RU2010245C1 - Panoramic receiver - Google Patents

Panoramic receiver Download PDF

Info

Publication number
RU2010245C1
RU2010245C1 SU5054553A RU2010245C1 RU 2010245 C1 RU2010245 C1 RU 2010245C1 SU 5054553 A SU5054553 A SU 5054553A RU 2010245 C1 RU2010245 C1 RU 2010245C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
amplifier
intermediate frequency
frequency
input
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев
Борис Васильевич Койнаш
Владимир Михайлович Медведев
Иван Тимофеевич Шилим
Александр Георгиевич Шкуро
Original Assignee
Виктор Иванович Дикарев
Борис Васильевич Койнаш
Владимир Михайлович Медведев
Иван Тимофеевич Шилим
Александр Георгиевич Шкуро
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 Виктор Иванович Дикарев, Борис Васильевич Койнаш, Владимир Михайлович Медведев, Иван Тимофеевич Шилим, Александр Георгиевич Шкуро filed Critical Виктор Иванович Дикарев
Priority to SU5054553 priority Critical patent/RU2010245C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2010245C1 publication Critical patent/RU2010245C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: panoramic receiver has five aerials 1,11,23,24,25, sweep generator 2, two local oscillators 3, 29, six mixers 4,20,26,27,28,29, five intermediate frequency amplifiers 5,30,31,32,33, detector 6, scale-of-eight multiplier 7, two spectrum width meters 8,9 comparator 10, threshold unit 11, key 12, delay line 13, five multipliers 14,35,36,37. n band-pass filters 15.1. . . 15. n, n amplitude detectors 26.1. . . 16. n, n video amplifiers 17.1. . . 17. n, n cathode-ray tubes 18.1. . . 18. n, amplifier 21 of second intermediate frequency four narrow-band filters 38,39,40,41, four phase detectors 42,43,44,45, four indicator 46,47,48, 49. EFFECT: expanded operational capabilities and improved operational characteristics. 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для поиска и обнаружения фазоманипулированных (ФМн) сигналов, визуальной оценки их несущей частоты и пеленгации источника излучения указанных сигналов в двух плоскостях. The invention relates to radio engineering and can be used to search and detect phase-shift (PSK) signals, visually evaluate their carrier frequency and determine the radiation source of these signals in two planes.

Наиболее близким к предлагаемому является панорамный приемник, который обеспечивает поиск и обнаружение ФМн-сигналов, а также визуальную оценку их несущей частоты, но не позволяет осуществлять пеленгацию источника излучения ФМн-сигналов. Closest to the proposed is a panoramic receiver, which provides search and detection of PSK signals, as well as a visual assessment of their carrier frequency, but does not allow direction finding of the radiation source of PSK signals.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей приемника путем точной и однозначной пеленгации источника излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях. The aim of the invention is to expand the functionality of the receiver by accurate and unambiguous direction finding of the radiation source of FMN signals in two planes.

Цель достигается тем, что в приемник введены второй гетеродин, второй смеситель, усилитель второй промежуточной частоты, и четыре измерительных канала приема, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, узкополосного фильтра, фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и индикатора, причем к выходу ключа последовательно подключены второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилитель второй промежуточной частоты. The goal is achieved by the fact that a second local oscillator, a second mixer, an amplifier of the second intermediate frequency, and four measuring reception channels, each of which consists of a series-connected receiving antenna, a mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, an amplifier of the first intermediate frequency, are introduced into the receiver , a multiplier, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the second intermediate frequency, a narrow-band filter, a phase detector, the second input of which is connected to the output of the second hetero a, and an indicator, wherein the exit key second mixer connected in series, a second input coupled to an output of the second oscillator and the second intermediate frequency amplifier.

Структурная схема предлагаемого приемника представлена на фиг. 1; взаимное расположение антенн и принцип пеленгации источника излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях показаны на фиг. 2. The block diagram of the proposed receiver is presented in FIG. 1; the relative position of the antennas and the principle of direction finding of the radiation source of the PSK signals in two planes are shown in FIG. 2.

Панорамный приемник содержит первую антенну 1, генератор 2 развертки, первый гетеродин 3, первый смеситель 4, первый усилитель 5 первой промежуточной частоты, обнаружитель 6, умножитель 7 частоты на восемь, первый 8 и второй 9 измерители ширины спектра, блок 10 сравнения, пороговый блок 11, ключ 12, линию 13 задержки, первый перемножитель 14, полосовые фильтры 151. . . 15n, амплитудные детекторы 161. . . 16n, видеоусилители 171. . . 17n, электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) 181. . . 18n, второй гетеродин 19, второй смеситель 20, усилитель 21 второй промежуточной частоты, вторую 22, третью 23, четвертую 24 и пятую 25 антенны, третий 26, четвертый 27, пятый 28 и шестой 29 смесители, второй 30, третий 31, четвертый 32 и пятый 33 усилители первой промежуточной частоты, второй 34, третий 35, четвертый 36 и пятый 37 перемножители, первый 38, второй 39, третий 40 и четвертый 41 узкополосные фильтры, первый 42, второй 43, третий 44 и четвертый 45 фазовые детекторы, первый 46, второй 47, третий 48 и четвертый 49 индикаторы. К выходу генератора 2 развертки последовательно подключены гетеродин 3, смеситель 4, второй вход которого соединен с выходом антенны 1, усилитель 5 первой промежуточной частоты, умножитель 7 частоты на восемь, измеритель 9 ширины спектра, блок 10 сравнения, второй вход которого через измеритель 8 ширины спектра соединен с выходом усилителя 5 первой промежуточной частоты, пороговый блок 11, ключ 12, второй вход которого соединен с выходом усилителя 5 первой промежуточной частоты, линия 13 задержки, перемножитель 14, второй вход которого соединен с выходом ключа 12, и n каналов обработки, каждый из которых состоит из последовательно включенных полосового фильтра 15i, амплитудного детектора 16i, видеоусилителя 17i и вертикального электрода ЭЛТ 18i, горизонтальный электрод которой соединен с вторым выходом генератора 2 развертки. К выходу ключа 12 последовательно подключены смеситель 20, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 19, и усилитель 21 второй промежуточной частоты. Каждый из измерительных каналов приема содержит последовательно включенные антенну 22(23-25), смеситель 26(27-29), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 3, усилитель 30(31-33) первой промежуточной частоты, перемножитель 34(35-37), узкополосный фильтр 38(39-41), фазовый детектор 42(43-45), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 19 и индикатор 46(47-49).The panoramic receiver includes a first antenna 1, a sweep generator 2, a first local oscillator 3, a first mixer 4, a first amplifier 5 of a first intermediate frequency, a detector 6, a frequency multiplier 7 by eight, the first 8 and second 9 meters of the spectrum width, a comparison unit 10, a threshold block 11, key 12, delay line 13, first multiplier 14, band pass filters 15 1 . . . 15 n , amplitude detectors 16 1 . . . 16 n , video amplifiers 17 1 . . . 17 n , cathode ray tubes (CRT) 18 1 . . . 18 n , second local oscillator 19, second mixer 20, second intermediate frequency amplifier 21, second 22, third 23, fourth 24 and fifth 25 antennas, third 26, fourth 27, fifth 28 and sixth 29 mixers, second 30, third 31, fourth 32 and fifth 33 amplifiers of the first intermediate frequency, second 34, third 35, fourth 36 and fifth 37 multipliers, first 38, second 39, third 40 and fourth 41 narrow-band filters, first 42, second 43, third 44 and fourth 45 phase detectors, first 46, second 47, third 48 and fourth 49 indicators. A local oscillator 3, a mixer 4, the second input of which is connected to the output of the antenna 1, an amplifier 5 of the first intermediate frequency, a frequency multiplier 7, a measuring instrument 9 of the spectrum, a comparison unit 10, the second input of which through the meter 8 of the width the spectrum is connected to the output of the amplifier 5 of the first intermediate frequency, the threshold block 11, the key 12, the second input of which is connected to the output of the amplifier 5 of the first intermediate frequency, the delay line 13, the multiplier 14, the second input of which is connected to Odom key 12 and the n processing channels, each of which consists of series-connected band-pass filter 15i, amplitude detector 16i, 17i video amplifier and the CRT vertical electrode 18i, the horizontal electrode which is connected to the second output of the sweep generator 2. To the output of the key 12, a mixer 20 is connected in series, the second input of which is connected to the output of the local oscillator 19, and an amplifier 21 of the second intermediate frequency. Each of the measuring reception channels contains a series-connected antenna 22 (23-25), a mixer 26 (27-29), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 3, an amplifier 30 (31-33) of the first intermediate frequency, a multiplier 34 (35-37 ), a narrow-band filter 38 (39-41), a phase detector 42 (43-45), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 19 and indicator 46 (47-49).

Пеленгация источника излучения ФМн-сигналов предлагаемым приемником осуществляется фазовым методом, которому свойственно противоречие между требованиями обеспечения точности измерений и однозначности отсчета угла. Direction finding of the radiation source of the QPSK signals by the proposed receiver is carried out by the phase method, which is characterized by a contradiction between the requirements for ensuring the accuracy of measurements and the uniqueness of the angle reading.

Действительно согласно формулам
Δφ1= 2

Figure 00000002
sinα; =Δφ2= 2
Figure 00000003
sinβ , где d1 - измерительная база (расстояние между антеннами);
λ - длина волны;
α - угол прихода радиоволн в азимутальной плоскости;
β - угол прихода радиоволн в угломерной плоскости, приемник тем чувствительнее к изменению углов α и β, чем больше относительный размер базы d1/λ. Однако с ростом d1/λ уменьшаются значения угловых координат α и β, при которых разности фаз Δφ1 и Δφ2превосходят значение 2 π, т. е. наступает неоднозначность отсчета.Valid according to the formulas
Δφ 1 = 2
Figure 00000002
sinα; = Δφ 2 = 2
Figure 00000003
sinβ, where d 1 is the measuring base (distance between antennas);
λ is the wavelength;
α is the angle of arrival of radio waves in the azimuthal plane;
β is the angle of arrival of radio waves in the goniometric plane, the receiver is the more sensitive to changes in the angles α and β, the larger the relative size of the base d 1 / λ. However, with increasing d 1 / λ, the values of the angular coordinates α and β decrease, at which the phase differences Δφ 1 and Δφ 2 exceed the value 2 π, i.e., the reading is ambiguous.

Исключить неоднозначность пеленгации фазовым методом можно путем использования двух измерительных баз в каждой плоскости, между относительными размерами которых устанавливается следующее соотношение:

Figure 00000004
<
Figure 00000005
<
Figure 00000006
.The ambiguity of direction finding by the phase method can be eliminated by using two measuring bases in each plane, between the relative sizes of which the following relationship is established:
Figure 00000004
<
Figure 00000005
<
Figure 00000006
.

При этом меньшая база d1 образует грубую, но однозначную шкалу отсчета, а большая база d2 - точную, но неоднозначную шкалу отсчета. Причем измерительные базы образуют прямой угол, в вершине которого расположена первая антенна опорного канала приема.Moreover, a smaller base d 1 forms a rough but unambiguous reference scale, and a large base d 2 forms an accurate but ambiguous reference scale. Moreover, the measuring base form a right angle, at the top of which is the first antenna of the reference reception channel.

Панорамный приемник работает следующим образом. Panoramic receiver operates as follows.

Просмотр заданного диапазона частот Df осуществляется с помощью генератора 2 развертки, который периодически с периодом Тп по пилообразному закону перестраивает частоту гетеродина 3. Одновременно генератор 2 развертки формирует горизонтальную развертку ЭЛТ 181. . . 18n, которая используется как ось частот, причем ее длина соответствует полосе обзора частотного диапазона Df. Ключ 12 в исходном состоянии всегда закрыт.Viewing a given frequency range Df is carried out using a sweep generator 2, which periodically with a period T p according to a sawtooth law tunes the frequency of the local oscillator 3. At the same time, sweep generator 2 forms a horizontal scan of a CRT 18 1 . . . 18 n , which is used as the frequency axis, and its length corresponds to the frequency span Df. The key 12 in the initial state is always closed.

Принимаемые ФМн-сигналы
U1(t) = Uc ˙ Cos[2 π fct + φк(t) + φ1] ;
U2(t) = Uc ˙ Cos[2 π fct + φк(t) + φ2] ;
U3(t) = Uc ˙ Cos[2 π fct + φк(t) + φ3] ;
U4(t) = Uc ˙ Cos[2 π fct + φк(t) + φ4] ;
U5(t) = Uc ˙ Cos[2 π fct + φк(t) + φ5] , где Uс, fc, Тс, φ1, φ2, φ3, φ4, φ5 - амплитуда, несущая частота, длительность и начальные фазы сигналов;
φк(t) - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом, причем φк(t) = const при К τи < t < (K+1)x τи и может изменяться скачком при t = K τи, т. е. на границах между элементарными посылками (К = 0,1,2. . . , N-1);
τи, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлены сигналы длительностью Тсс = N τи), с выходов антенн 1,22-25 поступают на первые входы смесителей 4, 26-29, на вторые входы которых подается напряжение гетеродина 3 линейно изменяющейся частоты
Uг1 (t) = Uг1 ˙ Cos(2 π fг1 t +
+ πγ1t2г1), 0 ≅ t ≅ Тп, где Uг1, fг1, Тп, φг1 - амплитуда, начальная фаза, период повторения и начальная фаза напряжения гетеродина 3;
γ1=

Figure 00000007
- скорость изменения частоты гетеродина (скорость изменения первой гармоники частоты гетеродина).Received QPSK signals
U 1 (t) = U c ˙ Cos [2 π f c t + φ к (t) + φ 1 ];
U 2 (t) = U c ˙ Cos [2 π f c t + φ к (t) + φ 2 ];
U 3 (t) = U c ˙ Cos [2 π f c t + φ к (t) + φ 3 ];
U 4 (t) = U c ˙ Cos [2 π f c t + φ к (t) + φ 4 ];
U 5 (t) = U c ˙ Cos [2 π f c t + φ к (t) + φ 5 ], where U с , f c , Т с , φ 1 , φ 2 , φ 3 , φ 4 , φ 5 - amplitude, carrier frequency, duration and initial phases of the signals;
φ a (t) - manipulated component phase mapping law phase shift keying in accordance with a modulation code, wherein φ a (t) = const for K τ and <t <(K + 1) x τ u and may vary abruptly at t = K τ and , i.e., at the boundaries between the elementary premises (K = 0,1,2..., N-1);
τ and , N is the duration and number of chips that make up the signals of duration T s (T s = N τ and ), from the outputs of the antennas 1.22-25 go to the first inputs of the mixers 4, 26-29, to the second inputs of which the voltage of the local oscillator 3 linearly changing frequency
U g1 (t) = U g1 ˙ Cos (2 π f g1 t +
+ πγ 1 t 2 + φ g1 ), 0 ≅ t ≅ T p , where U g1 , f g1 , T p , φ g1 - amplitude, initial phase, repetition period and initial phase of the local oscillator voltage 3;
γ 1 =
Figure 00000007
- rate of change of the local oscillator frequency (rate of change of the first harmonic of the local oscillator frequency).

На выходе смесителей 4, 26-29 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 5, 30-33 выделяются напряжения первой промежуточной (разностной) частоты
Uпр1(t) = Uпр1 ˙ Сos[2 π fпр1t +
+ φк(t) - πγ1t2пр1] ;
Uпр2(t) = Uпр1 ˙ Cos[2 π fпр1t +
+ φк(t) - πγ1t2пр2] ;
Uпр3(t) = Uпр1 ˙ Cos[2 π fпр1t +
+ φк(t) - πγ1t2пр3] ;
Uпр4(t) = Uпр1 ˙ Cos[2 π fпр1t +
+ φк(t) - πγ1t2пр4] ;
Uпр5(t) = Uпр1 ˙ Cos[2 π fпр1t +
+ φк(t) - πγ1t2пр5] , где Uпр1 =

Figure 00000008
· К1· Uc · Uг1; 0 ≅ t ≅Tс,
К1 - коэффициент передачи смесителей;
fпр1 = fc - fг1 - первая промежуточная частота;
φпр1 = φ1 - φг1;
φпр2 = φ2 - φг1;
φпр3 = φ3 - φг1;
φпр4 = φ4 - φг1;
φпр5 = φ5 - φг1, которые представляют собой сигналы с комбинированной линейной частотной модуляцией и фазовой манипуляцией (ЛЧМ-ФМн).At the output of the mixers 4, 26-29, voltages of combination frequencies are generated. Amplifiers 5, 30-33 distinguish the voltage of the first intermediate (differential) frequency
U pr1 (t) = U pr1 ˙ Сos [2 π f pr1 t +
+ φ to ( t) - πγ 1 t 2 + φ pr1 ];
U pr2 (t) = U pr1 ˙ Cos [2 π f pr1 t +
+ φ to (t) - πγ 1 t 2 + φ pr2 ];
U CR3 (t) = U CR1 ˙ Cos [2 π f CR1 t +
+ φ to (t) - πγ 1 t 2 + φ pr3 ];
U CR4 (t) = U CR1 ˙ Cos [2 π f CR1 t +
+ φ to (t) - πγ 1 t 2 + φ pr4 ];
U CR5 (t) = U CR1 ˙ Cos [2 π f CR1 t +
+ φ к (t) - πγ 1 t 2 + φ пр5 ], where U пр1 =
Figure 00000008
· K 1 · U c · U g1 ; 0 ≅ t ≅T s ,
To 1 - gear ratio of the mixers;
f CR1 = f c - f g1 - the first intermediate frequency;
φ pr1 = φ 1 - φ g1 ;
φ CR2 = φ 2 - φ g1 ;
φ CR3 = φ 3 - φ g1 ;
φ pr4 = φ 4 - φ g1 ;
φ pr5 = φ 5 - φ g1 , which are signals with combined linear frequency modulation and phase shift keying (LFM-PSK).

Напряжение UПР1(t) с выхода усилителя 5 первой промежуточной частоты поступает на вход обнаружителя 6, состоящего из умножителя 7 частоты на восемь, измерителей 8 и 9 ширины спектра, блока 10 сравнения, порогового блока 11 и ключа 12.The voltage U PR1 (t) from the output of the amplifier 5 of the first intermediate frequency is supplied to the input of the detector 6, consisting of a frequency multiplier 7 by eight, meters 8 and 9 of the spectrum width, comparison unit 10, threshold block 11 and key 12.

На выходе умножителя 7 частоты на восемь образуется напряжение
U6(t) = Uпр1 Cos(16 π fпр1 t -
- 8 πγ1t2+8φпр1), 0 ≅ t ≅ Tc.
At the output of the frequency multiplier 7 by eight, a voltage is generated
U 6 (t) = U CR 1 Cos (16 π f CR 1 t -
- 8 πγ 1 t 2 + 8φ pr1 ), 0 ≅ t ≅ T c .

Так как 8 φк(t) = { 0,8 π} при приеме сигнала с однократной фазовой манипуляцией [ФМн-2, φк(t) = { 0, π} ] , 8 φк(t) = { 0,4π , 8π, 12 π} при приеме сигнала с двукратной фазовой манипуляцией [ФМн-4, φк(t) = { 0, π/2, π, 3/2π } ] , 8 φк(t) = { 0,2 π , 4π , 6 π , 8 π, 10 π, 12 π, 14π} ] при приеме сигнала с трехкратной фазовой манипуляцией [ФМн-8, φк(t) = { 0, π/4, π /2, 3/4 π , π , 5/4 π, 3/2 π, 7/4 π} ] , то в указанном колебании манипуляция фазы уже отсутствует.Since 8 φ к (t) = {0.8 π} when receiving a signal with a single phase shift keying [FMN-2, φ к (t) = {0, π}], 8 φ к (t) = {0, 4π, 8π, 12 π} when receiving a signal with double phase shift keying [FMN-4, φ к (t) = {0, π / 2, π, 3 / 2π}], 8 φ к (t) = {0, 2 π, 4π, 6 π, 8 π, 10 π, 12 π, 14π}] when receiving a signal with three-phase phase shift keying [FMN-8, φ к (t) = {0, π / 4, π / 2, 3 / 4 π, π, 5/4 π, 3/2 π, 7/4 π}], then phase oscillation is already absent in the indicated oscillation.

Ширина спектра Δ f1 восьмой гармоники определяется длительностью Тссигнала (Δf1 = 1/Tc), тогда как ширина спектра Δ fc ФМн-сигнала определяется длительностью τи его элементарных посылок (Δfc = 1/τи), т. е. ширина спектра Δ f1 восьмой гармоники сигнала в N раз меньше ширины спектра Δfc входного сигнала:
Δ fc/Δ f1 = N.
The width of the spectrum Δ f 1 of the eighth harmonic is determined by the duration T s of the signal (Δf 1 = 1 / T c ), while the width of the spectrum Δ f c of the QPSK signal is determined by the duration τ and its elementary premises (Δf c = 1 / τ и ), t i.e., the spectrum width Δ f 1 of the eighth harmonic of the signal is N times smaller than the spectrum width Δf c of the input signal:
Δ f c / Δ f 1 = N.

Следовательно, при умножении частоты ФМн-сигнала на восемь его спектр "сворачивается" в N раз. Это и позволяет обнаружить ФМн-сигнал даже тогда, когда его мощность на входе приемника меньше мощности шумов. Therefore, when the frequency of the QPSK signal is multiplied by eight, its spectrum “folds” N times. This makes it possible to detect the QPSK signal even when its power at the receiver input is less than the noise power.

Ширина спектра Δ fc входного ФМн-сигнала измеряется с помощью измерителя 8, а ширина спектра Δ f1 восьмой гармоники сигнала измеряется с помощью измерителя 9. Напряжения U4 и U1, пропорциональные Δfc и Δ f1 соответственно, с выходов измерителей 8 и 9 ширины спектра поступают на два входа блока 10 сравнения. Так как U >> >>U1, то на выходе блока 10 сравнения образуется положительное напряжение, которое превышает пороговый уровень Uпор в пороговом блоке 11. Пороговый уровень Uпорвыбирается таким, чтобы его не превышали случайные помехи. При превышении порогового уровня Uпор в пороговом блоке 11 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 12, открывая его. При этом напряжение Uпр1(t) с выхода усилителя 5 первой промежуточной частоты через открытый ключ 12 одновременно поступает на первый вход перемножителя 14, на вход линии 13 задержки, на выходе которой образуется напряжение
Uпр6(t) = Uпр1(t - τз) = Uпр1 ˙ Cos[2 πfпр1 x
x(t - τз) + φк(t - τз) -πγ1 ( t -τз )2 + φпр1] ,
0 ≅ t ≅ Tc, где τз - время задержки линии 13 задержки.
The spectral width Δ f c of the input QPSK signal is measured using meter 8, and the spectral width Δ f 1 of the eighth harmonic of the signal is measured using meter 9. Voltages U 4 and U 1 proportional to Δf c and Δ f 1, respectively, from the outputs of the meters 8 and 9 spectral widths are fed to two inputs of the comparison unit 10. Since U >>>> U 1 , a positive voltage is generated at the output of the comparison unit 10, which exceeds the threshold level U then in the threshold block 11. The threshold level U then is chosen so that it does not exceed random interference. When the threshold level U pores is exceeded, a constant voltage is generated in the threshold block 11, which is supplied to the control input of the key 12, opening it. In this case, the voltage U pr1 (t) from the output of the amplifier 5 of the first intermediate frequency through the public key 12 is simultaneously supplied to the first input of the multiplier 14, to the input of the delay line 13, at the output of which a voltage is generated
U CR6 (t) = U CR1 (t - τ h ) = U CR1 ˙ Cos [2 πf CR1 x
x (t - τ s ) + φ to (t - τ s ) -πγ 1 (t-τ s ) 2 + φ pr1 ],
0 ≅ t ≅ T c , where τ s is the delay time of the delay line 13.

На выходе перемножителя 14 образуется напряжение
Uδ1(t)= Uδ˙cos(2πfδ1t +φк1(t)+ φδ1) ,
0 ≅ t ≅ Tс, где Uб=

Figure 00000009
K2·U
Figure 00000010
;
К2 - коэффициент передачи перемножителя 14;
fδ1= γ1τз - частота биений;
Figure 00000011
(t) = φк(t-τз)-φк(t);
Figure 00000012
= 2πf
Figure 00000013
+πγ1τ 2 з .The output of the multiplier 14 produces a voltage
U δ1 (t) = U δ ˙cos (2πf δ1 t + φ к1 (t) + φ δ1 ),
0 ≅ t ≅ T s , where U b =
Figure 00000009
K 2 · U
Figure 00000010
;
To 2 - the transfer coefficient of the multiplier 14;
f δ1 = γ 1 τ s - beat frequency;
Figure 00000011
(t) = φ k (t-τ h ) -φ k (t);
Figure 00000012
= 2πf
Figure 00000013
+ πγ 1 τ 2 s .

Частота напряжения биений Uδ1(t) равняется fδ1= γ1˙τз= const. Следовательно, при фиксированном времени задержки τз на выходе перемножителя 14 образуется многочастотный сигнал биений, частота fδ1которого зависит от скорости изменения частоты γi (i = 1,2, . . . , n) гетеродина 3. Скорость изменения частоты преобразованного сигнала, поступающего на вход автокоррелятора, зависит от номера гармоники частоты гетеродина 3, взаимодействующей с несущей частотой принимаемого ФМн-сигнала.The frequency of the beat voltage U δ1 (t) is f δ1 = γ 1 ˙τ s = const. Therefore, with a fixed delay time τ s , a multi-beat signal is generated at the output of multiplier 14, the frequency f δ1 of which depends on the rate of change of the frequency γ i (i = 1,2, ..., n) of the local oscillator 3. The rate of change of the frequency of the converted signal, coming to the input of the autocorrelator, depends on the harmonic number of the local oscillator frequency 3, interacting with the carrier frequency of the received PSK signal.

Частота настройки полосового фильтра 151 выбирается равной
fн1 = fδ1= γ1˙τз, частота настройки полосового фильтра 152 выбирается равной
fн2 = fδ2= γ2˙τз, а частота настройки полосового фильтра 15n выбирается равной
fнn = fδn= γn˙τз, где γn= nγ1 - скорость изменения n-й гармоники частоты гетеродина 3.
The tuning frequency of the bandpass filter 15 1 is chosen equal to
f n1 = f δ1 = γ 1 зτ s , the tuning frequency of the band-pass filter 15 2 is chosen equal
f n2 = f δ2 = γ 2 ˙τ s , and the tuning frequency of the band-pass filter 15 n is chosen equal to
f nn = f δn = γ n ˙τ s , where γ n = nγ 1 is the rate of change of the nth harmonic of the local oscillator frequency 3.

Напряжение Uδi(t) с выхода полосового фильтра 15i поступает на вход амплитудного детектора 16i, где оно детектируется и после усиления в видеоусилителе 17i поступает на вертикальный электрод ЭЛТ 18i, на экране которой образуется импульс (частотная метка) (i = 1,2, . . . , n). Положение частотной метки по горизонтальной развертке ЭЛТ 18i однозначно определяет несущую частоту fc принимаемого ФМн-сигнала.The voltage U δi (t) from the output of the bandpass filter 15 i is supplied to the input of the amplitude detector 16 i , where it is detected and, after amplification in the video amplifier 17 i, is supplied to the vertical CRT electrode 18 i , on the screen of which a pulse is generated (frequency mark) (i = 1,2,..., N). The position of the frequency mark on the horizontal scan of the CRT 18 i uniquely determines the carrier frequency f c of the received FMN signal.

Следовательно, номер гармоники частоты гетеродина 3, с которой взаимодействует несущая частота принимаемого ФМн-сигнала, определяется номером полосового фильтра того канала, на экране ЭЛТ которого наблюдается частотная метка. Consequently, the harmonic number of the local oscillator frequency 3, with which the carrier frequency of the received PSK signal interacts, is determined by the number of the band-pass filter of that channel on the CRT screen of which a frequency mark is observed.

Напряжение Uпр1(t) с выхода усилителя 5 первой промежуточной частоты через открытый ключ 12 одновременно поступает на первый вход смесителя 20, на второй вход которого с выхода гетеродина 19 подается напряжение
Uг2(t)= Uг2˙cos(2πfг2t+φг2), где Uг2, fг2, φг2 - амплитуда, частота и начальная фаза напряжения гетеродина 19.
The voltage U pr1 (t) from the output of the amplifier 5 of the first intermediate frequency through the public key 12 is simultaneously supplied to the first input of the mixer 20, the second input of which is supplied from the output of the local oscillator 19
U r2 (t) = U r2 ˙cos (2πf r2 r2 t + φ), where U r2, f r2, φ r2 - amplitude, frequency and initial phase of the local oscillator 19 voltage.

На выходе смесителя 20 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 21 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты
Uпр7(t) = Uпр2 ˙ Cos[2 πfпр2 t+
+ φк(t) - πγ1t2пр6] , 0 ≅ t ≅ Tc, где Uпр7 =

Figure 00000014
· K1 · Uпр1·Uг2;
fпр2= fпр1-fг2 - вторая промежуточная частота; φпр6= φпр1г2 .At the output of the mixer 20, voltages of combination frequencies are generated. The amplifier 21 is allocated the voltage of the second intermediate (differential) frequency
U pr7 (t) = U pr2 ˙ Cos [2 πf pr2 t +
+ φ k (t) - πγ 1 t 2 + φ CR 6 ], 0 ≅ t ≅ T c , where U CR 7 =
Figure 00000014
· K 1 · U · U pr1 r2;
np2 f = f r2 -f pr1 - second intermediate frequency; cp = φ pr6 pr1r2.

Напряжения Uпр2(t), Uпр3(t), Uпр4(t) и Uпр5(t) с выходов усилителей 30. . . 33 первой промежуточной частоты поступают на первые входы перемножителей 34. . . 37, на вторые входы которых подается напряжение Uпр7(t) с выхода усилителя 21 второй промежуточной частоты. На выходах перемножителей 34. . . 37 образуются гармонические напряжения
U7(t) = U2 ˙ cos(2 πfг2t+φг2+Δφ1);
U8(t) = U2 ˙ cos(2 πfг2t+φг2+Δφ2 );
U9(t) = U2 ˙ cos(2 πfг2t+φг2+Δφ3);
U10(t) = U2 ˙ cos(2 πfг2t+φг2+Δφ4). где U2 =

Figure 00000015
· K2 · Uпр1· Uпр2; 0 ≅ t ≅ Tc,
Figure 00000016
Figure 00000017
- фазовые сдвиги, определяющие направление на источник излучения в азимутальной плоскости;
Figure 00000018
Figure 00000019
- фазовые сдвиги, определяющие направление на источник излучения в угломестной плоскости, в которых фазовая манипуляция и линейная частотная модуляция уже отсутствуют. Гармонические напряжения U7(t), U8(t), U9(t) и U10(t) выделяются узкополосными фильтрами 38, 39, 40 и 41 и поступают на первые входы фазовых детекторов 42, 43, 44 и 45, на вторые входы которых подается напряжение Uг2(t) с выхода гетеродина 19. На выходах фазовых детекторов 42-45 образуются постоянные напряжения
Uн1 = Uн ˙ Cos Δφ1;
Uн2 = Uн ˙ Cos Δφ2;
Uн3 = Uн ˙ Cos Δφ3;
Uн4 = Uн ˙ Cos Δφ4, где Uн =
Figure 00000020
· К3 · U2 ·Uг2;
К3 - коэффициент передачи фазовых детекторов;
Δφ1 = 2
Figure 00000021
sin α;
Δφ2 = 2
Figure 00000022
sinβ;
Δφ3 = 2
Figure 00000023
sin α;
Δφ4 = 2
Figure 00000024
sin β;
d1, d2, α - измерительные базы и угол прихода радиоволн в азимутальной плоскости;
d1, d2, β - измерительные базы и угол прихода радиоволн в угломестной плоскости.Voltages U CR2 (t), U CR3 (t), U CR4 (t) and U CR5 (t) from the outputs of amplifiers 30.. . 33 of the first intermediate frequency are supplied to the first inputs of the multipliers 34.. . 37, to the second inputs of which a voltage U pr7 (t) is supplied from the output of the amplifier 21 of the second intermediate frequency. At the outputs of the multipliers 34.. . 37 harmonic stresses are formed
7 U (t) = U 2 ˙ cos (2 πf r2 r2 t + φ 1 + Δφ);
8 U (t) = U 2 ˙ cos (2 πf r2 r2 t + φ + Δφ 2);
9 U (t) = U 2 ˙ cos (2 πf r2 r2 t + φ + Δφ 3);
10 U (t) = U 2 ˙ cos (2 πf r2 r2 t + φ + Δφ 4). where U 2 =
Figure 00000015
· K 2 · U pr1 · U pr2 ; 0 ≅ t ≅ T c ,
Figure 00000016
Figure 00000017
- phase shifts that determine the direction to the radiation source in the azimuthal plane;
Figure 00000018
Figure 00000019
- phase shifts, which determine the direction to the radiation source in the elevation plane, in which phase shift keying and linear frequency modulation are already absent. Harmonic voltages U 7 (t), U 8 (t), U 9 (t) and U 10 (t) are allocated by narrow-band filters 38, 39, 40 and 41 and are fed to the first inputs of phase detectors 42, 43, 44 and 45, at the second inputs of which a voltage U g2 (t) is supplied from the output of the local oscillator 19. At the outputs of the phase detectors 42-45, constant voltages are generated
U n1 = U n ˙ Cos Δφ 1 ;
U n2 = U n ˙ Cos Δφ 2 ;
U n3 = U n ˙ Cos Δφ 3 ;
U n4 = U n ˙ Cos Δφ 4 , where U n =
Figure 00000020
· K 3 · U 2 · U g2 ;
K 3 - transfer coefficient of phase detectors;
Δφ 1 = 2
Figure 00000021
sin α;
Δφ 2 = 2
Figure 00000022
sinβ;
Δφ 3 = 2
Figure 00000023
sin α;
Δφ 4 = 2
Figure 00000024
sin β;
d 1 , d 2 , α — measuring bases and angle of arrival of radio waves in the azimuthal plane;
d 1 , d 2 , β — measuring bases and angle of arrival of radio waves in the elevation plane.

В каждой плоскости между относительными размерами измерительных баз устанавливается следующее соотношение:

Figure 00000025
<
Figure 00000026
<
Figure 00000027
.In each plane between the relative dimensions of the measuring bases, the following relationship is established:
Figure 00000025
<
Figure 00000026
<
Figure 00000027
.

При этом меньшая база d1 образует грубую, но однозначную шкалу отсчета, а большая база d2 - точную, но неоднозначную шкалу отсчета. Измерительные базы образуют прямой угол, в вершине которого установлена антенна 1 опорного канала приема, состоящего из последовательно включенных антенны 1, смесителя 4, усилителя 5 первой промежуточной частоты, обнаружителя 6, смесителя 20, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 19, и усилителя 21 второй промежуточной частоты. Напряжения Uн1, Uн2, Uн3 и Uн4 фиксируются индикаторами 46. . . 49.Moreover, a smaller base d 1 forms a rough but unambiguous reference scale, and a large base d 2 forms an accurate but ambiguous reference scale. The measuring bases form a right angle at the apex of which the antenna 1 of the reference receiving channel is installed, consisting of a series-connected antenna 1, mixer 4, amplifier 5 of the first intermediate frequency, detector 6, mixer 20, the second input of which is connected to the output of the local oscillator 19, and amplifier 21 second intermediate frequency. Voltages U н1 , U н2 , U н3 and U н4 are fixed by indicators 46.. . 49.

Таким образом, предлагаемый приемник по сравнению с прототипом обеспечивает точную и однозначную пеленгацию источника излучения ФМн-сигналов в двух плоскостях. Это достигается использованием в каждой плоскости двух измерительных баз, между относительными размерами которых устанавливается следующее соотношение:

Figure 00000028
<
Figure 00000029
<
Figure 00000030
.Thus, the proposed receiver in comparison with the prototype provides accurate and unambiguous direction finding of the radiation source of FMN signals in two planes. This is achieved by using in each plane two measuring bases, between the relative sizes of which the following relationship is established:
Figure 00000028
<
Figure 00000029
<
Figure 00000030
.

При этом меньшая база d1 образует грубую, но однозначную шкалу отсчета, а большая база d2 - точную, но неоднозначную шкалу отсчета. Все измерительные базы образуют прямой угол, в вершине которого устанавливается антенна 1 опорного канала приема, общего для обеих плоскостей, что позволяет сократить число антенн (вместо восьми используется пять) и повысить чувствительность приемника. Это объясняется тем, что за счет перемножения напряжений Uпр2(t), Uпр3(t), Uпр4(t) и Uпр5(t) первой промежуточной частоты измерительных каналов с напряжением Uпр7(t) второй про- межуточной частоты опорного канала осуществляется свертка спектра принимаемых ФМн-сигналов в N раз, что позволяет выделить гармонические колебания U7(t), U8(t), U9(t) и U10(t) с помощью узкополосных фильтров 38. . . 41, отфильтровав при этом значительную часть шумов и помех, т. е. повысить чувствительность приемника при пеленгации источника излучения сложных ФМн-сигналов. Причем пеленгация источника излучения сложных ФМн-сигналов осуществляется на фиксированной стабильной частоте fг2 второго гетеродина 19, что исключает влияние нестабильности несущей частоты fспринимаемых ФМн-сигналов на результаты пеленгации. Следует также отметить, что предлагаемый приемник инвариантен к виду модуляции принимаемых сложных сигналов. Тем самым функциональные возможности панорамного приемника расширены.Moreover, a smaller base d 1 forms a rough but unambiguous reference scale, and a large base d 2 forms an accurate but ambiguous reference scale. All measuring bases form a right angle at the apex of which the antenna 1 of the reference reception channel is installed, which is common for both planes, which reduces the number of antennas (instead of eight, five are used) and increase the sensitivity of the receiver. This is due to the fact that due to the multiplication of voltages U CR2 (t), U CR3 (t), U CR4 (t) and U CR5 (t) of the first intermediate frequency of the measuring channels with voltage U CR7 (t) of the second intermediate frequency of the reference channel convolution of the spectrum of received QPSK signals is performed N times, which makes it possible to isolate harmonic oscillations U 7 (t), U 8 (t), U 9 (t) and U 10 (t) using narrow-band filters 38.. . 41, having filtered out a considerable part of noise and interference, i.e., to increase the sensitivity of the receiver during direction finding of the radiation source of complex FMN signals. Moreover, the direction finding of the radiation source of complex QPSK signals is carried out at a fixed stable frequency f g2 of the second local oscillator 19, which eliminates the influence of instability of the carrier frequency f from the received QPSK signals on the direction finding results. It should also be noted that the proposed receiver is invariant to the type of modulation of the received complex signals. Thus, the functionality of the panoramic receiver is expanded.

Claims (1)

ПАНОРАМНЫЙ ПРИЕМНИК , содеpжащий последовательно включенные пеpвую пpиемную антенну, пеpвый смеситель, втоpой вход котоpого чеpез пеpвый гетеpодин соединен с пеpвым выходом генеpатоpа pазвеpтки, пеpвый усилитель пеpвой пpомежуточной частоты, умножитель частоты на восемь, втоpой измеpитель шиpины спектpа, блок сpавнения, втоpой вход котоpого чеpез пеpвый измеpитель шиpины спектpа соединен с выходом пеpвого усилителя пеpвой пpомежуточной частоты, поpоговый блок, ключ, втоpой вход котоpого соединен с выходом пеpвого усилителя пеpвой пpомежуточной частоты, линию задеpжки, пеpвый пеpемножитель, втоpой вход котоpого соединен с выходом ключа и каналов обpаботки сигнала, каждый из котоpых состоит из последовательно включенных полосового фильтpа, амплитудного детектоpа, видеоусилителя и веpтикального электpода электpонно-лучевой тpубки, гоpизонтальный электpод котоpой соединен с втоpым выходом генеpатоpа pазвеpтки, отличающийся тем, что в него введены втоpой гетеpодин, втоpой смеситель, усилитель втоpой пpомежуточной частоты и четыpе измеpительных канала, каждый из котоpых состоит из последовательно включенных пpиемной антенны, смесителя, втоpой вход котоpого соединен с выходом пеpвого гетеpодина, усилителя пеpвой пpомежуточной частоты, пеpемножителя, втоpой вход котоpого соединен с выходом усилителя втоpой пpомежуточной частоты, узкополосного фильтpа, фазового детектоpа, втоpой вход котоpого соединен с выходом втоpого гетеpодина и индикатоpа, пpичем к выходу ключа последовательно подключены втоpой смеситель, втоpой вход котоpого соединен с выходом втоpого гетеpодина, и усилитель втоpой пpомежуточной частоты. A PANORAMIC RECEIVER containing a first-round first-order antenna, a first mixer, a second input of which is connected to the first output of the clock generator, a first amplifier, and an alternating frequency converter, is an additional frequency the spectral width meter is connected to the output of the first amplifier of the first intermediate frequency, a threshold unit, a key, the second input of which is connected to the output of the first amplifier of the first intermediate frequency, a delay line, the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the key and signal processing channels, each of which consists of a series-pass band-pass filter, an amplitude detector, a video amplifier and a horizontal electrode with a horizontal characterized in that a second heterodyne, a second mixer, an amplifier of the second intermediate frequency and four measuring channels, each of which consistently include values of the secondary antenna, the mixer, the second input of which is connected to the output of the first heterodyne, the amplifier of the first intermediate frequency, the multiplier, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the second intermediate frequency, a narrow-band filter, and the second phase to the second moreover, the second mixer is connected in series to the key output, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, and the amplifier of the second intermediate frequency.
SU5054553 1992-07-08 1992-07-08 Panoramic receiver RU2010245C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054553 RU2010245C1 (en) 1992-07-08 1992-07-08 Panoramic receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5054553 RU2010245C1 (en) 1992-07-08 1992-07-08 Panoramic receiver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2010245C1 true RU2010245C1 (en) 1994-03-30

Family

ID=21609472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5054553 RU2010245C1 (en) 1992-07-08 1992-07-08 Panoramic receiver

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2010245C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2518428C2 (en) Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method
JP4630735B2 (en) Radio station distance measurement method
RU2365931C2 (en) Phase direction finding technique, phase direction-finder therefor
RU2290658C1 (en) Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution
RU2010245C1 (en) Panoramic receiver
RU2435171C1 (en) Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method
RU2296432C1 (en) Method for autocorrelation receipt of noise-like signals
RU2450283C1 (en) Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method
RU2175770C1 (en) Phase method of direction finding and phase direction finder for its realization
RU2010244C1 (en) Panoramic receiver
RU2005994C1 (en) Indication device
RU2155352C1 (en) Phase method for direction finding and phase direction finder
RU2009512C1 (en) Oscillographic spectrum analyzer
SU1742741A2 (en) Panoramic receiver
RU2314644C1 (en) Acoustic-optical receiver
RU2071067C1 (en) Phasemeter
SU121486A1 (en) The method of measuring the distance and the device for its implementation
RU2003989C1 (en) Oscillographic phase meter
RU2506539C1 (en) Device to determine distance to water surface
RU2234808C1 (en) Acoustooptical receiver
RU2010258C1 (en) Direction finder
RU2030750C1 (en) Panoramic receiver
RU2010260C1 (en) Phase method of distance measurement
RU2165628C1 (en) Phase direction finder
RU2005992C1 (en) Indication device