RU2034409C1 - Приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов - Google Patents
Приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2034409C1 RU2034409C1 SU2205415A RU2034409C1 RU 2034409 C1 RU2034409 C1 RU 2034409C1 SU 2205415 A SU2205415 A SU 2205415A RU 2034409 C1 RU2034409 C1 RU 2034409C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- frequency
- receiver
- intermediate frequency
- cos
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Использование: радиолокация, бортовой радиолокатор бокового обзора с синтезированной антенной. Сущность изобретения: приемное устройство радиолокатора с синтезированной и оптической обработкой сигналов содержит смеситель 1, усилитель промежуточной частоты 2, преобразователь частоты 3 с фазовым разделением каналов, гребенчатые фильтры 4 и 5, однополосные модуляторы 6 и 7, сумматор 8, фазовый детектор 9 и задающий генератор промежуточной частоты 10 и обладает повышенной чувствительностью. 7 ил.
Description
Изобретение относится к радиолокации и может быть применено в бортовых радиолокаторах бокового обзора с синтезированной антенной (РЛБОСА).
Известны радиолокационные станции (РЛС) когерентно-импульсного типа, содержащие на выходе широкополосного усилителя промежуточной частоты (УАЧ) гребенчатый фильтр одной боковой полосы, выполненный, например, в виде набора соединенных последовательного селектора по дальности и фильтра одной боковой полосы (для каждого начала дальности), что уменьшает наложение боковых полос спектра друг на друга при последующих преобразованиях сигналов [1]
Однако известное устройство не может быть использовано совместно с оптическим устройством обработки.
Однако известное устройство не может быть использовано совместно с оптическим устройством обработки.
Наиболее близким к изобретению является приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов, содержащее смеситель с УПЧ, задающий генератор промежуточной частоты (ПЧ), выход которого соединен с первым входом фазового детектора, выход которого связан с видеоусилителем [2]
Недостатком известного устройства является низкая чувствительность.
Недостатком известного устройства является низкая чувствительность.
Цель изобретения повышение чувствительности устройства. Для этого в приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов, содержащее смеситель с ЧПУ, задающий генератор ПЧ: выход которого соединен с первым входом фазового детектора, выход которого связан с видеоусилителем введены преобразователь частоты с фазовым разделением каналов, два гребенчатых фильтра, сумматор и два однополосных модулятора, при этом первый и второй выходы введенного преобразователя частоты через цепочки, состоящие из последовательно соединенных гребенчатого фильтра и однополосного модулятора, подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого связан с вторым входом фазового детектора, первый вход преобразователя соединен с выходом УПЧ, а второй вход с дополнительными входами однополосных модуляторов и выходом задающего генератора ПУ.
На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема приемного устройства радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигнала; на фиг.2 представлен вид амплитудного спектра в тракте промежуточной частоты принятого сигнала; на фиг.3 представлен спектр выходного сигнала как на первом, так и на втором выходах преобразователя частоты с фазовым разделением каналов; на фиг.4 представлена структурная электрическая схема преобразователя частоты с фазовым разделением каналов; на фиг.5 и 6 представлены структурные электрические схемы однополосных модуляторов, подключенных выходами гребенчатых фильтров, подключенных соответственно к первому и второму выходам преобразователя частоты с фазовым разделением каналов; на фиг.7 представлен амплитудный спектр сигнала на выходе сумматора приемного устройства радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработки сигналов.
Приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов содержит смеситель 1, УПЧ 2, преобразователь частоты 3 с фазовым разделением каналов, гребенчатые фильтры 4 и 5, однополосные модуляторы 6 и 7, сумматор 8, фазовый детектор 9 и задающий генератор 10 ПЧ.
Преобразователь частоты 3 с фазовым разделением каналов содержит первый и второй преобразователи частоты 11 и 12, первый и второй фазовращатели на 90о 13 и 14, первый и второй сумматоры 15 и 16, фазовращатель 17 на 180о. Однополосный модулятор 6 содержит фазовращатель 18 на 90о, первый и второй балансные модуляторы 19 и 20, фазовращатель 21 на 180о, фазовращатель 22 на 270о в сумматор 23.
Однополосный модулятор 7 содержит первый фазовращатель 24 на 90о, первый и второй балансные модуляторы 25 и 26, второй фазовращатель 27 на 90о, фазовращатель 28 на 180 и сумматор 29.
Приемное устройство работает следующим образом.
Пусть на выходе УПЧ 2 имеется составляющая сигнала с частотой ω1, которая выше частоты сигнала задающего генератора 10 ωг, т.е. ω 1 -ω г Ω
Представив эту составляющую в виде
U1(t) U1cos( ω1t + φc) (1) и сигнал задающего генератора в виде
Uг(t) U1cos( ωгt + φг) (2) получим на выходах преобразователей частоты 11 и 12 соответственно
U11(t) U11cos( Ω t + φc φ г 0,5π ) (3)
U12(t) U12cos( Ω t + φc φ г) (4)
Напряжение U11(t) после прохождения через второй фазовращатель 14 приобретает дополнительный фазовый сдвиг на 0,5π в результате чего амплитуда напряжения на выходе второго сумматора 16 равна сумме амплитуд напряжений (3) и (4), т.е.
Представив эту составляющую в виде
U1(t) U1cos( ω1t + φc) (1) и сигнал задающего генератора в виде
Uг(t) U1cos( ωгt + φг) (2) получим на выходах преобразователей частоты 11 и 12 соответственно
U11(t) U11cos( Ω t + φc φ г 0,5π ) (3)
U12(t) U12cos( Ω t + φc φ г) (4)
Напряжение U11(t) после прохождения через второй фазовращатель 14 приобретает дополнительный фазовый сдвиг на 0,5π в результате чего амплитуда напряжения на выходе второго сумматора 16 равна сумме амплитуд напряжений (3) и (4), т.е.
U11Σ (t) (U11 + U12)cos( Ω t + φc φг) (5)
Вследствие дополнительного сдвига фазы на 180о в фазовращателе 17 напряжение на выходе первого сумматора 15 равно
U12Σ (t) (U12 U11)cos( Ω t + φc φг) (6)
При идентичных (или отрегулированных) преобразователях частоты U11= U12, таким образом, получаем выделение составляющих, лежащих выше частоты задающего генератора только на втором выходе преобразователя частоты 3, т.е. на выходе второго сумматора 16.
Вследствие дополнительного сдвига фазы на 180о в фазовращателе 17 напряжение на выходе первого сумматора 15 равно
U12Σ (t) (U12 U11)cos( Ω t + φc φг) (6)
При идентичных (или отрегулированных) преобразователях частоты U11= U12, таким образом, получаем выделение составляющих, лежащих выше частоты задающего генератора только на втором выходе преобразователя частоты 3, т.е. на выходе второго сумматора 16.
Если составляющая сигнала или шума имеет частоту ω2, которая ниже частоты сигнала задающего генератора 10, то, представляя эту составляющую в виде
U2(t) U2 cos( ω2t + φc) (7) и учитывая формулу (2), получим на выходах преобразователей частоты 11 и 12, соответственно
U21(t) U21cos( Ω t + φг φ с + 0,5π ) (8)
U22(t) U22cos( Ω t + φг φ с) (9)
Аналогично предыдущему при учете фазовых сдвигов перед суммированием получим напряжения на первом и втором выходах преобразователя генератора 3 соответственно
U21Σ (t) (U21 + U22)cos( Ω t + φг φс) (10)
U22Σ (t) (U22 U21)cos( Ω t + φг φ c) (11)
Следовательно, при идентичных преобразователях частоты спектральные составляющие, лежащие ниже частоты задающего генератора выделяются только на первом выходе преобразователя 3. Поэтому в силу симметрии спектра принимаемого сигнала относительно частоты ГПЧ (фиг.2) представленный на фиг.3 спектр соответствует спектру выходного сигнала как на первом, так и на втором выходах преобразователя частоты 3.
U2(t) U2 cos( ω2t + φc) (7) и учитывая формулу (2), получим на выходах преобразователей частоты 11 и 12, соответственно
U21(t) U21cos( Ω t + φг φ с + 0,5π ) (8)
U22(t) U22cos( Ω t + φг φ с) (9)
Аналогично предыдущему при учете фазовых сдвигов перед суммированием получим напряжения на первом и втором выходах преобразователя генератора 3 соответственно
U21Σ (t) (U21 + U22)cos( Ω t + φг φс) (10)
U22Σ (t) (U22 U21)cos( Ω t + φг φ c) (11)
Следовательно, при идентичных преобразователях частоты спектральные составляющие, лежащие ниже частоты задающего генератора выделяются только на первом выходе преобразователя 3. Поэтому в силу симметрии спектра принимаемого сигнала относительно частоты ГПЧ (фиг.2) представленный на фиг.3 спектр соответствует спектру выходного сигнала как на первом, так и на втором выходах преобразователя частоты 3.
Для повышения чувствительности приемника к выходам преобразователя частоты 3 необходимо подключить идентичные пропускающие гребенчатые фильтры 4 и 5. На фиг. 3 амплитудно-частотные характеристики (AХЧ) этих фильтров показаны пунктирными линиями.
АХЧ имеют гребенчатый характер: парциальные полосы пропускания должны совпадать с парциальными спектрами выходных сигналов преобразователя частоты 3. При этом широкие парциальные полосы пропускания (на фиг.3 обозначены цифрой 2) практически без искажения пропускают парциальные спектры сигналов. Узкие парциальные полосы пропускания (цифра 1 на фиг.3) могут применяться при оптической обработке, эквивалентной фильтру с узкими парциальными полосами пропускания.
Назначение гребенчатых фильтров 4 и 5 пропустить принятые отраженные сигналы с минимальными искажениями и подавить (задержать) не сигналы, а собственные шумы приемника. Благодаря подавлению пропускающим гребенчатым фильтром собственных шумов приемника в определенных интервалах частот, увеличивается отношение сигнал/шум или чувствительность приемника.
Выходные сигналы гребенчатых фильтров 4 и 5 поступают на входы однополосных модуляторов 6 и 7, соответственно.
Определим выходной сигнал однополосного модулятора. В соответствии с формулой (5) при U11 U12 выходной сигнал гребенчатого фильтра 5 представим в следующем виде:
U
(t) 2U
Kпкф(jω)
cos[Ωt+φc-φг+ϑпгф(Ω)] (12) где 
Kпгф(jω) 
и Ψпгф(Ω ) модуль и аргумент коэффициента передачи ПГФ на частоте Ω
Балансный модулятор производит перемножение поданных на его входы напряжений. Поэтому с учетом сдвига фаз, вносимого фазовращателем 28, на выходе второго балансного модулятора 20
U22БМ(t) 2UгU
Kпгф(jω)
cos(ωгt+φг+π)cos[Ωt+φc-φг+Ψпгф(Ω)
UгU
Kпгф(jω)
{cos[(ωг+Ω)t+φc+Ψпгф(Ω)+π] + (13)
+ cos[(ωг-Ω)t+2φг-φc-Ψпгф(Ω)+π]
При учете дополнительных фазовых сдвигов, вносимых фазовращателями 24 и 27, напряжение на выходе первого балансного модулятора 25 равно
U21БМ(t) 2UгU
Kпгф(jΩ)
cos(ωгt+φг+0,5π)cos[Ωt+φc-
-φг+Ψпгф(Ω)+0,5π] UгU
Kпгф(jω)
{cos[(ωг+Ω)t+ (14)
+φc+Ψпгф(Ω)+π]+cos[(ωг-Ω)t+2φг-φc-Ψпгф(Ω)+π]
В результате сложения этих сигналов при идентичных (отрегулированных) балансных модуляторах получаем на выходе однополосного модулятора 7 следующее напряжение
UIIoкм(t) 2UгU
Kпгф(jω)
cos[(ωг+Ω)t+φc+Ψпгф(Ω)+π] (15)
Таким образом, на выходе однополосного модулятора 7 восстанавливаются спектральные составляющие, имевшие на выходе блока 2 частоту ω1 > ωг. Существенно при этом, что амплитуды и фазы составляющих по сравнению с составляющими на выходе блока 2 зависят от расстройки Ω ω1 ωг в соответствии с частотными характеристиками гребенчатого фильтра.
U
Балансный модулятор производит перемножение поданных на его входы напряжений. Поэтому с учетом сдвига фаз, вносимого фазовращателем 28, на выходе второго балансного модулятора 20
U22БМ(t) 2UгU
UгU
+ cos[(ωг-Ω)t+2φг-φc-Ψпгф(Ω)+π]
При учете дополнительных фазовых сдвигов, вносимых фазовращателями 24 и 27, напряжение на выходе первого балансного модулятора 25 равно
U21БМ(t) 2UгU
-φг+Ψпгф(Ω)+0,5π] UгU
+φc+Ψпгф(Ω)+π]+cos[(ωг-Ω)t+2φг-φc-Ψпгф(Ω)+π]
В результате сложения этих сигналов при идентичных (отрегулированных) балансных модуляторах получаем на выходе однополосного модулятора 7 следующее напряжение
UIIoкм(t) 2UгU
Таким образом, на выходе однополосного модулятора 7 восстанавливаются спектральные составляющие, имевшие на выходе блока 2 частоту ω1 > ωг. Существенно при этом, что амплитуды и фазы составляющих по сравнению с составляющими на выходе блока 2 зависят от расстройки Ω ω1 ωг в соответствии с частотными характеристиками гребенчатого фильтра.
Аналогично, на выходе однополосного модулятора 6 восстанавливаются спектральные составляющие, имевшие на выходе УПЧ 2 частоту ω2 < ω г. При этом их амплитуда и фаза по сравнению с составляющими тех же частот ω2 ωг Ω на выходе УПЧ 2 зависят от расстройки Ω в соответствии с частотными характеристиками ПГФ.
В результате суммирования выходных сигналов однополосных модуляторов на выходе сумматора 8 при идентичных началах получаем сигнал, амплитудный спектр которого приведен на фиг.7. Поскольку гребенчатые фильтры не искажают сигналов, спектр сигнала на фиг. 7 совпадает со спектром сигнала фиг.2. На фиг. 7 также как на фиг.2 в виде δ функций показаны напряжения с частотами fГПЧ и fГПЧ + 0,25FП. Штриховка, характеризующая величину корня квадратного из спектральной плотности собственных шумов приемника, на фиг.7 повторяет на промежуточной частоте АЧХ гребенчатого фильтра.
Claims (1)
- ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО РАДИОЛОКАТОРА С СИНТЕЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ И ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛОВ, содержащее смеситель с усилителем промежуточной частоты, задающий генератор промежуточной частоты, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, выход которого связан с видеоусилителем, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, в него введены преобразователь частоты с фазовым разделением каналов, два гребенчатых фильтра, сумматор и два однополосных модулятора, при этом первый и второй выходы введенного преобразователя частоты через цепочки, состоящие из последовательно соединенных гребенчатого фильтра и однополосного модулятора, подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого связан с вторым входом фазового детектора, первый вход преобразователя соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а второй вход с дополнительными входами однополосных модуляторов и выходом задающего генератора промежуточной частоты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU2205415 RU2034409C1 (ru) | 1976-06-17 | 1976-06-17 | Приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU2205415 RU2034409C1 (ru) | 1976-06-17 | 1976-06-17 | Приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2034409C1 true RU2034409C1 (ru) | 1995-04-30 |
Family
ID=20640676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU2205415 RU2034409C1 (ru) | 1976-06-17 | 1976-06-17 | Приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2034409C1 (ru) |
-
1976
- 1976-06-17 RU SU2205415 patent/RU2034409C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Радиолокационные устройства./ Под ред.Григорина-Рябова В.В. М.: Сов.радио, 1970, с.307. * |
| 2. Инструкция по эксплуатации РЛС А1,АРО-102(4), Информационный бюллетень 14.10.70. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5661485A (en) | Homodyne receiver apparatus and method | |
| US5410747A (en) | Dual conversion transmitter | |
| US4262361A (en) | Variable bandwidth filtering and frequency converting system | |
| US4855894A (en) | Frequency converting apparatus | |
| US4974236A (en) | Arrangement for generating an SSB signal | |
| JPH063886B2 (ja) | 折り返し試験機 | |
| US3132339A (en) | Sideband cancellation system | |
| US5130714A (en) | Stretch and chirp waveform format for reduced generating and receiving hardware complexity | |
| US4809203A (en) | Hybrid analog-digital filter | |
| KR20010007454A (ko) | 디지털텔레비젼 튜너 | |
| RU2034409C1 (ru) | Приемное устройство радиолокатора с синтезированной антенной и оптической обработкой сигналов | |
| US4739331A (en) | Channelized receiver continuous wave radar system | |
| US4006353A (en) | Signal multiplier devices | |
| US3364426A (en) | Double channel spectrum analyzer | |
| US4386321A (en) | Device for economizing data bandwidth | |
| RU2062547C1 (ru) | Преобразователь частоты с подавлением зеркального канала | |
| RU2067787C1 (ru) | Двухкаскадный преобразователь частоты с подавлением зеркального канала | |
| JP2619719B2 (ja) | 都市雑音除去回路 | |
| SU1697261A1 (ru) | Устройство автоматического сопр жени преселектора с перестраиваемым гетеродином | |
| SU849124A1 (ru) | Устройство обработки частотно-модули-РОВАННыХ РАдиОиМпульСОВ | |
| KR0150143B1 (ko) | 무선 통신시스템의 중간주파수 발생회로 | |
| RU2032185C1 (ru) | Приемное устройство радиолокатора бокового обзора с синтезированной апертурой | |
| SU1046969A1 (ru) | Устройство фазировани телевизионного приемника | |
| RU1841314C (ru) | Автогетеродинное приемное устройство | |
| SU585614A1 (ru) | Устройство когерентного сложени частотно-разнесенных радиосигналов |