RU1841036C - Device to control frequency tuning of receiver - Google Patents
Device to control frequency tuning of receiverInfo
- Publication number
- RU1841036C RU1841036C SU4511812/07A SU4511812A RU1841036C RU 1841036 C RU1841036 C RU 1841036C SU 4511812/07 A SU4511812/07 A SU 4511812/07A SU 4511812 A SU4511812 A SU 4511812A RU 1841036 C RU1841036 C RU 1841036C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- frequency
- block
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники, в частности, к аппаратуре обнаружения и измерения параметров импульсных радиосигналов при пассивной разведке источников излучения и может быть использовано в станциях радиотехнической разведки и пассивного целеуказания.The present invention relates to the field of radio engineering, in particular, to equipment for detecting and measuring parameters of pulsed radio signals during passive reconnaissance of radiation sources and can be used in radio intelligence reconnaissance and passive target designation stations.
В настоящее время в станциях радиотехнической разведки и пассивного целеуказания широко применяют поисковый метод обзора по частоте с использованием двух видов поиска:At present, the radio frequency reconnaissance and passive target designation stations widely use the frequency search method of searching using two types of search:
- равномерного, с анализом ″на проходе″, при котором время приема tп на каждой частотной градации равно необходимому для обнаружения и анализа нескольких (М) импульсов и связано с максимальным периодом следования Tсм сигнала соотношением- uniform, with analysis ″ in the passage ″, at which the reception time t p at each frequency gradation is equal to that necessary for the detection and analysis of several (M) pulses and is associated with the maximum repetition period T cm of the signal by the ratio
tп=МTcм;t p = MT cm ;
- неравномерного: с обнаружением ″на проходе″ и остановкой для анализа принимаемой последовательности сигналов, с частотным поиском по заранее определенному алгоритму.- uneven: with detection ″ in the passage ″ and stop for analysis of the received signal sequence, with frequency search according to a predetermined algorithm.
Приведенные методы частотного поиска не позволяют в полной мере удовлетворить два противоречивых требования к средствам радиотехнической разведки и пассивного целеуказания, а именно: с одной стороны - обеспечить высокое быстродействие, необходимое для обнаружения кратковременных (0,05…0,1 сек) последовательностей импульсов, излучаемых по главному лепестку ДН, для чего необходимо иметь минимальное время приема и обработки каждого из разведуемых излучений; с другой стороны - производить точное измерение пеленга и параметров излучения, в том числе характеристик последовательности (пачки), например, огибающей пачки, длительности облучения главным лепестком, для чего необходимо осуществлять прием и обработку максимально возможного числа импульсов каждого из разведуемых излучений.The above methods of frequency search do not fully satisfy two conflicting requirements for radio reconnaissance and passive target designation, namely: on the one hand, to ensure the high speed required to detect short-term (0.05 ... 0.1 sec) pulse sequences emitted along the main lobe of the beam, for which it is necessary to have a minimum time for receiving and processing each of the reconnaissance radiation; on the other hand, to accurately measure the bearing and radiation parameters, including the characteristics of the sequence (burst), for example, the envelope of the burst, the duration of the irradiation with the main lobe, for which it is necessary to receive and process the maximum possible number of pulses of each of the radiated emissions.
Данные о тонкой структуре пачки в ряде случаев дают возможность решать задачи различения однотипных РЛС (см., например, В.А. Балаба и др. ″Экспериментальные исследования законов вобуляции временных параметров сигналов РЛС цифровыми устройствами″. Вопросы кораблестроения, серия ″Вычислительная техника″, Вып. 13, 1979 г.)The data on the fine structure of the pack in some cases make it possible to solve the problems of distinguishing the same type of radar (see, for example, V.A. Balaba and others. “Experimental studies of the laws of wobbling temporal parameters of radar signals with digital devices.” Shipbuilding issues, series ″ Computing ″
Из вышесказанного можно сделать вывод, что для одновременного выполнения требований по обеспечению высокой вероятности обнаружения (быстродействия) при приеме кратковременных последовательностей, излучаемых по главному лепестку РЛС, и увеличения точности измерения параметров принятых сигналов необходимо применять специальные методы (устройства) управления частотным поиском гетеродина.From the foregoing, we can conclude that in order to simultaneously fulfill the requirements to ensure a high probability of detection (speed) when receiving short-term sequences emitted from the main lobe of the radar, and to increase the accuracy of measuring the parameters of the received signals, it is necessary to use special methods (devices) for controlling the frequency search of the local oscillator.
Известны технические решения, в которых реализованы различные режимы управления частотным поиском.Known technical solutions in which various frequency search control modes are implemented.
В системе поиска-захвата сигнала (патент США №3675132, 1972 г., МКИ: H04B 1/26) принятый высокочастотный сигнал смешивается с выходным сигналом местного гетеродина, настраиваемого напряжением для получения сигнала промежуточной частоты, одновременно подаваемого на частотный дискриминатор и в блок оперативного запоминающего устройства.In the signal search-capture system (US patent No. 3675132, 1972, MKI:
Управляющее напряжение для генератора формируется блоком АПЧ, в котором имеется интегратор, на выход которого подается селектируемое постоянное напряжение.The control voltage for the generator is generated by the AFC unit, in which there is an integrator, the output of which is supplied with a selectable constant voltage.
В режиме поиска интегратор генерирует линейно изменяющееся напряжение для захвата сигнала станции. Схема обратной связи обеспечивает повторяемость напряжения поиска в заданных пределах.In search mode, the integrator generates a ramp voltage to capture the station signal. The feedback circuit provides repeatability of the search voltage within specified limits.
Сигналы с двух выходов дискриминатора двухполярного видеосигнала, превышающие заданный порог, вводят систему в режим захвата и селективно стробируют два регулируемых входных постоянных уровня для получения треугольного напряжения на выходе интегратора, причем центральная точка этого напряжения соответствует заданной частоте местного гетеродина.The signals from the two outputs of the discriminator of the bipolar video signal that exceed the specified threshold enter the capture mode and selectively gate two adjustable input constant levels to obtain a triangular voltage at the integrator output, and the center point of this voltage corresponds to the given local oscillator frequency.
Выходной сигнал гетеродина смешивается с накопленным сигналом промежуточной частоты для получения отклика принятого сигнала.The output signal of the local oscillator is mixed with the accumulated signal of the intermediate frequency to obtain a response of the received signal.
Недостатком данного устройства является низкая вероятность обнаружения кратковременных последовательностей нескольких источников излучения, которая обуславливается постоянной скоростью частотного поиска и использованием режима захвата при обнаружении сигнала.The disadvantage of this device is the low probability of detecting short-term sequences of several radiation sources, which is determined by the constant speed of the frequency search and using the capture mode when a signal is detected.
Известен также радиоприемник для селективной настройки (патент США №3725788, 1973 г., МКИ: H04B 1/32), содержащий первый преобразователь, обеспечивающий настройку на непрерывный входной высокочастотный сигнал, и второй преобразователь для автоматической последовательной настройки на несколько дискретных, предварительно устанавливаемых частот, отличающихся от частоты непрерывного входного ВЧ сигнала.A radio receiver for selective tuning is also known (US patent No. 3725788, 1973, MKI:
Первое и второе настроечные устройства работают одновременно, причем второе содержит схему для автоматического последовательного переключения приемника с одной дискретной частоты на другую до обнаружения сигнала.The first and second tuning devices operate simultaneously, and the second contains a circuit for automatically sequentially switching the receiver from one discrete frequency to another until a signal is detected.
Предусмотрена также схема, отключающая второе настроечное устройство в отсутствие передачи на любой из дискретных частот, и схема, отключающая первое настроечное устройство и блокирующая второе настроечное устройство в режиме приема одной из дискретных частот при наличии непрерывного ВЧ сигнала.There is also a circuit that disables the second tuning device in the absence of transmission to any of the discrete frequencies, and a circuit that disables the first tuning device and blocks the second tuning device in the mode of receiving one of the discrete frequencies in the presence of a continuous RF signal.
Недостатком приемника является то, что частотный поиск производится по заранее определенным точкам частотного диапазона, вследствие чего не обеспечивается обнаружение сигналов с априорно неизвестной несущей частотой.The disadvantage of the receiver is that the frequency search is performed at predetermined points in the frequency range, as a result of which detection of signals with an a priori unknown carrier frequency is not provided.
Приемник с быстрой автоматической перестройкой на фиксированные волны (патент США №3714585, 1973 г., МКИ H04B 1/32) имеет местный гетеродин с элементами, определяющими настройку на различные волны и включаемыми последовательно для управления частотой настройки.The receiver with fast automatic tuning to fixed waves (US patent No. 3714585, 1973, MKI H04B 1/32) has a local oscillator with elements that determine the tuning for various waves and connected in series to control the tuning frequency.
Регистр сдвига, управляемый многочастотным синтезатором, используется для определения последовательности работы элементов, настраивающих приемник на различные волны.The shift register, controlled by a multi-frequency synthesizer, is used to determine the sequence of elements that tune the receiver to various waves.
В каждом канале имеются переключатели для управления частотой синхрогенератора. Когда канальный переключатель на высокую частоту и элемент настройки на определенную волну, связанный с этим переключателем, присоединяются к схеме гетеродина, синхронизатор снова быстро выдает импульсы и воздействует на элемент, определяющий настройку приемника на следующую волну до того, как схема, принимающая несущую, сможет настроиться на эту волну.Each channel has switches to control the frequency of the clock. When the channel high-frequency switch and the tuner for a specific wave associated with this switch are connected to the local oscillator circuit, the synchronizer again quickly generates pulses and acts on the element that determines the receiver tuned to the next wave before the carrier-receiving circuit can tune to this wave.
Недостатком приемника с быстрой автоматической перестройкой в диапазоне частот является низкая точность измерения параметров принимаемых сигналов вследствие минимального количества принятых сигналов.The disadvantage of the receiver with fast automatic tuning in the frequency range is the low accuracy of the measurement of the received signal parameters due to the minimum number of received signals.
Кроме того, данный приемник имеет низкую вероятность обнаружения кратковременных последовательностей сигналов, т.к. настройка синтезатора на любую из частот осуществляется последовательно по заранее определенному закону.In addition, this receiver has a low probability of detecting short-term sequences of signals, because tuning the synthesizer to any of the frequencies is carried out sequentially according to a predetermined law.
Способ перестройки приемника, описанный в заявке ФРГ №3628964 от 26.8.1986 г., H03J 5/00, H04H 1/00, дает возможность настройки и включения приемника в заданное время, по которому данные (дата, время начала передачи, частота, программа и т.д.) вводятся в запоминающее устройство в определенном порядке, например, по возрастанию даты и времени начала передачи.The receiver tuning method described in the application of the Federal Republic of Germany No. 3628964 dated 8/26/1986,
Данные могут быть перераспределены в другом порядке (для сокращения времени перестройки), например, по возрастанию частоты. Процесс поиска прекращается при совпадении данных, содержащихся в запоминающем устройстве с информацией, имеющейся в принятом сигнале, что является существенным недостатком данного способа, не позволяющим использовать его для поиска кратковременных излучений нескольких РЛС.Data can be redistributed in a different order (to reduce tuning time), for example, by increasing frequency. The search process stops when the data contained in the storage device matches the information available in the received signal, which is a significant drawback of this method, which does not allow it to be used to search for short-term emissions of several radars.
Известен ряд других работ по синтезу эффективных методов частотного поиска в аппаратуре радиотехнической разведки. В публикациях Ю.В. Шепеля ″Использование метода адаптации по частоте при исполнительной разведке″, Военная радиоэлектроника, №15, 1967 г., ″Оценка повышения эффективности разведки радиосигналов за счет использования метода адаптации по частоте в поисковом разведывательном приемнике″, Военная радиоэлектроника №16, 1969 г., рассмотрены вопросы оптимизации поиска по несущей частоте, в основу которой положен принцип выделения из принимаемой в интересах исполнительной разведки совокупности сигналов информации о ″новых″ сигналах, т.е. тех, которые не обнаруживались на предыдущих циклах частотного поиска.A number of other works are known on the synthesis of effective methods of frequency search in electronic intelligence equipment. In the publications of Yu.V. Shepel ″ Using the frequency adaptation method for executive reconnaissance ″, Military Radio Electronics, No. 15, 1967, ″ Evaluation of improving the efficiency of radio signal reconnaissance by using the frequency adaptation method in a search reconnaissance receiver ″, Military Radio Electronics No. 16, 1969, questions of search optimization by carrier frequency are considered, which is based on the principle of extracting information about ″ new ″ signals from the set of signals received in the interests of executive intelligence; those that were not detected in previous cycles of the frequency search.
Рассматриваемый в указанных статьях Ю.В. Шепеля разведприемник содержит антенну, смеситель, УПЧ, детектор, видеоусилитель, поисковый гетеродин, генератор тактовых импульсов, счетную схему, блок синхронизации и управления, три блока памяти, блок сравнения.Considered in the specified articles Yu.V. The intelligence receiver lisp contains an antenna, a mixer, an amplifier, a detector, a video amplifier, a local oscillator, a clock, a counting circuit, a synchronization and control unit, three memory units, and a comparison unit.
Принцип работы данного разведприемника заключается в следующем. Поисковый гетеродин перестраивается в полосе разведуемых частот. При приеме сигнала счетная схема измеряет промежуток времени между моментом начала перестройки и моментом появления импульса на выходе видеоусилителя.The principle of operation of this reconnaissance receiver is as follows. The search local oscillator is rebuilt in the band of reconnoitered frequencies. When receiving a signal, the counting circuit measures the time interval between the moment of the beginning of the adjustment and the moment of the appearance of the pulse at the output of the video amplifier.
Измеренный промежуток времени соответствует частоте принимаемого сигнала. Блоки памяти служат для запоминания несущей частоты принятых сигналов за каждый цикл обзора по частоте.The measured time interval corresponds to the frequency of the received signal. The memory blocks are used to store the carrier frequency of the received signals for each frequency review cycle.
Блок сравнения производит сравнение несущей частоты принимаемых сигналов за предыдущий и последующий циклы обзора по частоте и определяет значение частот ″новых″ сигналов.The comparison unit compares the carrier frequency of the received signals for the previous and subsequent review cycles in frequency and determines the frequency of the ″ new ″ signals.
На первом частотном обзоре данные о несущей частоте записываются в первый блок памяти, на втором - во второй блок памяти. Далее производится сравнение результатов первого и второго обзоров, в результате чего определяются ″новые″ сигналы.At the first frequency review, data on the carrier frequency is recorded in the first memory block, at the second - in the second memory block. Next, the results of the first and second reviews are compared, as a result of which ″ new ″ signals are determined.
После третьего обзора по частоте процедура сравнения аналогична ранее описанной с той лишь разницей, что сравниваются сигналы второго и третьего блока памяти.After the third frequency review, the comparison procedure is similar to that previously described with the only difference being that the signals of the second and third memory block are compared.
Результаты четвертого обзора записываются в подготовленный для записи первый блок памяти, при этом сравнивается информация с выходов первого и третьего блоков памяти, а второй подготавливается для записи результатов пятого частотного обзора.The results of the fourth review are recorded in the first memory block prepared for recording, while the information from the outputs of the first and third memory blocks is compared, and the second is prepared to record the results of the fifth frequency review.
В работе В.А. Брагинского и др. ″Разведывательный приемник с программно-дискретной настройкой″, Военная радиоэлектроника, №16, 1969 г., рассмотрены особенности построения и принцип действия разведприемника с автоматизированной циклической частотной настройкой по программе, записанной на перфокарту, т.е. по заранее определенной программе.In the work of V.A. Braginsky et al. ″ Reconnaissance receiver with software-discrete tuning ″, Military Radio Electronics, No. 16, 1969, features of construction and the principle of operation of a reconnaissance receiver with automated cyclic frequency tuning according to a program recorded on a punched card, that is, according to a predetermined program.
В статье В.Н. Игнатьева ″Оптимальный частотный поиск по диапазону с переменной скоростью″, Военная радиоэлектроника, №16, 1969 г., показано, что оптимизация частотного поиска может быть осуществлена на основе априорных данных о возможном нахождении излучающей РЛС в том или другом участке частотного диапазона.In the article by V.N. Ignatiev ″ Optimal frequency search over a range with a variable speed ″, Military Radio Electronics, No. 16, 1969, it is shown that optimization of frequency search can be carried out on the basis of a priori data on the possible location of the emitting radar in one or another part of the frequency range.
При этом в участках диапазона, где предполагается наличие излучающих РЛС, используется медленная скорость частотного поиска, а там, где по априорным данным работа РЛС маловероятна, - используется быстрый поиск по частоте.Moreover, in the parts of the range where the presence of emitting radars is assumed, the slow speed of the frequency search is used, and where, according to a priori data, the operation of the radar is unlikely, a quick search in frequency is used.
Устройства и способы организации частотного поиска, приведенные в данных публикациях, не дают удовлетворительных результатов по вероятности обнаружения кратковременных последовательностей и точности измерения параметров априорно неизвестных сигналов, т.к. при этом используется перестройка несущей частоты либо по заранее определенному закону, либо решается задача выделения сигналов, которые на предыдущих обзорах не обнаруживались.The devices and methods for organizing the frequency search described in these publications do not give satisfactory results on the probability of detecting short-term sequences and the accuracy of measuring parameters of a priori unknown signals, because in this case, carrier frequency tuning is used either according to a predetermined law, or the problem of isolating signals that were not detected in previous reviews is solved.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для управления частотным поиском пассивной радиолокационной станции. Часть этого устройства, функционально соответствующая заявляемому устройству, рассматривается в качестве прототипа.Closest to the technical nature of the present invention is a device for controlling the frequency search of a passive radar station. Part of this device, functionally corresponding to the claimed device, is considered as a prototype.
Устройство-прототип содержит приемник радиолокационных сигналов, состоящий из последовательно соединенных смесителя, усилителя промежуточной частоты (УПЧ), детектора и видеоусилителя, а также гетеродина, выход которого подключен к входу смесителя, формирователь управляющего напряжения, выход которого соединен с управляющим входом гетеродина, счетчик, генератор тактовых импульсов, блок определения параметров сигналов, подключенный к выходу видеоусилителя, а также блок определения периода следования.The prototype device contains a radar signal receiver, consisting of a series-connected mixer, an intermediate frequency amplifier (IFA), a detector and a video amplifier, as well as a local oscillator, the output of which is connected to the mixer input, a control voltage driver, the output of which is connected to the control input of the local oscillator, a counter, a clock pulse generator, a block for determining the parameters of the signals connected to the output of the video amplifier, as well as a block for determining the repetition period.
Устройство содержит также ряд других элементов и узлов, состав и функционирование которых не имеют отношения к сущности заявляемого технического решения.The device also contains a number of other elements and nodes, the composition and functioning of which are not related to the essence of the claimed technical solution.
Гетеродин и смеситель приемника осуществляют преобразование принятых СВЧ сигналов в радиосигналы промежуточной частоты, которые затем усиливаются в УПЧ и поступают далее на детектор огибающей и видеоусилитель.The local oscillator and the mixer of the receiver convert the received microwave signals into the intermediate frequency radio signals, which are then amplified in the IF amplifier and then fed to the envelope detector and video amplifier.
Управление режимом частотного поиска гетеродином осуществляется формирователем управляющего напряжения. Генератор тактовых импульсов и счетчик вырабатывают кодовый сигнал, который используется для формирования управляющего напряжения, обеспечивающего требуемый режим поиска.The control of the frequency search by the local oscillator is carried out by the driver of the control voltage. The clock generator and counter generate a code signal that is used to generate a control voltage that provides the desired search mode.
В блок определения параметров сигналов с выхода видеоусилителя поступают сигналы, параметры которых (например, амплитуда, длительность) подлежат измерению.The block for determining the parameters of the signals from the output of the video amplifier receives signals whose parameters (for example, amplitude, duration) are to be measured.
Блок определения параметров сигналов содержит устройство определения позиционного кода уровня принимаемого сигнала, представляющее собой набор параллельно включенных пороговых элементов, шифратор, преобразующий позиционный код уровня в двоичный, и устройство определения двоичного кода длительности сигнала, например, в виде счетчика, подключенного к генератору тактовых импульсов через элемент И, на другой вход которого подается измеряемый видеоимпульс.The signal parameter determination unit comprises a device for determining the position code of the level of the received signal, which is a set of parallel-connected threshold elements, an encoder that converts the position code of the level to binary, and a device for determining the binary code of the signal duration, for example, in the form of a counter connected to the clock generator via element And, to the other input of which a measured video pulse is supplied.
Устройство-прототип обеспечивает адаптивное управление перестройкой частоты в супергетеродинном приемнике пассивной РЛС, сущность которого заключается в следующем.The prototype device provides adaptive frequency tuning in a superheterodyne receiver of a passive radar, the essence of which is as follows.
Гетеродин осуществляет быструю перестройку частоты со скоростью, позволяющей принимать за время нахождения полосы пропускания на несущей частоте разведываемой излучающей РЛС только один импульс (это время должно быть равным максимально возможному периоду следования разведуемого сигнала).The local oscillator performs fast frequency tuning at a speed that allows it to take only one pulse during the passage of the passband at the carrier frequency of the reconnaissance emitting radar (this time should be equal to the maximum possible period of the reconnaissance signal).
В момент приема этого одного импульса соответствующие элементы схемы прототипа вырабатывают управляющее напряжение, которое поступает на устройство управления текущей частотой гетеродина и останавливает перестройку частоты, т.е. ″останавливает″ полосу пропускания приемника на несущей частоте разведуемой излучающей РЛС.At the time of receiving this single pulse, the corresponding elements of the prototype circuit generate a control voltage that is supplied to the control device of the current local oscillator frequency and stops the frequency tuning, i.e. ″ Stops ″ the receiver bandwidth at the carrier frequency of the reconnaissance emitting radar.
Остановка может производиться либо на определенный фиксированный промежуток времени, продолжительность которого определяется величиной нескольких максимальных периодов следования разведуемой РЛС, в течение которых должен быть выполнен анализ сигнала, либо на время, в течение которого будет принято необходимое для выполнения обнаружения и анализа количество импульсов.The stop can be made either for a certain fixed period of time, the duration of which is determined by the value of several maximum periods for the reconnaissance radar to follow during which the signal should be analyzed, or for the time during which the necessary number of pulses will be received for detection and analysis.
Таким образом, остановка будет закончена либо через несколько максимальных периодов следования, либо по истечении времени, соответствующего установленному (необходимому для точного анализа) количеству периодов следования (или числу принимаемых импульсов) данного сигнала.Thus, the stop will be completed either after a few maximum repetition periods, or after a period of time corresponding to the set (necessary for an accurate analysis) number of repetition periods (or the number of received pulses) of a given signal.
Устройству, выбранному в качестве прототипа, а также всем перечисленным выше аналогам присущ существенный недостаток, заключающийся в том, что ни одно из приведенных технических решений не обеспечивает совместного выполнения требований по высокой вероятности обнаружения при приеме кратковременных последовательностей, излучаемых главным лепестком РЛС, и высокой точности измерения параметров принятых сигналов, требующей приема и обработки максимально возможного количества импульсов от каждой разведуемой по главному лепестку РЛС.The device selected as a prototype, as well as all of the analogues listed above, has a significant drawback, namely, that none of the technical solutions provided ensures the joint fulfillment of the requirements for high probability of detection when receiving short-term sequences emitted from the main radar lobe and high accuracy measuring the parameters of the received signals, requiring the reception and processing of the maximum possible number of pulses from each reconnaissance radar on the main lobe.
Иными словами, известное устройство будет иметь либо низкую вероятность - при времени анализа, обеспечивающем прием достаточного числа импульсов для точного определения параметров (не менее 15-20 импульсов), либо недостаточную точность анализа параметров сигналов - при сокращении времени анализа до минимально возможного (3-5 импульсов) и повышении при этом вероятности обнаружения.In other words, a known device will have either a low probability - with an analysis time that ensures the reception of a sufficient number of pulses for accurate determination of parameters (at least 15-20 pulses), or insufficient accuracy of the analysis of signal parameters - while reducing the analysis time to the minimum possible (3- 5 pulses) and an increase in the probability of detection.
Целью предложения является устранение данного недостатка.The aim of the proposal is to eliminate this drawback.
Для этого в состав устройства-прототипа, содержащего приемник радиолокационных сигналов, состоящий из последовательно соединенных смесителя, усилителя промежуточной частоты, детектора и видеоусилителя, а также гетеродина, выход которого соединен с входом смесителя, формирователь управляющего напряжения, выход которого соединен с входом гетеродина счетчик, генератор тактовых импульсов, блок определения параметров сигналов, подключенный к выходу видеоусилителя, а также блок определения периода следования, содержащий n узлов выделения импульсных сигналов по частоте следования, представляющих собой узкополосные фильтры, входы которых объединены и являются входом блока, введены блок оперативной памяти, блок формирования стробов и коммутатор, первый сигнальный вход которого подключен к выходу счетчика, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход коммутатора подключен к выходу блока оперативной памяти, управляющий вход упомянутого коммутатора подключен к первому выходу блока формирования стробов, а выход соединен с входом формирователя управляющего напряжения и с первым входом блока оперативной памяти, второй вход блока оперативной памяти и вход блока формирования стробов подключены к выходу блока определения периода следования, образованному группой выходов n узлов выделения импульсных сигналов по частоте следования (узкополосных фильтров), третий вход блока оперативной памяти подключен к второму выходу блока формирования стробов, вход блока определения периода следования соединен с выходом видеоусилителя.To this end, a prototype device containing a radar signal receiver, consisting of a series-connected mixer, an intermediate-frequency amplifier, a detector and a video amplifier, as well as a local oscillator, the output of which is connected to the mixer input, a control voltage shaper whose output is connected to the local oscillator input, clock generator, a block for determining the parameters of the signals connected to the output of the video amplifier, as well as a block for determining the repetition period, containing n allocation nodes pulse signals according to the repetition rate, which are narrow-band filters, the inputs of which are combined and are the input of the block, a random-access memory block, a strobe generation block, and a switch are introduced, the first signal input of which is connected to the counter output, the input of which is connected to the output of the clock generator, the second input the switch is connected to the output of the RAM block, the control input of the said switch is connected to the first output of the strobe block, and the output is connected to the input of the driver I control voltage and with the first input of the RAM block, the second input of the RAM block and the input of the strobe forming block are connected to the output of the block of determining the repetition period, formed by the group of outputs n nodes of the selection of pulse signals by repetition rate (narrow-band filters), the third input of the block of RAM connected to the second output of the strobe forming unit, the input of the unit for determining the repetition period is connected to the output of the video amplifier.
Блок определения периода следования сигналов содержит n узлов выделения импульсных сигналов по частоте следования, каждый из которых состоит из первого и второго элементов задержки, первого и второго элементов И.The block for determining the sequence of signals contains n nodes of the selection of pulse signals in frequency, each of which consists of the first and second delay elements, the first and second elements I.
Выход первого элемента задержки соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен ко входу второго элемента задержки и второго входа второго элемента И.The output of the first delay element is connected to the first input of the first element And, the output of which is connected to the input of the second delay element and the second input of the second element I.
Выход второго элемента задержки подключен к первому входу второго элемента И, выход которого является выходом узла. Выходы вторых элементов И всех узлов образуют n выходов блока определения периода следования сигналов; входы первых элементов задержки и вторые входы первых элементов И соединены вместе и являются входом блока.The output of the second delay element is connected to the first input of the second AND element, the output of which is the output of the node. The outputs of the second elements AND of all nodes form n outputs of the unit for determining the period of the sequence of signals; the inputs of the first delay elements and the second inputs of the first elements AND are connected together and are the input of the block.
Блок оперативной памяти содержит n цепочек, каждая из которых состоит из первого и второго элементов И и регистра.The RAM block contains n chains, each of which consists of the first and second AND elements and a register.
Выход первого элемента И соединен со входом регистра, выход которого подключен к первому входу второго элемента И. Выходы каждой из n цепочек поступают на вход элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока оперативной памяти.The output of the first element AND is connected to the input of the register, the output of which is connected to the first input of the second element I. The outputs of each of the n chains go to the input of the OR element, the output of which is the output of the RAM block.
Вторые входы первых элементов И каждой из n цепочек объединены вместе и являются первым входом блока оперативной памяти. Первые входы первых элементов И каждой из n цепочек образуют n вторых входов блока оперативной памяти.The second inputs of the first elements AND of each of the n chains are combined together and are the first input of the RAM block. The first inputs of the first elements And each of the n chains form n second inputs of the RAM block.
Вторые входы вторых элементов И каждой из n цепочек образуют n третьих входов блока оперативной памяти.The second inputs of the second elements And each of the n chains form n third inputs of the RAM block.
Блок формирования стробов содержит n цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных элемента задержки и генератора одиночных импульсов (стробов).The strobe forming unit contains n chains, each of which consists of a series-connected delay element and a single pulse generator (strobe).
Входы элементов задержки каждой цепочки образуют n входов блока формирования стробов, выходы генераторов одиночных импульсов каждой из n цепочек подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом блока формирования стробов.The inputs of the delay elements of each chain form n inputs of the strobe block, the outputs of the single pulse generators of each of the n chains are connected to the inputs of the OR element, the output of which is the first output of the strobe block.
Выходы генераторов одиночных импульсов каждой из n цепочек образуют n вторых выходов блока формирования стробов.The outputs of the single pulse generators of each of n chains form the n second outputs of the strobe block.
Коммутатор содержит первый и второй элементы И и элемент ИЛИ. Выходы первого и второго элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом коммутатора.The switch contains the first and second AND elements and the OR element. The outputs of the first and second AND elements are connected to the inputs of the OR element, the output of which is the output of the switch.
Первый вход первого элемента И является первым входом коммутатора. Первый вход второго элемента И является вторым входом коммутатора. Второй инвертированный вход первого элемента и второй вход второго элемента И соединены вместе и являются управляющим входом коммутатора.The first input of the first AND element is the first input of the switch. The first input of the second element And is the second input of the switch. The second inverted input of the first element and the second input of the second element AND are connected together and are the control input of the switch.
Первый элемент И, второй вход которого инвертирован, выполняет логическую операцию НЕ-И. Сущность предложения заключается во введении (для одновременного обеспечения как быстродействия при приеме кратковременных последовательностей, излучаемых главным лепестком РЛС, так и высокой точности измерения параметров принятых сигналов) адаптивного частотно-временного стробирования на основе формирования в предлагаемом устройстве частотных и временных стробов, обеспечивающих в процессе частотного поиска скачкообразную перестройку приемного устройства на несущую частоту сопровождаемой последовательности в момент времени, соответствующий приему очередного сигнала данной последовательности.The first AND element, the second input of which is inverted, performs the logical operation NAND. The essence of the proposal lies in the introduction (to simultaneously provide both speed when receiving short-term sequences emitted by the main radar lobe and high accuracy in measuring the parameters of the received signals) adaptive time-frequency gating based on the formation of the proposed device frequency and time gates, providing in the frequency search hopping of the receiving device to the carrier frequency of the followed sequence at a time, with Resp next reception of the signal sequence.
Таким образом внутри стробов частота гетеродина принимает значение, при котором обеспечивается прием сигналов, стробируемых данной последовательностью, а вне стробов осуществляется перестройка для поиска в диапазоне частот.Thus, inside the gates, the local oscillator frequency assumes a value at which the reception of signals gated by this sequence is provided, and outside the gates, tuning is performed to search in the frequency range.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом и ближайшими аналогами показывает, что заявляемое устройство отличается наличием в нем ряда блоков и устройств (блок оперативной памяти, блок формирования стробов, коммутатор), определенным образом соединенных между собой и с уже имеющимися элементами, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой совокупности существенных признаков критерию ″новизна″.A comparative analysis of the proposed solution with the prototype and the closest analogs shows that the claimed device is distinguished by the presence in it of a number of blocks and devices (RAM block, strobe block, switch), in a certain way interconnected with existing elements, which allows us to conclude compliance of the claimed combination of essential features with the criterion of ″ novelty ″.
Сравнение заявляемого решения с другими известными техническими решениями показывает, что введенные согласно предложению дополнительные блоки и устройства содержат известные узлы и элементы, которые широко используются в системах радиотехнической разведки и пассивного целеуказания.Comparison of the proposed solution with other known technical solutions shows that the additional blocks and devices introduced according to the proposal contain known nodes and elements that are widely used in electronic intelligence systems and passive target designation.
Однако более детальный сопоставительный анализ признаков, способов взаимодействия, функциональных связей с другими элементами, узлами и их роли в достижении результирующего эффекта показывает, что сочетание известных элементов и узлов в объеме предлагаемых в настоящей заявке функциональных блоков и устройств не является идентичным или взаимозаменяемым с известными техническими решениями.However, a more detailed comparative analysis of the signs, methods of interaction, functional relationships with other elements, nodes and their role in achieving the resulting effect shows that the combination of known elements and nodes in the scope of the functional blocks and devices proposed in this application is not identical or interchangeable with known technical decisions.
Рассмотрим сказанное на конкретных примерах.Consider the above with specific examples.
Блок оперативной памяти предлагаемого устройства состоит из n параллельных цепочек, каждая из которых представляет собой ячейку памяти и содержит последовательно соединенные первый элемент И, регистр, второй элемент И, выход которого является выходом цепочки.The RAM block of the proposed device consists of n parallel chains, each of which is a memory cell and contains the first AND element, the register, the second AND element, the output of which is the output of the chain, in series.
Особенностью блока оперативной памяти является то, что в каждой из цепочек (ячеек памяти) имеется управление по входу (второй вход первого элемента И) и выходу (второй вход второго элемента И).A feature of the RAM block is that in each of the chains (memory cells) there is a control by the input (second input of the first AND element) and output (second input of the second AND element).
Кроме того, информация с выхода каждой из цепочек (ячеек) поступает на вход элемента ИЛИ, выход которого образует единый выход блока оперативной памяти.In addition, the information from the output of each of the chains (cells) is fed to the input of the OR element, the output of which forms a single output of the RAM block.
Использование управления ячеек памяти по входу и выходу в сочетании с объединением выходов ячеек через элемент ИЛИ в один общий выход является особенностью построения данного блока оперативной памяти, исключающей возможность непосредственного использования типовых блоков памяти.Using the control of memory cells by input and output in combination with combining the outputs of cells through an OR element into one common output is a feature of the construction of this block of RAM, which excludes the possibility of the direct use of typical memory blocks.
Блок формирования стробов содержит n цепочек, каждая из которых формирует упреждающий временный строб по любой из сопровождаемых импульсных последовательностей.The strobe forming unit contains n chains, each of which forms a proactive time gate along any of the followed pulse sequences.
Особенностью построения блока формирования стробов является одновременное использование в предлагаемом устройстве двух выходов - первого - образованного n выходами цепочек формирования упреждающих временных стробов и второго - образованного путем объединения через элемент ИЛИ n выходов упомянутых ранее цепочек, что не имеет места в известных устройствах.A feature of constructing the strobe forming unit is the simultaneous use of two outputs in the proposed device, the first formed by n outputs of the chains of the formation of anticipatory time gates and the second formed by combining the previously mentioned chains through the OR element n, which is not the case in known devices.
Проведенное сопоставление показывает, что признаки заявляемого устройства (в частности блоки оперативной памяти и формирования стробов) не являются идентичными подобным признакам и их функциям в известных технических решениях, а взаимодействие всех признаков в рамках заявляемого устройства приводит к появлению нового качества, заключающегося в одновременном обеспечении быстродействия при приеме кратковременных импульсных последовательностей сигналов, излучаемых главным лепестком РЛС, и высокой точности измерения параметров принятых сигналов за счет приема практически всех импульсов, излучаемых по главному лепестку каждой из разведуемых РЛС.The comparison shows that the features of the claimed device (in particular, the blocks of RAM and the formation of gates) are not identical to similar signs and their functions in the known technical solutions, and the interaction of all the signs within the framework of the claimed device leads to the emergence of a new quality, which consists in ensuring speed when receiving short-term pulse sequences of signals emitted by the main radar lobe, and high accuracy of received signals by admitting practically all the pulses emitted by each of the main lobe radar under exploration.
Такой возможностью не обладает прототип и аналоги. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию ″существенные отличия″.This possibility does not have a prototype and analogues. This allows us to conclude that the claimed device meets the criterion of ″ significant differences ″.
Состав, аппаратурное выполнение и работа заявляемого устройства поясняются последующим подробным описанием и чертежами.The composition, hardware implementation and operation of the claimed device are illustrated by the following detailed description and drawings.
На Фиг. 1 представлена функциональная схема заявляемого устройства.In FIG. 1 presents a functional diagram of the inventive device.
На Фиг. 2 - подробная функциональная схема блока определения периода следования.In FIG. 2 is a detailed functional block diagram of the determination of the period.
На Фиг. 3 - подробная функциональная схема блока оперативной памяти.In FIG. 3 is a detailed functional block diagram of the RAM block.
На Фиг. 4 - подробная функциональная схема блока формирования стробов.In FIG. 4 is a detailed functional diagram of a strobe forming unit.
На Фиг. 5 - подробная функциональная схема коммутатора.In FIG. 5 is a detailed functional diagram of a switch.
На Фиг. 6 - графики зависимости величины выигрыша В, равного отношению времен обзора для известного и заявляемого устройств, от количества разрешаемых градаций по частоте.In FIG. 6 are graphs of the dependence of the magnitude of the gain B, equal to the ratio of the viewing times for the known and claimed devices, on the number of permitted gradations in frequency.
На Фиг. 7 изображена временная диаграмма работы заявляемого устройства.In FIG. 7 shows a timing diagram of the operation of the claimed device.
Устройство для управления частотным поиском пассивной радиолокационной станции (Фиг. 1) содержит приемник радиолокационных сигналов, состоящий из последовательно соединенных смесителя 1, первый вход которого является входом устройства, усилителя промежуточной частоты (УПЧ) 2, детектор 3 и видеоусилителя 4, а также гетеродина 5, выход которого соединен с вторым входом смесителя 1, формирователь управляющего напряжения (ФУН) 6, выход которого соединен со входом гетеродина 5, счетчик 7, генератор тактовых импульсов (ГТИ) 8, блок определения параметров сигналов 9, подключенный к выходу видеоусилителя 4, блок определения периода следования (БОПС) 10, блок оперативной памяти (БОП) 11, блок формирования стробов (БФС) 12 и коммутатор 13.A device for controlling the frequency search of a passive radar station (Fig. 1) contains a radar signal receiver, consisting of a series-connected
Первый сигнальный вход коммутатора 13 подключен к выходу счетчика 7, вход которого соединен с выходом ГТИ 8, второй вход коммутатора 13 подключен к выходу БОП 11, управляющий вход упомянутого коммутатора 13 подключен к первому выходу БФС 12, а выход соединен с входом ФУН 6 и с первым входом БОП 11, второй вход БОП 11 и вход БФС 12 подключены к выходу БОПС 10, третий вход БОП 11 подключен к второму выходу БФС 12, вход БОПС 10 соединен с выходом видеоусилителя 4.The first signal input of the
Выходом устройства является выход блока определения параметров сигналов 9. Блок определения периода следования 10 (Фиг. 2) содержит n узлов выделения импульсных сигналов по частоте следования, каждый из которых состоит из первого 14 и второго 16 элементов задержки, первого 15 и второго 17 элементов И.The output of the device is the output of the block for determining the parameters of the
Выход первого элемента задержки 14 соединен с первым входом первого элемента И 15, выход которого подключен ко входу второго элемента задержки 16 и второго входа второго элемента И 17.The output of the
Выход второго элемента задержки 16 подключен к первому входу второго элемента И 17, выход которого является выходом узла. Выходы вторых элементов И (17, 21…25) узлов образуют n выходов блока определения периода следования 10.The output of the
Входы первых элементов задержки 14, 18…22 и вторые входы первых элементов И 15, 19…23 соединены вместе и являются входом БОПС 10.The inputs of the
Блок оперативной памяти 11 (фиг. 3) содержит n цепочек, каждая из которых состоит из первого 26 и второго 28 элементов И и регистра 27.The RAM block 11 (Fig. 3) contains n chains, each of which consists of the first 26 and second 28 elements And and register 27.
Выход первого элемента И 26 соединен со входом регистра 27, выход которого подключен к первому входу второго элемента И 28. Выходы каждой из n цепочек соединены со входами элемента ИЛИ 32 выход которого является выходом БОП 11.The output of the first element And 26 is connected to the input of the
Вторые входы первых элементов И 26, 29…33 каждой из n цепочек объединены вместе и являются первым входом БОП 11. Первые входы первых элементов И 26, 29…33 каждой из n цепочек образуют n вторых входов БОП 11.The second inputs of the first elements And 26, 29 ... 33 of each of n chains are combined together and are the first input of the
Вторые входы вторых элементов И 28, 31…35 каждой из n цепочек образуют n третьих входов БОП 11.The second inputs of the second elements And 28, 31 ... 35 of each of n chains form n third inputs of the
Блок формирования стробов 12 (Фиг. 4) содержит n цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных элемента задержки 36 и генератора одиночных импульсов (стробов) 37.The block forming gates 12 (Fig. 4) contains n chains, each of which consists of a series-connected
Входы элементов задержки 36, 38…40 каждой цепочки образуют n входов БФС 12, выходы генераторов одиночных импульсов 37, 39…41 каждой из n цепочек подключены ко входам элемента ИЛИ 42, выход которого является первым выходом блока формирования стробов 12.The inputs of the
Выходы генераторов одиночных импульсов 37, 39…41 каждой из n цепочек образуют n вторых выходов БФС 12.The outputs of the
Коммутатор 13 содержит первый 43 и второй 45 элементы И и элемент 44 ИЛИ. Выходы первого 43 и второго 45 элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ 44, выход которого является выходом коммутатора 13.The
Первый вход первого элемента И 43 является первым входом коммутатора 13. Первый вход второго элемента И 45 является вторым входом коммутатора 13.The first input of the first element And 43 is the first input of the
Второй инвертированный вход первого элемента И 43 и второй вход второго элемента И 45 соединены вместе и являются управляющим входом коммутатора 13.The second inverted input of the first element And 43 and the second input of the second element And 45 are connected together and are the control input of the
Остальные блоки предлагаемого устройства выполнены по известным схемам на современной элементной базе, например, аналогичны соответствующим блокам прототипа.The remaining blocks of the proposed device are made according to known schemes on a modern elemental base, for example, are similar to the corresponding blocks of the prototype.
В качестве элементной базы могут быть использованы микросхемы серий 133, 135, 533, 555 и др.As an elemental base, microcircuits of the series 133, 135, 533, 555 and others can be used.
Рассмотрим взаимодействие блоков предлагаемого устройства для управления частотным поиском пассивной радиолокационной станции при приеме кратковременных пачек периодических импульсных радиосигналов.Consider the interaction of the blocks of the proposed device for controlling the frequency search of a passive radar station when receiving short bursts of periodic pulsed radio signals.
Для наглядности описания воспользуемся временными диаграммами работы пеленгатора и эторами сигналов на выходах его отдельных блоков (Фиг. 7).For descriptive reasons, we will use timing diagrams of the direction finder operation and signal etories at the outputs of its individual blocks (Fig. 7).
Генератор тактовых импульсов 8 генерирует импульсные видеосигналы, поступающие на вход счетчика 7, на выходе которого формируется код количества импульсов, поступающий на первый вход коммутатора 13.The
В исходном состоянии коммутатор 13 по первому входу открыт и поступающий со счетчика 7 код через первый элемент И 43 (второй вход первого элемента И инвертирован) и через элемент ИЛИ 44, выход которого является выходом коммутатора 13, поступает на формирователь управляющего напряжения 6, преобразующий код количества импульсов в управляющее напряжение, поступающее с формирователя 6 на гетеродин 5 и осуществляющее управление частотным поиском гетеродина 5.In the initial state, the
Таким образом, код, поступающий со счетчика 7 через коммутатор 13 на формирователь 6, фактически является кодом текущей частоты гетеродина.Thus, the code coming from the
Перестройка гетеродина 5 по частоте осуществляется циклами. Периодичность циклов перестройки в диапазоне разведуемых частот обеспечивается счетчиком 7, который самообнуляется при заполнении всех его разрядов, после чего начинается новый цикл отсчета поступивших с ГТИ 8 на счетчик 7 видеоимпульсов и, следовательно, новый цикл перестройки гетеродина 5.The tuning of the
В процессе изменения управляющего напряжения происходит ступенчатое изменение частоты гетеродина 5. Время нахождения гетеродина 5 на каждой из частотных ″ступенек″ определяется временем, необходимым для приема определенного количества сигналов.In the process of changing the control voltage, a stepwise change in the frequency of the
Высокочастотные колебания с выхода гетеродина 5 поступают на гетеродинный вход смесителя 1. Принятые сигналы с выхода антенно-фидерных устройств поступают на сигнальный вход смесителя 1, являющийся входом приемника радиолокационных сигналов.High-frequency oscillations from the output of the
В результате взаимодействия в смесителе 1 входного высокочастотного сигнала с сигналом гетеродина 5 происходит преобразование входного сигнала в сигнал промежуточной частоты, который усиливается в УПЧ 2, детектируется в детекторе 3, огибающая входного сигнала с выхода которого усиливается в видеоусилителе 4.As a result of the interaction in the
Видеосигнал с выхода видеоусилителя 4 (Фиг. 7а) поступает одновременно на блок определения параметров сигналов 9 и БОПС 10 (Фиг. 2), входами которого являются соединенные вместе входы первых элементов задержки (14, 18…22) и вторые входы первых элементов И (15, 19…23).The video signal from the output of the video amplifier 4 (Fig. 7a) is fed simultaneously to the block for determining the parameters of the
Каждый из n узлов БОПС 10 представляет собой фильтр, настроенный на определенное значение периода повторения принимаемых сигналов.Each of the n nodes BOPS 10 is a filter configured to a specific value of the repetition period of the received signals.
С целью уменьшения ложных срабатываний от помеховых сигналов информация на выходе каждого из n узлов формируется только при приеме трех подряд сигналов данной последовательности.In order to reduce false positives from interfering signals, information at the output of each of n nodes is generated only when three consecutive signals of this sequence are received.
Это достигается путем последовательного включения в каждый из узлов двух ячеек, каждая из которых содержит элемент задержки (14, 18…22 или 16, 20…24) и элемент И (15, 19…23 или 17, 21…25).This is achieved by sequentially including in each of the nodes two cells, each of which contains a delay element (14, 18 ... 22 or 16, 20 ... 24) and an element I (15, 19 ... 23 or 17, 21 ... 25).
Время задержки в элементе задержки постоянно для каждого из узлов и соответствует периоду повторения сигналов, на прием которых рассчитан данный узел. Каждый из n узлов БОПС 10 рассчитан на прием сигналов только одного, заранее определенного периода повторения.The delay time in the delay element is constant for each of the nodes and corresponds to the repetition period of the signals that this node is designed to receive. Each of the n nodes BOPS 10 is designed to receive signals of only one predetermined repetition period.
Количество узлов в БОПС 10 (т.е. количество каналов расфильтровки по периоду повторения) определяется количеством принимаемых последовательностей сигналов.The number of nodes in BOPS 10 (i.e., the number of filtering channels by the repetition period) is determined by the number of received signal sequences.
В качестве примера рассмотрим работу первого канала БОПС 10 и дальнейшее прохождение сигналов с его выхода по блокам предлагаемого устройства.As an example, we consider the operation of the first channel of
Видеоимпульс с выхода видеоусилителя поступает, как было отмечено ранее, на вход БОПС 10 и далее подается на элемент задержки 14 и второй вход элемента И 15.The video pulse from the output of the video amplifier is supplied, as noted earlier, to the input of the
Время задержки в элементе 14 равно периоду повторения одной из принимаемых последовательности Т1. Так как во время прихода первого сигнала первый элемент И 15 закрыт (на первом его входе сигнал отсутствует), то выходной сигнал отсутствует как на выходе элемента 15, так и на выходе канала (выходе элемента И 17).The delay time in
Второй пришедший сигнал поступает на вход элемента задержки 14 и на второй вход первого элемента И 15. К моменту поступления второго сигнала на второй вход первого элемента И 15 на первом входе первого элемента И 15 появляется первый принятый сигнал, задержанный на время Т1 в элементе 14.The second signal arrives at the input of the
При совпадении во времени сигналов на первом и втором входах первого элемента И 15 на его выходе формируется видеосигнал, поступающий одновременно на первый вход второго элемента задержки 16 и второй вход второго элемента И 17.When the signals coincide in time at the first and second inputs of the first And 15 element, a video signal is generated at its output, which arrives simultaneously at the first input of the
Во втором элементе задержки 16 сигнал задерживается также на величину Т1. Таким образом, при приеме двух сигналов последовательности на втором входе второго элемента И 17 сигнал присутствует, а на первом входе второго элемента И сигнал отсутствует, вследствие чего сигнал на выходе ″В″ данного канала также отсутствует.In the
При приеме третьего сигнала данной последовательности на выходе второго элемента задержки 16 появляется второй задержанный сигнал данной последовательности и поступает на первый вход второго элемента И 17.Upon receipt of the third signal of this sequence, the second delayed signal of this sequence appears at the output of the
В это же время на второй вход второго элемента И 17 поступает третий сигнал принимаемой последовательности. Совпадение во времени на первом и втором входах второго элемента И 17 второго и третьего сигналов данной последовательности обеспечивает формирование на выходе второго элемента И, являющегося выходом ″в″ первого канала, видеосигнала.At the same time, the third signal of the received sequence arrives at the second input of the second element And 17. The coincidence in time at the first and second inputs of the second element And 17 of the second and third signals of this sequence ensures the formation of the output of the second element And, which is the output ″ in ″ of the first channel, the video signal.
При поступлении на вход первого канала четвертого, пятого и последующих сигналов данной последовательности на выходе первого узла формируется соответственно второй, третий и последующие видеосигналы, характеризующие принадлежность принимаемых сигналов к данной последовательности (Фиг. 7в).When the fourth, fifth, and subsequent signals of a given sequence arrive at the input of the first channel, the second, third, and subsequent video signals corresponding to the belonging of the received signals to this sequence are formed at the output of the first node (Fig. 7c).
Таким образом, каждый из n узлов на своем выходе при приеме последовательности сигналов, период повторения которых соответствует периоду, на который рассчитан данный узел, формирует, начиная с третьего сигнала, последовательности видеоимпульсов, характеризующие принадлежность данных сигналов к последовательности, на прием которой рассчитан данный узел (Фиг. 7в, с).Thus, each of the n nodes at its output when receiving a sequence of signals, the repetition period of which corresponds to the period for which this node is designed, forms, starting from the third signal, a sequence of video pulses characterizing the belonging of these signals to the sequence for which this node is designed (Fig. 7c, c).
Сигналы с каждого из n выходов БОПС 10 поступают одновременно на n входов БФС 12 и n вторых входов БОП 11. Блок формирования стробов 12 (Фиг. 4) предназначен для формирования управляющих временных стробов для приема последующих сигналов принимаемой последовательности.The signals from each of the n outputs of the
БФС 12 состоит из n цепочек, каждая из которых содержит элемент задержки 36 (38…40), время задержки которого на δТ1 (δT2…δTn) меньше периода повторения Т1 (T2…Tn) соответствующих последовательностей (Фиг. 7d, f), а также генератора импульсов 37 (39…41), формирующего временной строб (Фиг. 7e, g), длительность которого составляет τ1+2δT1 (τ2+2δT2; τn+2δTn) и превышает длительность принятого сигнала.
Таким образом, задержка принятого сигнала в элементе 36 на δT1 по отношению к переднему фронту принимаемого сигнала, с последующим формированием генератором 37 видеоимпульсов длительностью τ1+2δТ1 обеспечивает выработку упреждающего (относительно переднего фронта принимаемого сигнала) временного строба (Фиг. 7e при T1 и Фиг. 7g при Т2), который с выходов каждой из цепочек через элемент ИЛИ 42, выход которого является первым выходом БФС 12, поступает на вторые входы первого 43 и второго 45 элементов И коммутатора 13.Thus, the delay of the received signal in
Объединенные вторые входы упомянутых элементов И являются управляющим входом коммутатора 13. Сформированные в БФС 12 упреждающие временные стробы с выхода генераторов импульсов 37, 39…41 каждой из цепочек образуют n вторых выходов БФС 12, которые подключаются к n третьим входам БОП 11.The combined second inputs of the mentioned elements And are the control input of the
Блок оперативной памяти 11 предназначен для формирования адаптивных частотно-временных стробов, обеспечивающих частотное и временное стробирование сигналов принимаемых последовательностей. Функционирует БОП 11 следующим образом.The
В качестве примера, как и ранее, рассмотрим прохождение сигналов по первой цепочке.As an example, as before, we consider the passage of signals along the first chain.
Видеоимпульсы с выхода первого узла - фильтра БОПС 10 поступают на первый вход элемента И 26 блока оперативной памяти 11. На второй вход элемента И 26 (как и на аналогичные входы элементов И 29…33) через открытый коммутатор 13 со счетчика 7 постоянно поступает код, соответствующий текущему коду частоты гетеродина 5. Пришедший из БОПС 10 на первый вход элемента И 26 видеоимпульс разрешает прохождение через элемент И 26 текущего кода частоты гетеродина, соответствующего в данный момент времени с точностью до величины промежуточной частоты приемника значению несущей частоты принимаемого сигнала, которое записывается в регистре 27 и поступает на вход элемента И 28. При наличии на втором входе элемента И 28 упреждающего временного строба (Фиг. 7в), поступающего с выхода первой цепочки БФС 12, кода несущей частоты принятого ранее сигнала с регистра 27 через элемент ИЛИ 32 поступает на первый вход элемента И 45, являющийся вторым входом коммутатора 13.Video pulses from the output of the first node - the
Видеоимпульсы временных стробов, поступающие также на второй вход коммутатора 13, запрещают прохождение через элемент И 43 на выход коммутатора 13 текущего кода гетеродина и разрешают прохождение через элемент И 45 кода несущей частоты предыдущего сигнала последовательности, записанного в регистре 27. Указанный код несущей частоты через элемент ИЛИ 44, выход которого является выходом коммутатора 13, поступает на ФУН 6, где преобразуется в напряжение, управляющее частотным поиском гетеродина 5.The video pulses of the time gates, also received at the second input of the
Время нахождения гетеродина на каждой из частотных ″ступенек″ выбирается из расчета необходимости приема нескольких сигналов (например 3…5) с заданным периодом повторения (например Т1). После приема этого количества сигналов гетеродин перестраивается в полосе разведуемых частот путем установки на следующую, например, вторую частотную ″ступеньку″, но в момент приема очередного сигнала последовательности в БФС 12 формируется упреждающий временный строб, который с выхода первой цепочки БФС 12 поступает через элемент И 42 на коммутатор 13 и закрывает его по первому входу, запрещая прохождение на ФУН 6 кода количество импульсов с выхода счетчика 7, который управляет циклической перестройкой гетеродина 5.The residence time of the local oscillator on each of the frequency ″ steps ″ is selected from the calculation of the need to receive several signals (for example 3 ... 5) with a given repetition period (for example T 1 ). After receiving this number of signals, the local oscillator is tuned in the frequency band by setting to the next, for example, the second frequency ″ step ″, but at the moment of receiving the next signal of the sequence in
Этот же строб поступает на второй вход второго элемента И 45 коммутатора 13 и разрешает прохождение кода несущей частоты предыдущих сигналов данной последовательности, хранящегося в регистре 27 БОП 11. Указанный код из регистра 27 через открытый упреждающим стробирующим сигналом первой цепочки БФС 12 элемент И 28 и элемент ИЛИ 32 блока оперативной памяти 11 поступает на первый вход второго элемента И 45, с выхода которого через элемент ИЛИ 44 поступает на ФУН 6, где преобразуется в управляющее напряжение, возвращающее гетеродин на время продолжительности строба на частоту, при которой сигнал принимаемой последовательности попадает в полосу пропускания приемника (т.е. на частоту, при которой был осуществлен первоначальный прием сигналов данной последовательности). После приема в пределах сформированного частотно-временного строба сигнала сопровождаемой последовательности гетеродин снова возвращается на частоту второй частотной ″ступеньки″ (в случае, если время нахождения гетеродина на данной частоте не превысило требуемое), либо перестраивается на очередную третью частотную ″ступеньку″ (Фиг. 7к).The same strobe enters the second input of the second element And 45 of the
Прием следующих сигналов сопровождаемой последовательности при перестройке гетеродина в полосе частот осуществляется аналогично ранее описанному. Адаптивное частотно-временное управление перестройкой гетеродина путем кратковременной установки его частоты на значение, обеспечивающее прием сигналов сопровождаемой последовательности, осуществляется до момента окончания последовательности.The reception of the following signals of the followed sequence during the tuning of the local oscillator in the frequency band is carried out similarly to the previously described. Adaptive time-frequency control of the tuning of the local oscillator by briefly setting its frequency to a value that ensures the reception of signals of the followed sequence is carried out until the end of the sequence.
Длина принимаемой последовательности определяется временем контакта главного лепестка диаграммы направленности пассивной радиолокационной станции и главного лепестка излучающей разведуемой РЛС. Таким образом, использование в предлагаемом устройстве адаптивного частотно-временного стробирования позволяет получить новый эффект - одновременно обеспечить высокую вероятность обнаружения, т.е. исключить пропуски при приеме кратковременных последовательностей сигналов, излучаемых главным лепестком РЛС, а также высокую точность измерения параметров принятых сигналов, которая достигается за счет приема практически всех импульсов последовательности.The length of the received sequence is determined by the contact time of the main lobe of the passive radar and the main lobe of the radiating reconnaissance radar. Thus, the use of adaptive time-frequency gating in the proposed device allows to obtain a new effect - at the same time provide a high probability of detection, i.e. to exclude omissions in the reception of short-term sequences of signals emitted by the main radar lobe, as well as high accuracy in measuring the parameters of the received signals, which is achieved by receiving almost all of the pulses of the sequence.
Полезный технический эффект от применения предложения заключается в повышении вероятности обнаружения и точности определения параметров кратковременных пачек периодических импульсных сигналов, поступающих на вход приемника заявляемого устройства при облучении главным лучом (и первым боковым лепестком) разведуемых РЛС, работающих в режиме сканирования. Это достигается за счет сокращения временных затрат на обзор частотного диапазона при одновременном увеличении количества принимаемых и анализируемых импульсных сигналов от каждой из обнаруживаемых РЛС, обеспечиваемых заявляемым устройством благодаря введению в его состав дополнительных определенным образом выполненных блоков и узлов, взаимосвязанно функционирующих в составе устройства с уже имеющимися блоками.A useful technical effect of the application of the proposal is to increase the probability of detection and the accuracy of determining the parameters of short-term bursts of periodic pulse signals arriving at the input of the receiver of the claimed device when the main beam (and the first side lobe) of reconnaissance radars operating in scanning mode is irradiated. This is achieved by reducing the time required to review the frequency range while increasing the number of received and analyzed pulsed signals from each of the detected radars provided by the claimed device due to the introduction of additional blocks made in a certain way that are interconnected with the existing ones in blocks.
Сокращение времени обзора приводит к повышению вероятности обнаружения кратковременных пачек, а увеличение количества анализируемых импульсов позволяет повысить результирующую точность анализа сигналов разведуемых РЛС.Reducing the survey time leads to an increase in the probability of detecting short-term bursts, and an increase in the number of analyzed pulses makes it possible to increase the resulting accuracy of the analysis of signals from reconnaissance radars.
Оценку степени сокращения времени обзора частотного диапазона заявляемым устройством по отношению к прототипу можно произвести сравнением соответствующих временных затрат при разведке сигналов нескольких распределенных в частотном диапазоне РЛС, одновременно облучающих носитель станции пассивной разведки.Evaluation of the degree of reduction of the time range of the frequency range by the claimed device in relation to the prototype can be made by comparing the corresponding time costs for reconnaissance of signals of several radars distributed in the frequency range that simultaneously irradiate the carrier of the passive reconnaissance station.
В известном устройстве обзор производится путем перестройки приемника с полосой ΔF в диапазоне частот Δf (количество разрешаемых градаций æ
В соответствии с изложенным, полное время обзора при наличии в диапазоне N РЛС будет Tобз.=(æ-N)Tсм+NTа.In accordance with the foregoing, the total review time in the presence in the range of N radar will be T review. = (æ-N) T cm + NT a .
В заявляемом устройстве перестройка производится с той же скоростью, но остановка перестройки на градации, где произошел прием импульса, производится лишь на время, обеспечивающее прием еще одного импульса (т.е. не более чем на Тсм), после чего перестройка продолжается. При этом время обзора будет (æ-N)Tсм+2NTс.In the inventive device, the adjustment is performed at the same speed, but the adjustment is stopped at the gradation where the impulse was received, it is performed only for a time, which ensures the reception of another impulse (i.e., not more than T cm ), after which the adjustment continues. In this case, the review time will be (æ-N) T cm + 2NT s .
На Фиг. 6 приведены графики зависимости величины выигрыша В, равного отношению времен обзора для известного и заявляемого устройств, от величины æ при числе РЛС N=1 и 4 и времени анализа Та=5 Тсм и 20 Тсм.In FIG. 6 shows graphs of the dependence of the magnitude of the gain B, equal to the ratio of the viewing times for the known and claimed devices, on the value æ with the number of radars N = 1 and 4 and the analysis time T a = 5 Tcm and 20 Tcm.
Как можно заключить из графиков, при минимально необходимом для определения параметров пачки и статистической обработки сигналов времени анализа Та=20 Тс выигрыш во времени обзора диапазона для достаточно типичного значения æ=10÷12 будет лежать в пределах, примерно, от 2,5 до 5 для случаев наличия в диапазоне от 1 до 4 разведываемых РЛС.As can be concluded from the graphs, with the minimum necessary for determining the parameters of the packet and statistical processing of the analysis time signals T a = 20 Tc, the gain in the range review time for a fairly typical value æ = 10 ÷ 12 will lie in the range from about 2.5 to 5 for cases in the range of 1 to 4 reconnaissance radars.
Снижение времени обзора приводит к повышению вероятности обнаружения кратковременных пачек импульсных сигналов (содержащих, обычно, порядка 20÷40 импульсов), а реализуемая благодаря предлагаемому построению устройства управления частотным поиском возможность увеличения продолжительности анализа периодических импульсных сигналов (в пределе - до окончания облучения данной РЛС носителя станции пассивной разведки) обеспечивает возможность повышения точности определения параметров сигналов за счет обработки значительно большего числа импульсов, чем в прототипе, особенно при наличии в диапазоне нескольких РЛС.Reducing the viewing time leads to an increase in the probability of detecting short-term bursts of pulsed signals (usually containing about 20 ÷ 40 pulses), and the possibility of increasing the analysis duration of periodic pulsed signals realized due to the proposed construction of a frequency search control device (in the limit, until the end of irradiation of this carrier radar passive reconnaissance station) provides the opportunity to improve the accuracy of determining signal parameters due to the processing of a significantly larger number pulses than in the prototype, especially if there are several radars in the range.
Произведенная для одного из возможных сочетаний исходных данных (длительность пачки 30 импульсов, æ=9), характерного для определенных условий работы станции пассивной разведки, расчетная оценка степени повышения вероятности разведки при времени анализа, соответствующем приему 20 импульсов, показала, что для заявляемого устройства вероятность приема от каждой из РЛС не менее 20 импульсов в случаях наличия в диапазоне частот одной, двух, трех и четырех РЛС составляет, соответственно, 1, 1, ~0,85 и ~0,65 за один цикл обзора, в то время как для прототипа обеспечить прием 20 импульсов в данных условиях возможно лишь при наличии в диапазоне только одной РЛС.Produced for one of the possible combinations of the initial data (duration of a burst of 30 pulses, æ = 9), characteristic for certain conditions of the passive reconnaissance station, a calculated estimate of the degree of increase in the probability of reconnaissance at an analysis time corresponding to receiving 20 pulses showed that the probability of the claimed device receiving from each radar at least 20 pulses in the case of the presence in the frequency range of one, two, three and four radars is, respectively, 1, 1, ~ 0.85 and ~ 0.65 for one review cycle, while for prototype to provide reception of 20 pulses in these conditions is possible only if there is only one radar in the range.
Результирующий положительный эффект от использования предлагаемого устройства в станции пассивной разведки будет заключаться в конечном счете в повышении быстродействия и точности опознавания и определения координат объектов по излучениям их РЛС.The resulting positive effect of using the proposed device in a passive reconnaissance station will ultimately be to increase the speed and accuracy of identification and determination of the coordinates of objects from the radiations of their radar.
Экономический эквивалент этого эффекта может быть определен, например, путем оценки снижения расхода средств поражения за счет повышения точности целеуказания, однако такие, достаточно сложные и требующие учета ряда фактических ситуаций и вариантов использования оружия расчеты на данном этапе не производились.The economic equivalent of this effect can be determined, for example, by assessing the reduction in the expense of means of destruction by increasing the accuracy of target designation, however, these calculations are quite complex and require taking into account a number of actual situations and options for using weapons at this stage.
Возможна также косвенная оценка экономического эффекта от применения заявляемого устройства путем сравнения стоимости его со стоимостью других вариантов построения приемных устройств станций пассивной разведки, позволяющих получить сходный технический эффект (т.е. повышение вероятности обнаружения и точности анализа сигналов по сравнению с устройством-прототипом).It is also possible to indirectly evaluate the economic effect of the use of the claimed device by comparing its cost with the cost of other options for constructing receivers of passive reconnaissance stations, which allow obtaining a similar technical effect (i.e., increasing the probability of detection and accuracy of signal analysis compared to the prototype device).
Такими известными вариантами являются:Such known options are:
а) применение нескольких параллельно работающих поисковых приемников, каждый из которых перекрывает отдельно участок полного частотного диапазона; иa) the use of several parallel working search receivers, each of which separately covers a section of the full frequency range; and
б) применение двухступенчатого построения приемного устройства, которое при этом должно содержать как минимум два отдельных последовательно во времени работающих приемных тракта - для обнаружения и определения участка диапазона частот, где находится сигнал, и для последующего точного анализа параметров данного сигнала.b) the use of a two-stage construction of the receiving device, which should contain at least two separate receiving paths sequentially in time - for detecting and determining the portion of the frequency range where the signal is located, and for subsequent accurate analysis of the parameters of this signal.
В обоих случаях повышение качественных показателей достигается за счет значительного увеличения объема приемных устройств (ориентировочно - не менее чем в 1,5-2 раза) и соответствующего повышения стоимости станции.In both cases, an increase in quality indicators is achieved due to a significant increase in the volume of receiving devices (tentatively - not less than 1.5-2 times) and a corresponding increase in the cost of the station.
Увеличение объема и стоимости предлагаемого устройства по отношению к прототипу, обусловленное введением в него нескольких относительно простых блоков и устройств (блок оперативной памяти, блок формирования стробов и коммутатор), значительно меньше и может составлять, по предварительной оценке, не более 15÷25%. The increase in the volume and cost of the proposed device relative to the prototype, due to the introduction of several relatively simple blocks and devices (a RAM block, a strobe block and a switch), is much smaller and can, according to preliminary estimates, be no more than 15 ÷ 25%.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4511812/07A RU1841036C (en) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | Device to control frequency tuning of receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4511812/07A RU1841036C (en) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | Device to control frequency tuning of receiver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1841036C true RU1841036C (en) | 2015-02-27 |
Family
ID=53289948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4511812/07A RU1841036C (en) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | Device to control frequency tuning of receiver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU1841036C (en) |
-
1989
- 1989-04-03 RU SU4511812/07A patent/RU1841036C/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент US №3675132, МКИ 5 H04B 1/26, 1972 г. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5652594A (en) | Signal processor affording improved immunity to medium anomalies and interference in remote object detection system | |
| US3936753A (en) | Digital automatic frequency control circuit | |
| US4067013A (en) | Automatic thresholding and reference circuit | |
| US4216546A (en) | Frequency bandwidth tuning system and method | |
| US4142189A (en) | Radar system | |
| US4442513A (en) | Sonar transceiver system and method | |
| US4357709A (en) | Apparatus for regenerating signals within a frequency band | |
| US3412334A (en) | Digital correlator | |
| EP0535078B1 (en) | Channelised bearing processor | |
| US5239555A (en) | Frequency hopping signal interceptor | |
| EP0292912A1 (en) | Device for radar with pulse-to-pulse frequency agility, utilized for the detection and recognition of multiple-time-around echoes | |
| US4358766A (en) | Jamming signal reduction system | |
| US4264909A (en) | Frequency searching and/or jamming means | |
| RU1841036C (en) | Device to control frequency tuning of receiver | |
| US4403345A (en) | Device for detecting the tuning frequency of a frequency modulation radio receiver | |
| RU2099739C1 (en) | Radar | |
| US3114909A (en) | Frequency modulated pulse radar system | |
| US4034371A (en) | Apparatus and methods for differentiating between synchronous and asynchronous response signals in secondary radar devices | |
| RU2054807C1 (en) | Device for jamming radars | |
| EP0048170B1 (en) | Radar ranging system | |
| US3216012A (en) | Pulse translating apparatus | |
| RU2496241C2 (en) | Jamming station | |
| US6239735B1 (en) | Microwave detector for the detection of target microwave frequencies based on partitioned band sweeping | |
| RU2533198C1 (en) | Method of controlling radar station resolution | |
| JPS5455198A (en) | Radar apparatus |