RU2066459C1

RU2066459C1 - Simulator of radar signals

Info

Publication number: RU2066459C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Аникин; В.Н. Лепендин; В.И. Шевлягин; В.И. Подоплелова; Н.В. Шаров
Original assignee: Марийский машиностроительный завод
Priority date: 1982-06-28
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1996-09-10

Abstract

FIELD: radio engineering, single-pulse radar systems. SUBSTANCE: device has synchronization unit 1, computing unit 2, intermediate frequency oscillator 3, random signal generators 4, low-pass filters 5, frequency modulator 6, moving strobe generator 7, strobe unit 8, digital controlled attenuators 9, amplitude modulator 10, controlled noise oscillator 11, adders 12, phase commutators 13, amplifiers 14. Device provides multiple channels. EFFECT: increased functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в моноимпульсных системах радиолокации, в частности, в многоканальных станциях наведения ракет. The invention relates to radio engineering and can be used in monopulse radar systems, in particular, in multi-channel missile guidance stations.

Известен имитатор радиолокационных сигналов /1/, содержащий генератор радиосигналов, сумматоры, усилители, стробирующий каскад, цифровые управляемые аттенюаторы, управляемый генератор шума, синхронизатор, датчик диаграммы направленности антенны, вычислительное устройство, входы которого соединены с выходом синхронизатора и датчика диаграммы направленности, а выходы вычислительного устройства соединены с входами цифровых управляемых аттенюаторов, датчика диаграммы направленности антенны и управляемого генератора шума. A known simulator of radar signals / 1 /, containing a radio signal generator, adders, amplifiers, a gating cascade, digital controlled attenuators, a controlled noise generator, synchronizer, antenna radiation pattern sensor, a computing device whose inputs are connected to the output of the synchronizer and radiation pattern sensor, and the outputs the computing device is connected to the inputs of digital controlled attenuators, an antenna pattern sensor and a controlled noise generator.

Данный имитатор формирует импульсные радиолокационные сигналы по промежуточной частоте радиолокационной станции, имитирующие цели на заданных дальностях. Наличие вычислительного устройства и цифровых управляемых аттенюаторов позволяет формировать энергетический уровень сигналов в соответствии с уравнением радиолокации. This simulator generates pulsed radar signals at the intermediate frequency of the radar station, simulating targets at given ranges. The presence of a computing device and digital controlled attenuators allows you to generate the energy level of the signals in accordance with the radar equation.

Однако известный имитатор не позволяет имитировать одновременного наличия N целей в диаграмме направленности антенны, не формирует сигналы по разностным каналам (азимуту и углу места) для моноимпульсных радиолокационных станций сопровождения целей, не имитирует низкочастотную флуктуацию амплитуды сигналов, не позволяет имитировать допплеровское смещение частоты отраженных сигналов не позволяет имитировать узкополосную допплеровскую помеху и уводящие помехи по скорости и дальности. However, the known simulator does not allow simulating the simultaneous presence of N targets in the antenna radiation pattern, does not generate signals on difference channels (azimuth and elevation angle) for monopulse radar target tracking radars, does not simulate low-frequency fluctuation of the signal amplitude, does not allow simulating the Doppler frequency shift of the reflected signals does not allows you to simulate narrow-band Doppler interference and leading noise in speed and range.

На фиг. 1 представлена структурная схема имитатора радиолокационных сигналов. Он содержит синхронизатор 1, вычислитель 2, генератор промежуточной частоты 3, генераторы псевдослучайных сигналов 4, фильтры низких частот 5, частотный модулятор 6, формирователь подвижных стробов 7, блок стробирования 8, цифровые управляемые аттенюаторы 9, амплитудный модулятор 10, управляемый генератор шума 11, сумматоры 12, фазовые коммутаторы 13, усилители 14. In FIG. 1 is a structural diagram of a simulator of radar signals. It contains a synchronizer 1, a calculator 2, an intermediate frequency generator 3, pseudo-random signal generators 4, low-pass filters 5, a frequency modulator 6, a movable strobe generator 7, a gating unit 8, digital controlled attenuators 9, an amplitude modulator 10, a controlled noise generator 11, adders 12, phase switches 13, amplifiers 14.

Имитатор радиолокационных сигналов работает следующим образом. A simulator of radar signals works as follows.

В каждом из N каналов имитации на аналоговый вход генератора промежуточной частоты 3 от радиолокационной станции поступает непрерывный сигнал опорной частоты, который преобразуется в сигнал промежуточной частоты станции с добавлением допплеровской частоты, пропорциональной скорости, имитируемой цели, которая поступает в виде кода на цифровой вход генератора промежуточной частоты 3 с выхода вычислителя 2. Сигнал с входа генератора промежуточной частоты 3 через частотный модулятор 6 поступает на вход блока стробирования 8, при этом, если первый генератор псевдослучайных сигналов 4 отключен, частотная модуляция сигнала не осуществляется. In each of the N simulation channels, a continuous reference frequency signal is supplied from the radar station to the analogue input of the intermediate frequency generator 3, which is converted to the intermediate frequency signal of the station with the addition of a Doppler frequency proportional to the speed simulated by the target, which is transmitted as a code to the digital input of the intermediate generator frequency 3 from the output of the calculator 2. The signal from the input of the intermediate frequency generator 3 through the frequency modulator 6 is fed to the input of the gating unit 8, while, if The first pseudo-random signal generator 4 is turned off, the frequency modulation of the signal is not carried out.

Формирователь подвижных стробов 7 формирует видеоимпульсы, задержанные относительно зондирующего импульса радиолокационной станции на время, пропорциональное дальности до имитируемой цели, которая поступает в виде кода на вход формирователя подвижных стробов 7 с выхода вычислителя 2. Импульс начала зондирования и параметры зондирующего импульса поступают от радиолокационной станции через синхронизатор 1 в вычислитель 2. Видеоимпульсы с выхода формирователя подвижных стробов 7 поступают на вход блока стробирования 8, где из непрерывного сигнала формируется импульсный радиосигнал промежуточной частоты, который поступает на вход первого цифрового управляемого аттенюатора 9, с помощью которого формируется энергетический уровень сигнала от имитируемой цели в соответствии с уравнением радиолокации, информация о котором поступает в виде кода на второй вход цифрового управляемого аттенюатора 9 с выхода вычислителя 2. Сигнал с выхода первого цифрового управляемого аттенюатора 9 через амплитудный модулятор 10 поступает на первый вход сумматора 12, при этом если второй генератор псевдослучайных сигналов 4 отключен, амплитудная модуляция сигнала не осуществляется. The movable strobe generator 7 generates video pulses delayed relative to the probe pulse of the radar station for a time proportional to the distance to the simulated target, which comes in the form of a code to the input of the movable strobe generator 7 from the output of the calculator 2. The pulse of the sounding start and the parameters of the probe pulse are received from the radar station through synchronizer 1 to the calculator 2. Video pulses from the output of the shaper of the movable gates 7 are fed to the input of the gating unit 8, where from continuously the signal generates a pulsed radio signal of intermediate frequency, which is fed to the input of the first digital controlled attenuator 9, with the help of which the energy level of the signal from the simulated target is generated in accordance with the radar equation, information about which comes in the form of a code to the second input of the digital controlled attenuator 9 from the output calculator 2. The signal from the output of the first digital controlled attenuator 9 through the amplitude modulator 10 is fed to the first input of the adder 12, while if the second generator Op 4 pseudorandom signal is disabled, the amplitude modulation signal is not performed.

С выхода сумматора 12 сигнал поступает по трем каналам, имитирующим суммарный и разносные каналы сопровождения цели моноимпульсной радиолокационной станции, причем сигнал суммарного канала поступает на усилитель 14 с выхода сумматора 12 непосредственно, а сигналы разностных каналов поступают на усилители 14 через фазовые коммутаторы 13 и управляемые цифровые аттенюаторы 9. На вторые входы первого и второго фазовых коммутаторов 13 с выхода вычислителя 2 поступает код, пропорциональный знаку сигнала ошибки сопровождения цели соответственно, по азимуту и углу места, а на вторые входы второго и третьего цифровых управляемых аттенюаторов поступают коды величин сигналов ошибок сопровождения цели соответственно по азимуту и углу места. Вычисление этих ошибок производится в вычислителе 2, где рассчитываются текущие координаты каждой имитируемой цели и куда поступают через синхронизатор 1 координаты электрической оси антенны от радиолокационной станции. Информация о ширине диаграммы хранится в памяти вычислителя 2. From the output of adder 12, the signal enters through three channels simulating the total and separation channels of target tracking of a monopulse radar station, where the signal of the total channel enters the amplifier 14 from the output of the adder 12 directly, and the signals of the difference channels are fed to amplifiers 14 through phase switches 13 and controlled digital attenuators 9. The second inputs of the first and second phase switches 13 from the output of the calculator 2 receives a code proportional to the sign of the signal of the target tracking error, respectively, of azimuth and elevation, and the second inputs of the second and third digital controlled attenuators received error signal values of target tracking codes respectively in azimuth and elevation. These errors are calculated in calculator 2, where the current coordinates of each simulated target are calculated, and where the coordinates of the antenna’s electric axis from the radar station arrive through synchronizer 1. Information about the width of the diagram is stored in the memory of the calculator 2.

Выходные сигналы одноименных каналов (суммарного, азимутального, угломестного) всех N каналов имитатора через сумматоры 12 поступают на входы выходных усилителей 14 устройства и с них поступают в радиолокационную станцию. The output signals of the same channels (total, azimuthal, elevation) of all N channels of the simulator through adders 12 are fed to the inputs of the output amplifiers 14 of the device and from them are fed to the radar station.

Поскольку устройство имеет N независимых каналов, то это позволяет имитировать одновременное наличие N целей в диаграмме направленности антенны, что ближе к условиям реальной воздушной обстановки. Since the device has N independent channels, this allows you to simulate the simultaneous presence of N targets in the antenna pattern, which is closer to the conditions of a real air situation.

Для имитации уводящих помех по скорости или по дальности также необходимо минимум два независимых канала имитации, где второй канал используется для имитации отделяющейся цели (по дальности или по скорости) от цели, имитируемой первым каналом по определенному закону, заложенному в вычислительное устройство. Имитация узкополосной допплеровской помехи осуществляется с помощью первого генератора псевдослучайных сигналов 4, первого фильтра низких частот 5 и частотного модулятора 6. Включение генератора псевдослучайных сигналов осуществляется по признаку, поступающему в виде логического сигнала с выхода вычислителя 2, при этом осуществляется частотная модуляция сигнала промежуточной частоты с малой девиацией по случайному закону. At least two independent simulation channels are also needed to simulate the leading noise in speed or range, where the second channel is used to simulate a separating target (in range or speed) from a target simulated by the first channel according to a certain law embedded in a computing device. The narrow-band Doppler noise is simulated using the first pseudo-random signal generator 4, the first low-pass filter 5 and the frequency modulator 6. The pseudo-random signal generator is turned on by the feature that comes in the form of a logical signal from the output of the calculator 2, while the frequency modulation of the intermediate frequency signal with random deviation.

Низкочастотная флуктуация амплитуды сигнала осуществляется с помощью второго генератора псевдослучайных сигналов 3, второго фильтра низких частот 5 и амплитудного модулятора 10. The low-frequency fluctuation of the signal amplitude is carried out using a second pseudo-random signal generator 3, a second low-pass filter 5 and an amplitude modulator 10.

Имитация заградительной шумовой помехи осуществляется с помощью управляемого генератора шума 11, четвертого цифрового управляемого аттенюатора 9 и сумматора 12. С помощью аттенюатора осуществляется формирование энергетического уровня помехи. Imitation of obstructive noise interference is carried out using a controlled noise generator 11, a fourth digital controlled attenuator 9 and an adder 12. An attenuator generates an interference energy level.

Использование изобретения позволит получить условный экономический выигрыш за счет замены полетов авиации для обучения и тренировки расчетов радиолокационных станций их обучением и тренировкой по имитируемым целям. Кроме того, данный имитатор может быть использован в качестве стенда для проверки работоспособности радиолокационной станции при имитации воздушной обстановки, максимально приближенной к реальной. Using the invention will make it possible to obtain a conditional economic gain by replacing aviation flights for training and training calculations of radar stations by their training and training on simulated goals. In addition, this simulator can be used as a stand for checking the operability of a radar station while simulating an air situation as close as possible to the real one.

Claims

A radar signal simulator comprising three advantageous amplifiers, a synchronizer, a calculator and a simulation channel connected in series, comprising a strobe block and a first controlled digital attenuator, a controlled noise generator, a second controlled digital attenuator, an adder and a first channel amplifier, as well as a third and the fourth controlled digital attenuators, the outputs of which are connected to the second and third channel amplifiers, respectively, while controlling The digital inputs of all controlled digital attenuators and the controlled input of the noise generator are connected to the output of the computer, and the outputs of the channel amplifiers are the channel outputs, characterized in that, in order to increase the reliability of the simulation of the signals of the multi-channel target tracking station, three multi-input adders are introduced, the simulator is multi-channel, at the same time, two phase switches, a movable gate generator, an intermediate frequency generator, and a first generator in series are introduced into each channel p of pseudo-random signals, a first low-pass filter and a frequency modulator, and a second pseudo-random signal generator, a second low-pass filter and an amplitude modulator, and the first, second, and third outputs of all channels are connected to the corresponding inputs of the first, second, and third multi-input adders, respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding output amplifiers, the signal inputs of all the intermediate frequency generators are connected and are the input of the simulator, in each m channel, the output of the intermediate frequency generator is connected to the second input of the strobing unit, the second input of the strobing unit is connected to the output of the movable gate generator, the output of the first controlled digital attenuator is connected to the second input of the amplitude modulator, the output of which is connected to the second input of the adder, the inputs of both phase switches are connected to the output of the adder, and their outputs are connected to the inputs of the third and fourth controlled digital attenuators, the control inputs of the intermediate frequency generator, generators of pseudo-noise signals, phase switches and a shaper of movable gates are connected to the output of the computer.