RU19604U1 - ALARM DEVICE - Google Patents

ALARM DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU19604U1
RU19604U1 RU2000123856/20U RU2000123856U RU19604U1 RU 19604 U1 RU19604 U1 RU 19604U1 RU 2000123856/20 U RU2000123856/20 U RU 2000123856/20U RU 2000123856 U RU2000123856 U RU 2000123856U RU 19604 U1 RU19604 U1 RU 19604U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amplifier
amplitude
frequency
low
modulator
Prior art date
Application number
RU2000123856/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
И.Ю. Белов (RU)
И.Ю. Белов
Э.В. Волкова (RU)
Э.В. Волкова
В.П. Свет (RU)
В.П. Свет
Виктор Михайлович Кравченко (UA)
Виктор Михайлович Кравченко
Л.И. Жадан (RU)
Л.И. Жадан
В.И. Жадан (RU)
В.И. Жадан
О.Г. Матюшев (RU)
О.Г. Матюшев
А.Б. Царев (RU)
А.Б. Царев
А.С. Мишин (RU)
А.С. Мишин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЛАМА"
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 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЛАМА" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЛАМА"
Priority to RU2000123856/20U priority Critical patent/RU19604U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU19604U1 publication Critical patent/RU19604U1/en

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области техники охранной сигнализации, а именно к радиолучевым средствам обнаружения нарушителя с использованием радиолуча для создания сигнализационного рубежа на охраняемом объекте. Кроме того, предложение может быть использовано при организации технических систем учета (счета) перемещающихся объектов.The proposed utility model relates to the field of burglar alarm technology, namely to radio-beam means of detecting an intruder using a radio beam to create an alarm line at a guarded object. In addition, the proposal can be used in organizing technical accounting systems (accounts) of moving objects.

Известно устройство охранной сигнализации «Пион-В, с рабочей частотой излучения передатчика 10ГГц, содержащее передатчик с амплитудной модуляцией, состоящий из генератора СВЧ, низкочастотного модулятора, передающей антенны и приемник прямого усиления, содержащий приемную антенну, детекторную секцию, усилитель низкой частоты, устройство автоматической регулировки усиления, выходное устройство.Known security alarm device "Pion-V, with an operating frequency of the transmitter radiation of 10 GHz, containing a transmitter with amplitude modulation, consisting of a microwave generator, low-frequency modulator, a transmitting antenna and a direct gain receiver, containing a receiving antenna, a detection section, a low-frequency amplifier, an automatic device gain control, output device.

Однако, устройство «Пион-В (см. 3 ) имеет недостаточную достоверность обнаружения нарущения барьера и не обеспечивает скрытность при работе на объектах специального назначения, т. к. рабочая частота излученияHowever, the Pion-V device (see 3) has insufficient reliability of detection of barrier disturbance and does not provide stealth when working at special-purpose facilities, because the operating radiation frequency

/м-С / m-s

находится в полосе прозрачности и свободно распространяется в атмосфере, при этом, большие поперечные зоны обнаружения по ширине (более четырех метров) имеют явно избыточную ширину по отношению к средней величине поперечного размера нарушителя ( порядка 0,2 м) и, кроме того, требуют организации на объекте ширины полосы отчуждения более четырех метров, что не всегда удобно и возможно.located in the transparency band and freely distributed in the atmosphere, while large transverse detection zones in width (more than four meters) have a clearly excess width relative to the average transverse size of the intruder (about 0.2 m) and, in addition, require organization at an object of an exclusion bandwidth of more than four meters, which is not always convenient and possible.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является устройство охранной сигнализации, содержаш;ее передатчик с амплитудной модуляцией, состоящий из генератора СВЧ, низкочастотного модулятора, амплитудного модулятора, передающей антенны и приемник прямого усиления, содержащий приемную антенну, детекторную секцию, усилитель, детектор, усилитель низкой частоты, устройство автоматической регулировки усиления и выходное устройство (см. 5, Устройство охранной сигнализации, патент № 2109343, МПКО08 Кл. G08B 13/00, 13/18, 13/181, 13/183, 13/189, 13/22, 13/24.).The closest analogue of the proposed utility model is a security alarm device, containing; its amplitude-modulated transmitter, consisting of a microwave generator, low-frequency modulator, amplitude modulator, transmitting antenna and direct gain receiver, containing a receiving antenna, a detection section, an amplifier, a detector, a low amplifier frequency, automatic gain control and output device (see 5,, MPKO08 Cl. G08B 13/00, 13/18, 13/181, 13/183, 13/189, 13/22, 13/24.) .

Это устройство, при всех прочих достоинствах, имеет недостаточную высоту защитного барьера, а также, в связи с наличием интерференции полезного сигнала, неустойчиво работает при некоторых изменениях погодных условий (например при изменении высоты снежного покрова при наличии его обледенения), а также при наличии в зоне обнаружения отраженийThis device, with all other advantages, has an insufficient height of the protective barrier, and also, due to the presence of interference from the useful signal, it is unstable under certain changes in weather conditions (for example, when the height of the snow cover changes if there is icing), as well as reflection detection area

от предметов с большой эффективной площадью рассеяпия, расположенных вне этой зоны .from objects with a large effective scattering area located outside this zone.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет увеличения высоты запдитного барьера, повышения достоверности обнаружения нарушителя в условиях многолучевого распространения (за счет интерференции сигнала) и в изменяющихся погодных условиях.The technical result of the proposed utility model is to improve the operational characteristics of the device by increasing the height of the obstructed barrier, increasing the reliability of detection of the intruder in the conditions of multipath propagation (due to signal interference) and in changing weather conditions.

Сущность технического решения заключается в том, что в однолучевое устройство охранной сигнализации, содержащее передатчик с амплитудной модуляцией, состоящий из передающей антенны, генератора СВЧ, низкочастотного модулятора, амплитудного модулятора с частотой модуляции в области минимальных шумов детектора приемника, и приемник, состоящий из приемной антенны, усилителя, детектора, усилителя низкой частоты и устройства автоматической регулировки усиления дополнительно введены второй передающий радиоканал, содержащий передающее устройство, состоящее из передающей антенны, генератора СВЧ, низкочастотного модулятора, амплитудного модулятора с частотой модуляции в области минимальных шумов детектора приемника, формирователя импульсов модуляции обоих каналов, и двухканальное приемное устройство, дополнительно содержащее в каждом канале соответственно субгармоническую смесительную секцию, гетеродин гармоник, полосовой усилитель, детектор огибающей имX t с -/2 The essence of the technical solution lies in the fact that in a single-beam alarm device containing an amplitude-modulated transmitter, consisting of a transmitting antenna, a microwave generator, a low-frequency modulator, an amplitude modulator with a modulation frequency in the region of minimum noise of the detector of the receiver, and a receiver, consisting of a receiving antenna , an amplifier, a detector, a low-frequency amplifier, and an automatic gain control device, a second transmitting radio channel containing a transmitting antenna is additionally introduced A device consisting of a transmitting antenna, a microwave generator, a low-frequency modulator, an amplitude modulator with a modulation frequency in the region of minimum noise of a detector of a receiver, a pulse shaper of modulation of both channels, and a two-channel receiving device, additionally containing in each channel a subharmonic mixing section, a harmonic local oscillator, a band-pass amplifier, envelope detector imX t s - / 2

пульсов в пачке, а во втором канале приемную антенну, усилитель, детектор, усилитель низкой частоты, и общие элементы, принадлежащие обоим каналам - устройство суммирования сигналов, принятых обоими каналами, выходное устройство сравнения, содержащее амплитудный селектор, задатчик порога амплитудного селектора, счетчик числа пачек импульсов, генератор временного интервала счета, цифровое устройство сравнения, задатчик порога сравнения, причем передающие антенны разнесены по высоте на величину дополнительного барьера, а приемные антенны разнесены по вертикали и горизонтали на величины, кратные нечетному числу полупериодов интерференции сигналов, отраженных от подстилающей поверхности и предметов, расположенных в стороне, параллельно основным лучам соответственно.pulses in a packet, and in the second channel, a receiving antenna, amplifier, detector, low-frequency amplifier, and common elements belonging to both channels - a device for summing the signals received by both channels, an output comparison device containing an amplitude selector, an amplitude selector threshold adjuster, a number counter bursts of pulses, a generator of a counting time interval, a digital comparison device, a comparison threshold adjuster, the transmitting antennas being spaced apart in height by the amount of an additional barrier, and the receiving antennas We are spaced vertically and horizontally by multiples of an odd number of half-periods of interference of signals reflected from the underlying surface and objects located to the side, parallel to the main rays, respectively.

Анализ перечисленных выще признаков заявляемого устройства показывает, что для решения поставленной задачи их совокупность не требует добавления других признаков, т. е. является достаточной. Следовательно, все эти признаки являются существенными, а их совокупность характеризует завершенное техническое решение.Analysis of the above signs of the claimed device shows that to solve the problem, their combination does not require the addition of other signs, that is, it is sufficient. Therefore, all these signs are significant, and their combination characterizes the completed technical solution.

Сравнение заявляемого устройства с ближайшим аналогом показывает, что оно имеет отличия, существование которых доказывает новизну предложения. В ближайщем аналоге реализован принцип принятия решения, основанный только на амплитуде принятого сигнала, при котором в условияхComparison of the claimed device with the closest analogue shows that it has differences, the existence of which proves the novelty of the proposal. The closest analogue implements the principle of decision making, based only on the amplitude of the received signal, under which under

{{}{ - Ш интерференции соотношение сигнал-шум может изменяться примерно в 500 раз, что является основной причиной высокой вероятности ложного срабатывания ближайшего аналога. В заявляемом устройстве реализовано сложение мош;ностей сигналов, принимаемых двумя разнесенными в пространстве антеннами и амплитудно-частотный метод принятия решения, что позволяет значительно уменьшить вероятность ложных срабатываний и обеспечить надежную работу устройства независимо от погодных условий и многолучевого распространения сигналов между передаюш;ими и приемным устройствами.{{} {- интер interference, the signal-to-noise ratio can vary by approximately 500 times, which is the main reason for the high probability of false triggering of the closest analogue. The inventive device implements the addition of fractions of signals received by two spatially separated antennas and the amplitude-frequency decision-making method, which can significantly reduce the likelihood of false positives and ensure reliable operation of the device regardless of weather conditions and multipath propagation of signals between the transmitting one and the receiving one devices.

Таким образом, положительным эффектом, создаваемым предложенным устройством является расширение его функциональных возможностей за счет возможности эксплуатации его независимо от погодных условий, высоты снежного покрова и наличия отражаюш;их предметов.Thus, the positive effect created by the proposed device is the expansion of its functionality due to the possibility of its operation regardless of weather conditions, the height of the snow cover and the presence of reflective objects.

Исследование роли указанных выше отличий заявляемого устройства в динамике показывает, что исключение любого из них делает невозможным получение полного положительного эффекта при использовании предложения. Это свидетельствует о существовании непосредственной причинноследственной связи между этими отличиями и положительным эффектом.The study of the role of the above differences of the claimed device in the dynamics shows that the exclusion of any of them makes it impossible to obtain a full positive effect when using the proposal. This indicates the existence of a direct causal relationship between these differences and the positive effect.

в данном предложении все отличия могут быть разделены на абсолютные и относительные или взаимные, характеризующие взаимодействие между абсолютными отличиями.in this proposal, all differences can be divided into absolute and relative or mutual, characterizing the interaction between absolute differences.

Отличия абсолютного типа такие как разнесение передающих антенн, разнесение приемных антенн, применение супергетеродинного приема известны сами по себе. Однако, в известных рещениях они не способствуют созданию такого же положительного эффекта, как в заявляемом устройстве. Следовательно, указанные выще абсолютные отличия являются существенными.Differences of the absolute type such as transmit antenna diversity, receive antenna diversity, and the use of superheterodyne reception are known per se. However, in known solutions, they do not contribute to the creation of the same positive effect as in the claimed device. Therefore, the above absolute differences are significant.

Что же касается отличий взаимного типа, модуляция передатчиков сдвинутыми на половину периода последовательностями, сложение мощностей огибающих пачек, их амплитудное разделение и частотный принцип принятия рещения, то они либо отсутствуют в литературе, либо известны как отдельно существующие, но при этом создающие другие положительные эффекты, поэтому должны быть оценены как существенные.As for the differences of the mutual type, modulation of the transmitters by sequences shifted by half the period, addition of the powers of the envelope of the packs, their amplitude separation and the frequency principle of decision making, they are either absent in the literature or are known as separately existing, but at the same time creating other positive effects, therefore should be assessed as significant.

Следовательно, все перечисленные отличия обоих типов являются существенными.Therefore, all of the listed differences of both types are significant.

Предлагаемая полезная модель представлена на чертежах, где:The proposed utility model is presented in the drawings, where:

Фиг. 1 - Зависимость коэффициентов затенения нарушителем зон обнаружения К от поперечных размеров зон обнаружения сравниваемых усти 5FIG. 1 - Dependence of the shading coefficients by the intruder of the detection zones K on the transverse dimensions of the detection zones of the compared mouth 5

ройств охранной сигнализации при равных протяженностях этих зон, определяемая по формуле:alarm system with equal lengths of these zones, determined by the formula:

К А8/8ф, где:K A8 / 8f, where:

AS - площадь перекрытия зоны нарушителем, кв. м;AS - area of overlapping of the zone by the intruder, sq. m;

SA - площадь поперечного сечения зоны обнаружения (первой зоныSA is the cross-sectional area of the detection zone (first zone

Френеля), кв. м.Fresnel), apt. m

п. 1 - периметр площади поперечного сечения зоны обнаружения устройства p. 1 - the perimeter of the cross-sectional area of the detection zone of the device

П.2 - периметр площади поперечного сечения зоны обнаружения устройства A.2 - the perimeter of the cross-sectional area of the detection zone of the device

П.2 и п.З - периметр площади поперечного сечения зоны обнаружения заявляемого устройства;Clause 2 and Clause 3 - the perimeter of the cross-sectional area of the detection zone of the claimed device;

п.п. 4, 5, 6 - величина коэффициента К для устройств 3, 5 и заявляемого, соответственно;p.p. 4, 5, 6 - the value of the coefficient K for devices 3, 5 and the claimed, respectively;

D - ширина зоны обнаружения, м; Н- высота зоны обнаружения, м;D is the width of the detection zone, m; H is the height of the detection zone, m;

Размеры нарушителя, принятые при расчете: высота (максимальная) -2м; ширина (минимальная) - 0,2 м.The size of the offender, taken in the calculation: height (maximum) -2m; width (minimum) - 0.2 m.

Фиг. 2 - Блок схема заявляемого устройства.FIG. 2 - Block diagram of the inventive device.

Фиг.З. - Вариант размещения заявляемого устройства охранной сигнализации, поясняющий его принцип действия.Fig.Z. - A variant of the placement of the inventive security alarm device, explaining its principle of operation.

Фиг. 4. - Сравнительные характеристики достоверности обнаружения заявляемого устройства и ближайшего аналога;FIG. 4. - Comparative characteristics of the reliability of detection of the claimed device and the closest analogue;

Фиг. 5 - Повышение эффективности заявляемого устройства по сравнению с ближайшим аналогом, выраженная в повышении потенциала принятого полезного сигнала и снижении вероятности ложных срабатываний;FIG. 5 - Improving the efficiency of the claimed device compared to the closest analogue, expressed in increasing the potential of the received useful signal and reducing the likelihood of false positives;

Фиг.6 - Сравнение мощности принятого полезного сигнала в заявляемом устройстве по сравнению с ближайшим аналогом.6 - Comparison of the power of the received useful signal in the inventive device compared with the closest analogue.

Устройство охранной сигнализации содержит:The security alarm device contains:

-первое передающее устройство;-first transmitting device;

-второе передающее устройство;-second transmitting device;

-двухканальное приемное устройство.- two-channel receiving device.

В состав первого передающего устройства входят:The first transmitting device includes:

1- генератор СВЧ;1- microwave generator;

2- передающая антенна;2 - transmitting antenna;

3- низкочастотный модулятор;3- low-frequency modulator;

4 - амплитудный модулятор;4 - amplitude modulator;

5- формирователь импульсов модуляции обоих каналов;5- pulse shaper modulation of both channels;

6- низкочастотный модулятор;6 - low-frequency modulator;

7- амплитудный модулятор;7-amplitude modulator;

8- генератор СВЧ;8 - microwave generator;

9- передающая антенна;9 - transmitting antenna;

В состав двухканального приемного устройства входят:The two-channel receiving device includes:

10- приемная антенна первого радиоканала;10 - receiving antenna of the first radio channel;

11- приемная антенна второго радиоканала;11 - receiving antenna of the second radio channel;

12- гетеродин гармоник первого радиоканала;12 - harmonics of the first radio channel;

13- субгармоническая смесительная секция первого радиоканала;13 - subharmonic mixing section of the first radio channel;

14- субгармоническая смесительная секция второго радиоканала ;14 - subharmonic mixing section of the second radio channel;

15- гетеродин гармоник второго радиоканала;15 - harmonics of the second radio channel;

16- детектор огибающей импульсов в пачке первого радиоканала;16 - pulse envelope detector in the packet of the first radio channel;

17- полосовой усилитель первого радиоканала;17-band amplifier of the first radio channel;

18- устройство автоматической регулировки усиления;18- device for automatic gain control;

19- полосовой усилитель второго радиоканала;19-band amplifier of the second radio channel;

20- детектор огибающей импульсов в пачке второго радиоканала;20 - pulse envelope detector in the packet of the second radio channel;

21- усилитель первого радиоканала;21- amplifier of the first radio channel;

22- усилитель низкой частоты первого радиоканала;22 - low frequency amplifier of the first radio channel;

24- усилитель низкой частоты второго радиоканала;24- low frequency amplifier of the second radio channel;

25- усилитель второго радиоканала;25- amplifier of the second radio channel;

26- детектор первого радиоканала;26 - detector of the first radio channel;

27- задатчик норога амплитудного селектора;27 - setpoint rate of the amplitude selector;

28- амплитудный селектор;28-amplitude selector;

29- задатчик порога;29 - threshold adjuster;

30- детектор второго радиоканала;30- detector of the second radio channel;

31- генератор временного интервала;31- time interval generator;

32- счетчик числа пачек импульсов;32 - counter of the number of bursts of pulses;

33- цифровое устройство сравнения Устройство работает следующим образом.33-digital comparison device The device operates as follows.

Формирователь импульсов модуляции (5) формирует две последовательности импульсов одинаковой частоты, сдвинутых относительно друг друга на половину периода и со скважностью больше 2. Эти последовательности поступают в оба передающие устройства на низкочастотные модуляторы (3) и (6), соответственно. Модуляторы (3) и (6) манипулируют по амплитуде пачки импульсов в амплитудных модуляторах (4) и (7), образуя при этом пачки импульсов. Частота следования импульсов в пачке выбрана в диапазоне минимальных шумов субгармонических смесительных секций и детекторов огибающей импульсов в пачке обоих радиоканалов приемногоThe modulation pulse generator (5) generates two sequences of pulses of the same frequency, shifted relative to each other by half a period and with a duty cycle greater than 2. These sequences are transmitted to both transmitting devices by low-frequency modulators (3) and (6), respectively. Modulators (3) and (6) manipulate the amplitude of the pulse train in the amplitude modulators (4) and (7), thus forming pulse trains. The pulse repetition rate in a packet is selected in the range of minimum noise of subharmonic mixing sections and pulse envelope detectors in a packet of both receiving radio channels

. у. at

устройства. Пачки импульсов служат импульсным питающим напряжением, для генераторов СВЧ (1) и (8).devices. Bursts of pulses serve as pulsed supply voltage for microwave generators (1) and (8).

Генераторы СВЧ (1) и (8) формируют амплитудно-манипулированные СВЧ сигналы, которые через передающие антенны (2) и (9) излучаются в направлении приемных антенн (10) и (11).Microwave generators (1) and (8) generate amplitude-manipulated microwave signals that are transmitted through the transmitting antennas (2) and (9) in the direction of the receiving antennas (10) and (11).

Принятые приемными антеннами (10) и (11) СВЧ сигналы поступают на субгармонические смесительные секции (13) и (14), на гетеродинные входы которых поступают сигналы с гетеродинов гармоник (12) и (15). На выходах субгармонических смесительных секций (13) и (14) выделяются сигналы промежуточной частоты каждого из каналов, соответственно. Эти сигналы фильтруются и усиливаются полосовыми усилителями (17) и (19). Далее усиленные сигналы промежуточной частоты поступают на детекторы огибающей импульсов в пачке (16) и (20), которые выделяют напряжения, пропорциональные мощности каждого импульса внутри пачки. Па выходах детекторов (16) и (20) формируются последовательности импульсов с частотой модуляции амплитудных модуляторов (4) и (7) передающих устройств. Усилители (21) и (25) усиливают сигналы с выходов детекторов (16) и (20) соответственно. Далее усиленные сигналы подаются на детекторы (26) и (30), на выходах которых выделяются огибающие пачек импульсов, сформированных низкочастотными модуляторами (3), (5) и (6). Далее эти напряжения складываются в устройстве суммирования (23). При отсутствии нару H l The microwave signals received by the receiving antennas (10) and (11) are fed to the subharmonic mixing sections (13) and (14), the heterodyne inputs of which receive signals from the harmonics (12) and (15). At the outputs of the subharmonic mixing sections (13) and (14), the intermediate frequency signals of each channel are allocated, respectively. These signals are filtered and amplified by strip amplifiers (17) and (19). Further, the amplified signals of the intermediate frequency are fed to the pulse envelope detectors in the packet (16) and (20), which emit voltages proportional to the power of each pulse inside the packet. At the outputs of the detectors (16) and (20), pulse sequences are formed with the modulation frequency of the amplitude modulators (4) and (7) of the transmitting devices. Amplifiers (21) and (25) amplify the signals from the outputs of the detectors (16) and (20), respectively. The amplified signals are then fed to detectors (26) and (30), at the outputs of which the envelopes of the bursts of pulses generated by low-frequency modulators (3), (5) and (6) are distinguished. Further, these voltages are added to the summing device (23). In the absence of naru H l

шения радиолинии обоих радиоканалов на выходе устройства суммирования формируется сигнал с удвоенной частотой следования имнульсов каждого из каналов, т. е. каждого из сигналов модуляции низкочастотных модуляторов (3) и (6) нередающих устройств. Далее суммарный сигнал поступает на амплитудный селектор (28), порог срабатывания которого устанавливается задатчиком порога амплитудного селектора (27). С выхода амплитудного селектора сигнал поступает на счетчик числа пачек импульсов (32), временной интервал счета которого задается генератором временного интервала (31). Результат счета за заданный временной интервал в цифровой форме поступает на цифровое устройство сравнения (33), на другой вход которого также в цифровой форме поступает значение порога срабатывания устройства от задатчика порога (29). При отсутствии нарушения барьера число в счетчике (32) превышает значение порога от задатчика порога (29), поэтому сигнал тревоги не формируется. При нарушении барьера число от счетчика (32) окажется меньше значения порога от задатчика порога (29), и устройство сравнения (33) сформирует сигнал тревоги, который является выходным сигналом всего устройства. Сигнал АРУ формируется устройством автоматической регулировки усиления (18) из суммарного сигнала и управляет коэффициентом усиления полосовых усилителей (17) и (19).When the radio link of both radio channels is connected to the output of the summing device, a signal is generated with a double pulse repetition rate for each channel, i.e., each of the modulation signals of low-frequency modulators (3) and (6) of non-fading devices. Next, the total signal is fed to the amplitude selector (28), the response threshold of which is set by the threshold selector of the amplitude selector (27). From the output of the amplitude selector, the signal enters the counter of the number of bursts of pulses (32), the time interval of which is set by the generator of the time interval (31). The result of the calculation for a given time interval is digitally transmitted to a digital comparison device (33), the other input of which also receives the digital threshold value of the device response threshold threshold (29). If there is no violation of the barrier, the number in the counter (32) exceeds the threshold value from the threshold setter (29), therefore, an alarm signal is not generated. If the barrier is violated, the number from the counter (32) will be less than the threshold value from the threshold setter (29), and the comparison device (33) will generate an alarm signal, which is the output signal of the entire device. The AGC signal is generated by the automatic gain control device (18) from the total signal and controls the gain of the strip amplifiers (17) and (19).

Расширение функциональных возможностей устройства достигается следующим образом.The extension of the functionality of the device is achieved as follows.

При изменении высоты снежного покрова происходит смещение положения интерференционного провала по высоте относительно приемной антенны. Расстояние по высоте установки двух приемных антенн кратно нечетному числу половин периодов интерференции, при этом если одна из приемных антенн при изменении высоты снежного покрова оказывается в точке минимального сигнала т. е. в интерференционном провале, то вторая антенна в это же самое время будет находиться в точке максимального сигнала. Вне зависимости от высоты снежного покрова всегда сумма мощностей сигналов, принятых обоими каналами не может быть меньше мощности принятой по прямому лучу. Горизонтальное смещение приемных антенн на расстояние кратное нечетному числу половин периодов интерференции аналогично обеспечивает независимость суммарной мощности сигналов двух приемных антенн от отражений предметами, расположенными параллельно прямому лучу распространения сигналов.When the height of the snow cover changes, the position of the interference dip is shifted in height relative to the receiving antenna. The distance in height of the installation of two receiving antennas is a multiple of an odd number of half periods of interference, while if one of the receiving antennas, when the height of the snow cover changes, is at the point of the minimum signal, i.e., in the interference dip, then the second antenna will be at the same time point of maximum signal. Regardless of the height of the snow cover, the sum of the powers of the signals received by both channels cannot always be less than the power received by the direct beam. The horizontal shift of the receiving antennas by a multiple of an odd number of half periods of interference similarly ensures that the total power of the signals of the two receiving antennas is independent of reflections by objects parallel to the direct signal propagation beam.

Таким образом предложенное размещение приемных антенн позволяет уменьшить зависимость мощности принятого сигнала как от высоты снежного покрова, так и от отражений предметами, находящимися в стороне параллельно основным лучам. Изложенное выше поясняется на фиг. 3 и 6.Thus, the proposed location of the receiving antennas can reduce the dependence of the received signal power both on the height of the snow cover and on reflections by objects that are on the side parallel to the main rays. The foregoing is illustrated in FIG. 3 and 6.

осуществляется пачками импульсов, смещенными по времени относительно друг друга на время, равное половине периода следования пачек. При незатененном прохождении сигналов от обоих передатчиков до приемников на выходе устройства суммирования будет наблюдаться последовательность импульсов с удвоенной частотой следования пачек. При пересечении нарущителем любого из лучей, верхнего или нижнего частота следования пачек уменьшится в два раза, при этом произойдет срабатывание решающего устройства и выдача сигнала тревоги. При пересечении сразу двух рубежей, верхнего и нижнего произойдет уменьщение частоты следования импульсов до нулевого значения, что приведет также к срабатыванию решаюшего устройства и выдаче сигнала тревоги.carried out by bursts of pulses, offset in time relative to each other by a time equal to half the period of succession of the packs. With the unshaded passage of signals from both transmitters to receivers, a sequence of pulses with a doubled repetition rate of the bursts will be observed at the output of the summing device. When the scammer crosses any of the rays, the upper or lower repetition rate of the packs will be reduced by half, while the decisive device will trigger and an alarm will be generated. When two upper and lower boundaries intersect at once, the pulse repetition rate will decrease to zero, which will also lead to the triggering of the deciding device and the generation of an alarm.

Таким образом предлагается новый по сравнению с ближайший аналогом принцип принятия решения о нарушении охраняемого рубежа. В ближайший аналоге использовался амплитудный принцип, а заявляемом устройстве используется частотный. Преимущества частотного принципа по сравнению с амплитудным можно доказать расчетом и сравнением вероятностных характеристик обнаружения нарушения барьера, что сделано ниже 6.Thus, a new, in comparison with the closest analogue, principle of deciding on violation of the protected line is proposed. In the closest analogue, the amplitude principle was used, and the claimed device uses the frequency principle. The advantages of the frequency principle over the amplitude principle can be proved by calculating and comparing the probabilistic characteristics of the detection of barrier violations, which is done below 6.

Вероятность ошибочного приема элемента сигнала в ближайшем аналоге определяется выражениемThe probability of erroneous reception of a signal element in the closest analogue is determined by the expression

Рош. а. Roche. a.

(2 + hV2)(2 + hV2)

Где Рош. а.- вероятность ошибки приема одного импульса в пачкеWhere is Roche. A.- the probability of an error in receiving one pulse in a packet

ближайшего аналога;the closest analogue;

h - отношение энергии сигнала к энергии шума.h is the ratio of signal energy to noise energy.

Поскольку зондируюш;им сигналом является пачка, состоящая из N импульсов, то при независимом характере ошибок в канале вероятность ошибочного приема пачки из N импульсов при мажоритарном критерии А из N ,будет равнаSince it is probing; its signal is a burst consisting of N pulses, then with an independent character of errors in the channel, the probability of an erroneous reception of a burst of N pulses with a majority criterion A of N will be equal to

Рош. п. а. Roche. P. a.

Где А - число импульсов, превысивших порог принятия решения; N - переданное число импульсов в пачке.Where A is the number of pulses that have exceeded the decision threshold; N is the transmitted number of pulses in the packet.

Рош. п. а. - вероятность ошибки приема всей пачки импульсов. Вероятность ошибочного приема элемента сигнала в заявляемом устройстве определяется выражениемRoche. P. a. - the probability of an error receiving the entire burst of pulses. The probability of erroneous reception of a signal element in the inventive device is determined by the expression

Рош.з UlCll bRoche UlCll b

(2 + )(2 +)

(h72)(h72)

Где Рош. 3 - вероятность ошибки приема одного импульса пачки вWhere is Roche. 3 - the probability of an error in receiving one burst pulse in

заявляемом устройстве.the claimed device.

Вероятность ошибки приема всей пачки из N импульсов при мажоритарном критерии А из N ,будет равнаThe probability of an error in receiving the entire burst of N pulses with the majority criterion A of N will be equal to

Рош.п.з. Где Рош. п. 3. устройстве.Rosh. Where is Roche. paragraph 3. device.

Выигрыш в помехоустойчивости будет равенThe gain in noise immunity will be equal to

2//,N2A/N2 //, N2A / N

(hV2)(hV2)

Рош.п.аRosh.p.a

Рош. П. 3. ((2 + Г/2)хЗП (6 + 3xhV2) Где (X - выигрышRoche. Section 3. ((2 + Г / 2) хЗП (6 + 3xhV2) Where (X - win

относительно ближайшего аналога.relative to the closest analogue.

При выражение для выигрыша можно привести к видуWhen the expression for winning can be reduced to

24A/N24A / N

(hO Зависимость Рош. а., Р ош. з. и Рош.п. (hO Dependence Rosh. a., Rosh. z. and Rosh.p.

1616

(Ь2/2)2(B2 / 2) 2

(hV2)(hV2)

2A/N2A / N

. вероятность ошибки приема всей пачки в заявляемом в помехоустойчивости заявляемого устройства а., Р ош. п. з. от h представлена. the probability of an error in the reception of the entire packet in the noise immunity of the inventive device a., R osh. p.z. from h represented

Анализ выражения для выигрыша помехоустойчивости показывает, что выигрыш возрастает пропорционально соотношению сигнал-шум h. шум An analysis of the expression for the gain in noise immunity shows that the gain increases in proportion to the signal-to-noise ratio h. noise

Га 2(Ha 2 (

Где ha- отношение сигнала к шуму ближайшего аналога.Where ha is the signal-to-noise ratio of the closest analogue.

При заданной вероятности ошибки требуемое соотношение сигналшум For a given probability of error, the required signal-to-noise ratio

h 3 2xVз/Poш.з.h 3 2xVz / Posh.

Где h 3 - отношение сигнала к шуму заявляемого устройства. Энергетический выигрыш р, определяемый увеличением отношения сигнал/шум на входе приемника в Where h 3 - the ratio of signal to noise of the claimed device. The energy gain p, determined by the increase in the signal-to-noise ratio at the receiver input at

жайшего аналога определяется выражением:the best analogue is determined by the expression:

РR

h 3 л/З/Рош.з.h 3 l / W / Rosh.

itAJ 17itAJ 17

-2)-2)

Рош. а.Roche. a.

1/Рош.а. -2 При заданной вероятности ошибки требуемое соотношение сигналдля ближайшего аналога определяется выражением для заявляемого устройства определяется выражением заявлемом устройстве относительно блиВ децибелах р определяется выражением1 / Rosh.a. -2 At a given probability of error, the required signal ratio for the closest analogue is determined by the expression for the inventive device is determined by the expression of the inventive device with respect to decibels p is determined by the expression

(3 101g(l/Pom.a. -2) - 101g(V3/Pom.3.)(3 101g (l / Pom.a. -2) - 101g (V3 / Pom.3.)

Зависимость Р от Рош представлена на фиг. 5,The dependence of P on Roche is shown in FIG. 5,

Поскольку в ближайшем аналоге существует принципиальная зависимость мощности принимаемого сигнала и вероятности ошибки от высоты снежного покрова, по целесообразно определить преимущество заявляемого устройства перед ближайший аналогом в реальных условиях их применения. Сравнительные характеристики мощности принимаемого сигнала в зависимости от высоты снежного покрова приведены на фиг.6. Совместный анализ зависимостей на фиг. 4 и 6 показывает, что в зависимости от высоты снежного покрова или отражений от предметов, расположенных параллельно основным лучам мощность сигнала в ближайший аналоге может уменьшаться на 27дБ, т. е. динамический диапазон изменения соотношения сигнал-шум h может достигать 500. Это означает, что при этих условиях вероятность ошибки в ближайшем аналоге будет на 16 порядков выше, чем в заявляемом устройстве.Since in the closest analogue there is a fundamental dependence of the received signal power and the probability of error on the height of the snow cover, it is advisable to determine the advantage of the claimed device over the closest analogue in real conditions of their use. Comparative characteristics of the power of the received signal depending on the height of the snow cover are shown in Fig.6. Joint dependency analysis in FIG. 4 and 6 shows that, depending on the height of the snow cover or reflections from objects located parallel to the main rays, the signal power in the closest analogue can decrease by 27dB, that is, the dynamic range of the signal-to-noise ratio h can reach 500. This means that under these conditions, the probability of error in the closest analogue will be 16 orders of magnitude higher than in the claimed device.

Сравнительные характеристики достоверности и энергетического выигрыша заявляемого устройства и ближайшего аналога приведены на фиг. 4 и 5.Comparative characteristics of the reliability and energy gain of the claimed device and the closest analogue are shown in FIG. 4 and 5.

Таким образом предлагаемое устройство охранной сигнализации при реальных условиях эксплуатации, т. е. при работе ближайшего аналога в интерференционном провале обеспечивает з еньшение вероятности ошибки на 16 порядков по сравнению с ближайшим аналогом 5, энергетический выигрыш, при на Р 12дБ улучшает помехозащищенность (см. фиг. 5) что значительно расширяет его функциональные возможности и обеспечивает надежную работу устройства в целом.Thus, the proposed security alarm device under real operating conditions, i.e., when the closest analogue operates in the interference dip, it reduces the probability of error by 16 orders of magnitude compared to the closest analogue 5, the energy gain improves the noise immunity by 12 dB (see Fig. . 5) which significantly expands its functionality and ensures reliable operation of the device as a whole.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.SOURCES OF INFORMATION.

1.USA/March 1993, Copyright 1993 Racon Incorpora ted. Рекламный каталог фирмы Racon, США.1.USA / March 1993, Copyright 1993 Racon Incorpora ted. Advertising catalog of the company Racon, USA.

2.Датчик Preliminary A310, Microwave Intrusion Sensor. Рекламный каталог фирмы BURLE, США2.Preliminary A310 sensor, Microwave Intrusion Sensor. BURLE Advertising Directory, USA

3.Аппаратура Пион-В, Техническое описание и инструкция по эксплуатации АВЯ.400.006.ТО.3. Equipment Pion-V, Technical description and operation manual АВЯ.400.006.Т.

4.М.П. Долуханов. Распространение радиоволн, издательство Связь, МОСКВА, 1972 год, стр. 104.4.M.P. Dolukhanov. Radio Wave Propagation, Svyaz Publishing House, MOSCOW, 1972, p. 104.

5.Устройство охранной сигнализации. Патент № 2109343 Кл. G08B 13/00, 13/18, 13/181, 13/183, 13/189, 13/22, 13/24.5. Security alarm device. Patent No. 2109343 Cl. G08B 13/00, 13/18, 13/181, 13/183, 13/189, 13/22, 13/24.

6.П. И. Пенин «Системы передачи цифровой информации, изд. «Сов. Радио, 1976 г.6.P. I. Penin "Digital Information Transmission Systems, ed. “Owls. Radio, 1976

/- с  /- from

),/)), /)

1 - генератор СВЧ; 2 - передающая антенна; 3- низкочастотный модулятор; 4 - амплитудный модулятор; 5- формирователь импульсов модуляции обоих каналов; 6 - низкочастотный модулятор; 7 - амплитудный модулятор; 8 - генератор СВЧ; 9 - передающая антенна; 10 - приемная антенна первого радиоканала; 11 - приемная антенна второго радиоканала; 12 - гетеродин гармоник первого радиоканала; 13 - субгармоническая смесительная секция первого радиоканала; 14 - субгармоническая смесительная секция второго радиоканала; 15 - гетеродин гармоник второго радиоканала; 16 - детектор огибающей импульсов в пачке первого радиоканала; 17 - полосовой усилитель первого радиоканала; 18 - устройство автоматической регулировки усиления; 19 - полосовой усилитель второго радиоканала; 20 - детектор огибающей импульсов в пачке второго радиоканала; 21 - усилитель первого радиоканала; 22 - усилитель низкой частоты первого радиоканала; 23 - устройство суммирования; 24 - усилитель низкой частоты второго радиоканала; 25 - усилитель второго радиоканала; 26 - детектор первого радиоканала; 27 - задатчик порога амплитудного селектора; 28 - амплитудный селектор; 29 - задатчик порога; 30 - детектор второго радиоканала; 31 - генератор временного интервала; 32 - счетчик числа пачек импульсов; 33 - цифровое устройство сравнения.1 - microwave generator; 2 - transmitting antenna; 3- low-frequency modulator; 4 - amplitude modulator; 5- pulse shaper modulation of both channels; 6 - low-frequency modulator; 7 - amplitude modulator; 8 - microwave generator; 9 - transmitting antenna; 10 - a receiving antenna of the first radio channel; 11 - a receiving antenna of the second radio channel; 12 - the local oscillator of the harmonics of the first radio channel; 13 - subharmonic mixing section of the first radio channel; 14 - subharmonic mixing section of the second radio channel; 15 - the local oscillator of the harmonics of the second radio channel; 16 - pulse envelope detector in the packet of the first radio channel; 17 - band amplifier of the first radio channel; 18 - device for automatic gain control; 19 - band amplifier of the second radio channel; 20 is a pulse envelope detector in a packet of a second radio channel; 21 - amplifier of the first radio channel; 22 - low frequency amplifier of the first radio channel; 23 - summation device; 24 - low frequency amplifier of the second radio channel; 25 - amplifier of the second radio channel; 26 - detector of the first radio channel; 27 - threshold selector amplitude selector; 28 - amplitude selector; 29 - threshold adjuster; 30 - detector of the second radio channel; 31 - time interval generator; 32 - counter of the number of bursts of pulses; 33 is a digital comparison device.

Claims (1)

Устройство охранной сигнализации, содержащее передатчик с амплитудной модуляцией, состоящий из передающей антенны, генератора СВЧ, низкочастотного модулятора, амплитудного модулятора, и приемник, содержащий приемную антенну, усилитель, детектор, усилитель низкой частоты, устройство автоматической регулировки усиления, отличающееся тем, что в передатчик дополнительно введен второй передающий канал, содержащий передающую антенну, разнесенную по высоте относительно первой на высоту дополнительного барьера, генератор СВЧ, низкочастотный модулятор, амплитудный модулятор, и формирователь импульсов модуляции обоих радиоканалов, а приемник состоит из двух идентичных радиоканалов, в первый канал которого дополнительно введен гетеродин гармоник, субгармоническая смесительная секция, детектор огибающей импульсов в пачке и полосовой усилитель, а второй радиоканал содержит приемную антенну, усилитель, детектор, усилитель низкой частоты, гетеродин гармоник, субгармоническую смесительную секцию, детектор огибающей импульсов в пачке, полосовой усилитель, а также содержит общие для обоих радиоканалов узлы - устройство суммирования, задатчик порога амплитудного селектора, амплитудный селектор, задатчик порога сравнения, генератор временного интервала счета, счетчик числа пачек импульсов, цифровое устройство сравнения, причем приемные антенны обоих радиоканалов взаимно разнесены по вертикали и горизонтали на величины, кратные нечетному числу среднего значения полупериодов повторения интерференционных минимумов.
Figure 00000001
A security alarm device comprising an amplitude-modulated transmitter consisting of a transmitting antenna, a microwave generator, a low-frequency modulator, an amplitude modulator, and a receiver comprising a receiving antenna, an amplifier, a detector, a low-frequency amplifier, an automatic gain control device, characterized in that in the transmitter additionally introduced a second transmitting channel containing a transmitting antenna, spaced in height relative to the first height of an additional barrier, a microwave generator, low-frequency th modulator, amplitude modulator, and pulse shaper modulating both radio channels, and the receiver consists of two identical radio channels, the first channel of which is additionally injected with a harmonic local oscillator, a subharmonic mixing section, a pulse envelope detector in the packet and a band amplifier, and the second radio channel contains a receiving antenna, an amplifier, a detector, a low-frequency amplifier, a harmonic local oscillator, a subharmonic mixing section, a pulse envelope detector in a packet, a strip amplifier, and also contains for both radio channels, the nodes are a summing device, an amplitude selector threshold adjuster, an amplitude selector, a comparison threshold adjuster, a counting time interval generator, a pulse packet number counter, a digital comparison device, and the receiving antennas of both radio channels are mutually spaced vertically and horizontally by multiple values an odd number of mean values of half-periods of repetition of interference minima.
Figure 00000001
RU2000123856/20U 2000-09-18 2000-09-18 ALARM DEVICE RU19604U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000123856/20U RU19604U1 (en) 2000-09-18 2000-09-18 ALARM DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000123856/20U RU19604U1 (en) 2000-09-18 2000-09-18 ALARM DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU19604U1 true RU19604U1 (en) 2001-09-10

Family

ID=35869859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000123856/20U RU19604U1 (en) 2000-09-18 2000-09-18 ALARM DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU19604U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3967283A (en) Large area motion sensor
US6573857B2 (en) System and method for intrusion detection using a time domain radar array
US7148791B2 (en) Wireless danger proximity warning system and method
US7541968B2 (en) System and method for detecting an intruder using impulse radio technology
US6759948B2 (en) Railroad collision avoidance system and method for preventing train accidents
US3733602A (en) Microwave intrusion detecting system and apparatus
GB1511267A (en) Distance measuring equipment
CN101688913A (en) Method for determining line-of-sight (los) distance between remote communications devices
CN104333905A (en) TOA (Time of Advent) underground person positioning system and method for suppressing laneway NLOS (Non Line of Sight) time delay error
JP4482456B2 (en) Method, system and apparatus for measuring distance
RU19604U1 (en) ALARM DEVICE
RU2109343C1 (en) Safeguard signalling device
US3614729A (en) Vehicle-detecting apparatus using electromagnetic wave
Kocur et al. Moving person tracking by UWB radar system in complex environment
Villard Jr et al. Extended‐range radio transmission by oblique reflection from meteoric ionization
US3045909A (en) Pulsed ultrasonic detector
RU2726012C1 (en) Radio-beam device with volumetric detection zone for perimeters and rooms
Gupta Exact derivation of the Doppler shift formula for a radar echo without using transformation equations
JP2566286B2 (en) Ultrasonic object detector
Harman Omnitrax ranging leaky coaxial cable sensor technology update
RU2719505C1 (en) Method to detect intruder at controlled border
RU2106694C1 (en) Method for detection of coordinates of mobile objects and device which implements said method
RU2130201C1 (en) Security alarm device
RU2083995C1 (en) Radar set
Diaz et al. Advanced multisensorial barrier for obstacle detection

Legal Events

Date Code Title Description
ND1K Extending utility model patent duration
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20070919