гидрометеоры), так как в случае отражений от протяженных целей происходит увеличение длительности принимаемых сигналов.
Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение надежности и эффективности подавления импульсных помех от гидрометеоров. Это достигается за счет использования метода селекции импульсов минимальной длительности.

Claims (1)

  1. Устройство подавления помех от гидрометеоров, содержащее последовательно соединенные схему защиты от широкополосных и узкополосных помех, вход которой является входом устройства, устройство стабилизации уровня ложных тревог и перемножитель, выход которого является выходом устройства, последовательно подключенные к выходу устройства стабилизации уровня ложных тревог ограничителя снизу, первого дифференцирующего устройства, двухстороннего ограничителя, второго дифференцирующего устройства и порогового устройства, отличающееся тем, что оно снабжено схемой измерения длительности, схемой сравнения с пороговым значением длительности и запоминания, генератором прямоугольных импульсов, линией задержки, каскадом антисовпадений и логическим элементом И, причем к выходу устройства стабилизации уровня ложных тревог последовательно подключены схема измерения длительности, схема сравнения с пороговым значением длительности и запоминания, генератор прямоугольных импульсов, каскад антисовпадений, второй вход которого через линию задержки соединен с выходом устройства стабилизации уровня ложных тревог, и логический элемент И, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, а выход подключен к второму входу перемножителя.
RU2018125554U 2018-07-12 2018-07-12 Устройство подавления помех от гидрометеоров RU183966U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125554U RU183966U1 (ru) 2018-07-12 2018-07-12 Устройство подавления помех от гидрометеоров

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125554U RU183966U1 (ru) 2018-07-12 2018-07-12 Устройство подавления помех от гидрометеоров

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU183966U1 true RU183966U1 (ru) 2018-10-11

Family

ID=63858705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018125554U RU183966U1 (ru) 2018-07-12 2018-07-12 Устройство подавления помех от гидрометеоров

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU183966U1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2013784C1 (ru) * 1992-06-16 1994-05-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт радиоаппаратуры Адаптивный компенсатор пассивных помех
US20040056791A1 (en) * 2002-09-20 2004-03-25 Alford James Larry Simultaneous dual polarization radar system
SU1840323A1 (ru) * 1975-07-30 2006-09-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Устройство защиты от импульсных помех радиолокационных приемников
JP2011059078A (ja) * 2009-09-14 2011-03-24 Toshiba Corp 二重偏波レーダ装置及び干渉判定方法
RU2593146C1 (ru) * 2015-07-14 2016-07-27 Владимир Григорьевич Бартенев Способ адаптивного обнаружения сигналов движущихся целей на фоне многокомпонентных пассивных помех

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1840323A1 (ru) * 1975-07-30 2006-09-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" Устройство защиты от импульсных помех радиолокационных приемников
RU2013784C1 (ru) * 1992-06-16 1994-05-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт радиоаппаратуры Адаптивный компенсатор пассивных помех
US20040056791A1 (en) * 2002-09-20 2004-03-25 Alford James Larry Simultaneous dual polarization radar system
JP2011059078A (ja) * 2009-09-14 2011-03-24 Toshiba Corp 二重偏波レーダ装置及び干渉判定方法
RU2593146C1 (ru) * 2015-07-14 2016-07-27 Владимир Григорьевич Бартенев Способ адаптивного обнаружения сигналов движущихся целей на фоне многокомпонентных пассивных помех

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7864100B2 (en) Self-referencing radar pulse detector
US2817832A (en) Multiple sweep
US2752593A (en) Initiating and timing circuit for a doppler type chronograph
RU2704789C1 (ru) Способ адаптивной обработки сигналов в обзорных когерентно-импульсных радиолокационных станциях
CN102707265A (zh) 一种基于频域的抗异步干扰方法
RU2505934C1 (ru) Способ поиска шумоподобных фазоманипулированных сигналов и радиоприемное устройство для его осуществления
US2426989A (en) Radio detection system
US4155088A (en) Dual frequency transmission apparatus for frequency-agile radar systems utilizing MTI techniques
US20050035903A1 (en) Apparatus for radar
RU183966U1 (ru) Устройство подавления помех от гидрометеоров
US3296581A (en) Signal amplitude derivation from coincidence information
RU179509U1 (ru) Корреляционно-фильтровой обнаружитель
Sedivy Radar PRF staggering and agility control maximizing overall blind speed
RU2518052C2 (ru) Способ стабилизации вероятности ложной тревоги (варианты) и устройство для его реализации (варианты)
US3758856A (en) Pulse repetition frequency determination system
US3381292A (en) Radar detection system
RU2308736C1 (ru) Устройство селекции мешающих отражений от оптически ненаблюдаемых объектов (&#34;ангелов&#34;)
US3105967A (en) Velocity measuring radar apparatus for high speed vehicles
US2728899A (en) Receiver blanking circuit for pulse transmission-reception systems
US2650357A (en) Delay controlled pulse generator
RU2498337C1 (ru) Устройство селекции мешающих отражений от оптически ненаблюдаемых объектов (&#34;ангелов&#34;) в зоне &#34;местных&#34; предметов
US20200025874A1 (en) Radar Saturating Clutter Mitigation by Waveform Selection
George et al. Comb filters for pulsed radar use
US3594794A (en) Radar target detection device
US4712109A (en) Device for the identification of undesirable echoes in radar systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200713