RU2071067C1 - Фазометр - Google Patents

Abstract

Использование: радиоизмерительная техника, реализация фазового метода пеленгации источников радиоизлучений. Сущность изобретения: устройство содержит две антенны, два гетеродина, два смесителя, два усилителя промежуточной частоты, два мультиплексора, блок вычитания, сумматор по модулю два, индикатор, линию задержки, перемножитель, фильтр нижних частот, блок сравнения, элемент ИЛИ, генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, пороговый блок, элемент И, элемент задержки, счетчик, два регистра хранения, ключ, цифровой компаратор. 5 ил.

Description

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для реализации фазового метода пеленгации источников радиоизлучений.

Известные устройства для измерения сдвига фаз основаны на использовании:
спектрального анализа (Шпаньон П.А. и др. Об измерении фазового скачка фазоманипулированного сигнала спектральным методом. Труды метрологических институтов СССР. Харьковский НИИ метрологии, 1972, вып. 9);
корреляционной обработки канальных ФМн сигналов (авт. свид. N 1511704, 1987);
несколько параллельно включенных каналов (авт. свид. N 283399, кл. G 01 R 25/00, 1968);
узкополосного фильтра, выделяющего из принимаемого ФМн сигнала опорное напряжение (авт. свид. N 779901, кл. G 01 R 25/00, 1977);
осциллографического индикатора (авт. свид. N 1247778, кл. G 01 R 25/00, 1984).

Из известных устройств для измерения фазовых сдвигов наиболее близким к предлагаемому является "Фазометр" (авт. свид. N 1511704, кл. G 01 R 25/00, 1987), который и выбран в качестве прототипа. Недостатком указанного фазометра является неоднозначность пеленгации источника излучения ФМн сигналов. Это объясняется тем, что известный фазометр инвариантен к стороне отклонения источника излучения ФМн сигналов от равносигнального направления, определяемого перпендикуляром к измерительной базе, соединяющей антенны А и В.

Кроме того, известный фазометр не обеспечивает возможности для представления результатов пеленгации в цифровом виде, удобном для длительного хранения и регистрации, передачи по каналам связи на большие расстояния и сопряжения с вычислительной техникой.

Целью изобретения является устранение неоднозначности пеленгации источника излучения фазоманипулированного сигнала и представление результатов пеленгации в цифровом виде.

Цель достигается тем, что, с целью устранения неоднозначности пеленгации источника излучения фазоманипулированного сигнала и представления результатов пеленгации в цифровом виде, в него введены первый и второй мультиплексоры, блок вычитания, сумматор по модулю два, второй и третий индикаторы, многоканальный блок сравнения, генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, элемент И, первый и второй регистры хранения, счетчик, четвертый ключ и цифровой компаратор, причем коррелятор выполнен многоканальным, между выходом первого усилителя промежуточной частоты и первым входом коррелятора последовательно подключены блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом третьего ключа, сумматор по модулю два, второй вход которого соединен с выходом первого канала многоканального блока сравнения, и первый мультиплексор, второй и третий входы которого соединены с выходами первого и второго усилителей промежуточной частоты соответственно, между выходом третьего ключа и вторым входом коррелятора включен второй мультиплексор, второй и третий входы которого соединены с выходом первого усилителя промежуточной частоты и сумматора по модулю два соответственно соответственно, к выходу сумматора по модулю два подключен второй индикатор, к выходу коррелятора последовательно подключены многоканальный блок сравнения, регистр сдвига, управляющий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, счетчик, второй вход которого соединен через вторую линию задержки с выходом регистра сдвига, первый регистр хранения, второй вход которого соединен с выходом регистра сдвига, ключ, второй вход которого соединен с выходом первого порогового блока, второй регистр хранения и цифровой компаратор, второй вход которого соединен с выходом ключа, а выход через второй регистр хранения подключен к третьему индикатору.

На фиг.1 приведена структурная схема фазометра; на фиг.2 частотная диаграмма, поясняющая образование дополнительных (зеркальных и комбинационных) каналов приема; на фиг.3 схема принципа пеленгации источника излучения ФМн сигналов в одной плоскости фазовым методом; на фиг.4 пеленгационная характеристика; на фиг.5 таблица истинности.

Фазометр содержит первый и второй смесители 1 и 2, третий и четвертый усилители 3 и 4 промежуточной частоты, второй смеситель 5, первый узкополосный фильтр 6, первый фазовый детектор 7, первый индикатор 8, четвертый смеситель 9, второй узкополосный фильтр 10, первый и второй гетеродины 11 и 12, многоотводную линию задержки 13 (i 1, 2,n), многоканальный перемножитель 14, многоканальный фильтр 15 нижних частот, первый пороговый блок 16, первый ключ 17, удвоитель 18 частоты, первый и второй анализаторы 19 и 20 спектра, блок 21 сравнения, второй пороговый блок 22, генератор 23 пилообразного напряжения, первую линию задержки 24, второй и третий ключи 25 и 26, делитель 27 частоты, второй фазовый детектор 28, блок 29 регистрации, блок 30 вычитания, сумматор 31 по модулю два, второй индикатор 32, первый и второй мультиплексоры 33 и 34, многоканальный блок сравнения 35i, регистр сдвига 36i, генератор 37 тактовых импульсов, элемент И 38, вторую линию задержки 39, счетчик 40, первый регистр хранения 41, четвертый ключ 42, цифровой компаратор 43, второй регистр хранения 44 и третий индикатор 45. Причем к выходу антенны А последовательно подключены смеситель 1, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 11, усилитель 3 промежуточной частоты, ключ 25, второй вход которого соединен с выходом порогового блока 16, и индикатор 29. К выходу антенны В последовательно подключены смеситель 2, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 12, усилитель 4 промежуточной частоты, ключ 26, смеситель 5, второй вход которого соединен с выходом усилителя 3 промежуточной частоты, узкополосный фильтр 6, фазовый детектор 7 и индикатор 8. К второму выходу гетеродина 11 последовательно подключены смеситель 9, второй вход которого соединен с вторым выходом гетеродина 12, узкополосный фильтр 10 и ключ 17, второй вход которого соединен с выходом порогового блока 16, а выход соединен с вторым входом фазового детектора 7. К выходу усилителя 3 промежуточной частоты последовательно подключены удвоитель 18 частоты, анализатор 20 спектра, блок 21 сравнения, второй вход которого через анализатор 19 спектра соединен с выходом усилителя 3 промежуточной частоты и пороговый блок 22, второй вход которого через линию 24 задержки соединен с его выходом, а выход подключен к второму входу ключа 26 и через генератор 23 пилообразного напряжения к входам гетеродинов 11 и 12. Ключи 17, 25, 26 и 42 в исходном состоянии закрыты.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным (зеркальным и комбинационным) каналам, основано на разносе частот ω_г1 и ω_г2 гетеродинов 11 и 12 на удвоенное значение промежуточной частоты f_г2 - f_г1 2f_пр, выборе их симметричными относительно несущей частоты принимаемого сигнала f_c f_г1 f_г2 f_c f_пр и корреляционной обработке канальных ФМн сигналов. Отмеченные условия приводят к удвоению числа дополнительных каналов приема (фиг.2).

Устранение неоднозначности отсчета угловой координаты γ, присущей фазовому методу пеленгации, основано на корреляционной обработке канальных ФМн сигналов. При этом разность фаз высокочастотных колебаний, принимаемых антеннами А и В, определяется соотношением:

где d измерительная база (расстояние между антеннами А и В);
l длина волны;
g угол прихода радиоволн.

С другой стороны, указанная разность фаз определяется следующим образом
Dv=ω_c(t+τ)-ω_c=ω_cτ,
где

время запаздывания сигнала, приходящего на одну из антенн по отношению к сигналу, приходящему на другую антенну;
C скорость распространения света.

Следовательно, приравняв указанные соотношения, получим

Таким образом, измерив величину задержки τ_o и зная измерительную базу d, можно однозначно определить значение истинного пеленга

. Минимальное (нулевое) значение τ_o(τ_omin)=0 будет соответствовать значению γ_o=0. Максимальное значение τ_o(τ_omax) будет соответствовать углу γ_o=90^°

Следовательно,

.

Измерив τ_o с помощью корреляционной обработки принимаемых ФМн сигналов, можно определить истинный пеленг γ_o. При этом устраняется зависимость результатов измерения от несущей частоты ω_c принимаемых ФМн сигналов и неоднозначность измерения, присущая фазовому методу пеленгации. Предлагаемый фазометр обеспечивает измерение, используя замечательное свойство корреляционной функции ФМн сигналов.

Фазометр работает следующим образом.

Просмотр заданного частотного диапазона Df и поиск ФМн сигналов осуществляются с помощью генератора 23 пилообразного напряжения, который периодически с периодом Тп по пилообразному закону изменяет частоты гетеродинов 11 и 12. Ключи 17, 25, 26 и 42 в исходном состоянии закрыты.

На первые входы смесителей 1 и 2 с выходов антенн А и В поступают ФМн сигналы

,

где V_c, f_c, T_c, Φ_c амплитуда, несущая частота, длительность и начальная фаза сигналов;
Φ_к(t)=0,π манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции, причем Φ_к(t)=const при Kτ_и<t<(K+1)τ_и и может изменяться скачком при t=Kτ_и, т.е. на границах между элементарными посылками (К 1, 2,N 1);
τ_п, N длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T_c(T_c=N•τ_и);

время запаздывания сигнала, приходящего на антенну А, по отношению к сигналу, приходящему на антенну В (фиг.3а);
t₁, t₂ время прохождения сигналом расстояний от источника излучения до А и В антенн;
ΔΦ разность фаз сигналов.

На вторые входы смесителей 1 и 2 с выходов гетеродинов 11 и 12 подаются следующие напряжения соответственно

где V_г1, V_г2, f_г1, f_г2, Φ_г1, Φ_г2 амплитуды, частоты и начальные фазы напряжений гетеродинов;
f_г2 f_г1 2f_пр, f_c f_г1 f_г2 f_c f_пр;

скорость изменения частоты гетеродинов.

На выходах смесителей 1 и 2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 3 и 4 первой промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:

где

K₁ коэффициент передачи смесителей,
f_пр f_c f_г1 f_г2 f_c первая промежуточная частота:
Φ_пр1=Φ_c-Φ_г1, Φ_пр2=Φ_г2-Φ_c.
Напряжение U_пр1(t) с выхода усилителя 3 промежуточной частоты поступает на вход удвоителя 18 частоты, на выходе которого образуется напряжение

. Так как 2Φ_к(t)=0,2π, то в указанном напряжении манипуляция фазы уже отсутствует.

Ширина спектра Δf₂ второй гармоники сигнала определяется длительностью сигнала Т_c

, тогда как ширина ФМн сигнала определяется длительностью τ_и его элементарных посылок

, т.е. ширина спектра второй гармоники сигнала в N раз меньше ширины спектра входного сигнала

.

Следовательно, при удвоении частоты ФМн сигнала спектр его "сворачивается" в N раз. Это обстоятельство и позволяет обнаружить ФМн сигнал даже тогда, когда его мощность на входе фазометра меньше мощности шумов. Ширина спектра Δf_c входного сигнала измеряется с помощью анализатора 19 спектра, а ширина спектра Δf₂ второй гармоники сигнала измеряется анализатором 20 спектра. Напряжения U₁ и U₂, пропорциональные Δf_c и Δf₂, с выходов анализаторов 19 и 20 спектра поступают на два входа блока 21 сравнения. Так как U₁ >> U₂, то на выходе блока 21 сравнения образуется положительный импульс, который превышает пороговый уровень U_пор в пороговом блоке 22, который выбирается таким, чтобы его не превышали случайные помехи.

При превышении порогового уровня U_пор в пороговом блоке 22 формируется постоянное напряжение, которое поступает на вход линии 24 задержки на управляющий вход ключа 26, открывая его, и на управляющий вход генератора 23 пилообразного напряжения, переводя его в режим остановки. С этого момента времени просмотр заданного частотного диапазона Df и поиск ФМн сигналов прекращается на время анализа параметров обнаруженного сигнала, которое определяется временем задержки τ_з линии 24 задержки.

При прекращении перестройки гетеродинов 11 и 12 усилителями 3 и 4 первой промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:

которые через открытый ключ 26 поступают на два входа смесителя 5. При этом узкополосным фильтром 6 выделяется гармоническое напряжение

где

которое поступает на первый вход фазового детектора 7.

С вторых выходов гетеродинов 11 и 12 напряжения U_г1(t) и U_г2(t) подаются на смеситель 9, к выходу которого подключен узкополосный фильтр 10, настроенный на удвоенное значение промежуточной частоты. Узкополосным фильтром 10 выделяется гармоническое напряжение
u₅(t)=U₅•cos(4πf_прt+Φ_г),
где

.

Одновременно напряжения U_пр3(t) и U_пр4(t) с выходов усилителей 3 и 4 первой промежуточной частоты через ключ 26 и мультиплексоры 33, 34 подаются на два входа коррелятора, состоящего из многоотводной линии задержки 13i, перемножителя 14i и фильтров 15i нижних частот (i 1, 2,n). На выходах перемножителя 14i образуются напряжения суммарной и разностной частот. На выходе i-го элемента перемножителя 14i образуется напряжение, которое будет иметь максимальное значение при условии τ_i=τ_o. Здесь τ_i время задержки i-го элемента многоотводной линии задержки 13i. Фильтром 15i нижних частот выделяются напряжения разностной частоты, пропорциональные корреляционной функции R(τ). Причем напряжения будут максимальными только при τ_i=τ_o[R(τ_o), τ_o≡γ_o,, где γ_o истинный пеленг] и при приеме ФМн сигналов по основному каналу на частоте f_c. С выходов коррелятора напряжения поступают на вход порогового блока 16, где сравниваются с пороговым напряжением U_пор. При этом пороговый уровень U_пор в пороговом блоке 16 превышается только при максимальном значении корреляционной функции R(τ) и не превышается при значениях τ, соответствующих боковым лепесткам корреляционной функции. При превышении порогового напряжения U_пор в пороговом блоке 16 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 17 и открывает его. При этом напряжение U₅(t) с выхода узкополосного фильтра 10 через открытый ключ 17 поступает на второй вход фазового детектора 7, на выходе которого образуется напряжение
u_н1(t)=U_н1•cosΔΦ_o,
где

;
K₂ коэффициент передачи фазового детектора:

d расстояние между приемными антеннами (измерительная база);
λ длина волны;
g_o истинный пеленг.

Выход фазового детектора 7 подключен к индикатору 8, шкала которого отградуирована в значениях сдвига фаз между входными сигналами. С выхода коррелятора напряжения с соответствующих каналов поступают одновременно на входы многоканального блока сравнения 35i, который представляет собой n аналоговых компараторов. Каждый компаратор представляет собой аналоговый элемент сравнения, в котором сравниваются два напряжения входное U_вх и опорное U_оп. В случае превышения входного напряжения над опорным (U_вх > U_оп) на выходе компаратора 35i (i 1,2,n) формируется напряжение, соответствующее логической единице "1". Следует отметить, что напряжения с выходов коррелятора подаются на компараторы 35i (i 1,2,n) таким образом, что на два соседних компаратора подается одно и то же напряжение. Причем на один из компараторов в качестве входного напряжения (U_вх), а на другой опорного (U_оп). Таким образом, на выходах компараторов образуется параллельный двоичный код, в котором "1" соответствует превышению напряжения в (i + 1) канале коррелятора 17 над напряжением в i-ом канале. Последовательность единиц двоичного кода соответствует возрастанию корреляционной функции R(τ), а последовательность нулей соответствует спаду корреляционной функции R(τ).. Следовательно, последняя единица в двоичном коде будет соответствовать пику корреляционной функции R(τ_o). Подсчитав количество единиц двоичного кода (L), можно определить номер канала, в котором τ_i=τ_o, а следовательно, и значение τ_o..

Параллельный двоичный код с выходов коррелятора 35i поступает на регистр 36i сдвига, где он преобразуется в последовательный двоичный код. Сдвиг параллельного двоичного кода в регистре 36i осуществляется подачей на его управляющий вход (вход синхронизации) тактовых импульсов от генератора 37 тактовых импульсов. Счетные импульсы формируются с помощью элемента И 38, на один из входов которого поступают тактовые импульсы с выхода генератора 37, а на другой последовательный двоичный код с выхода регистра 36i сдвига. Последовательность счетных импульсов, количество L которых равно числу "1" двоичного кода, поступает на вход счетчика 40, где производится подсчет числа "1". Счет прекращается по окончании последовательности единиц двоичного кода с выхода регистра 36i сдвига, т.е. при переходе от уровня "1" к уровню "0". По окончании счета его результат необходимо записать в регистр 41 хранения, а затем перевести счетчик 40 в нулевое состояние. Запись в регистр 41 хранения осуществляется одновременно с окончанием счета управляющим сигналом с выхода регистра 36i сдвига. Для перевода счетчика 40 в нулевое состояние именно после записи результата счета в регистр 41 хранения управляющий сигнал с выхода регистра 36i сдвига задерживается элементом задержки 39 и поступает на вход сброса счетчика 40.

Значение двоичного кода, записанного в регистр 41 хранения, сравнивается со значением двоичного кода, имеющегося в регистре 44 хранения, с помощью цифрового компаратора 43. Это делается для исключения повторной записи одного и того же значения двоичного кода, соответствующего одному и тому же истинному пеленгу γ_o. Указанное сравнение осуществляется через открытый ключ 42.

Если сравниваемые двоичные коды не равны друг другу, то в цифровом компараторе 43 формируется управляющий сигнал, соответствующий уровню логической единицы "1", который поступает на управляющий вход регистра 44 хранения, разрешая запись нового значения двоичного кода.

Если сравниваемые двоичные коды равны, то повторной записи в регистр 44 хранения не производится.

Следовательно, на выходе регистра 44 хранения формируется двоичный код, равный числу единиц L в последовательном двоичном коде, поступающем с выхода регистра 36i сдвига. Указанный код соответствует τ_i=τ_o, т.е. значению задержки, при которой корреляционная функция R(τ_o) имеет максимальное значение
τ_o=Lτ_з,
где τ_з величина задержки одного элемента многоотводной линии задержки 13i.

Для устранения неоднозначности отсчета угловой координаты γ, обусловленной нечувствительностью пеленгационной характеристики к знаку угла g (фиг. 4), и правильной работы многоканального коррелятора используются блок 30 вычитания, сумматор 31 по модулю два и два мультиплексора 33 и 34.

На выходе блока 30 вычитания формируется логическая единица "1" в том случае, если U_пр1(t) ≠ U_пр2(t) (фиг.3а,в). Если U_пр1(t) приблизительно равно U_пр2(t) (фиг.3б), то на выходе блока 30 вычитания формируется логический нуль "0".

Если источник излучения ФМн сигналов находится в правой полуплоскости (фиг. 3а), то на выходе первого канала 35₁ блока сравнения 35i (i 1,2,n) формируется логическая единица "1", потому что при сравнении сигналов первого и второго каналов коррелятора сигнал первого канала имеет большую задержку, чем сигнал второго канала, т.е. ближе расположен к максимальному значению корреляционной функции R(τ_o) и, следовательно, имеет большую величину. При этом выход усилителя 3 промежуточной частоты оказывается подключенным непосредственно к перемножителю 14i, а выход усилителя 4 промежуточной частоты к многоотводной линии задержки 13i. При этом на выходе сумматора 31 по модулю два формируется логический нуль "0".

Если источник излучения ФМн сигналов находится в левой полуплоскости (фиг. 3в), то сигнал второго канала коррелятора будет больше сигнала первого канала и на выходе первого канала 35₁ блока 35i сравнения формируется логический нуль "0". В этом случае на выходе сумматора 31 по модулю два формируется управляющий сигнал, соответствующий уровню логической единицы "1". Мультиплексоры 33 и 34 под воздействием управляющего сигнала, соответствующего "1", осуществляют коммутацию приемных каналов, при которой усилитель 3 промежуточной частоты подключается к многоотводной линии задержки 13i, а усилитель 8 промежуточной частоты к перемножителю 14i. Такое положение фиксируется индикатором 32.

Если источник излучения ФМн сигналов находится на равносигнальном направлении (фиг.3б), переключение приемных каналов не происходит. Следовательно, индикатор 32 срабатывает, если источник излучения ФМн сигналов находится в левой полуплоскости или на равносигнальном направлении (фиг.3б,в).

Коммутация приемных каналов осуществляется согласно таблицы истинности (фиг.5). При прекращении перестройки гетеродинов 11 и 12 на выходе удвоителя 18 частоты образуется гармоническое напряжение
u₆(t)=U_пр1•cos(4πf_прt+2Φ_пр1),
которое поступает на вход делителя 27 частоты на два. Выходное напряжение делителя 27 частоты на два
u₂(t)=U_пр1•cos(2πf_прt+Φ_пр1)
используется в качестве опорного и подается на опорный вход фазового детектора 28. На информационный вход фазового детектора 28 с выхода усилителя 3 промежуточной частоты через открытый ключ 25 подается напряжение U_пр3(t). В результате синхронного детектирования на выходе фазового детектора 28 образуется низкочастотное напряжение
u_н2(t)=U_н2cosΦ_к(t),
где

,
которое является аналогом модулирующей функции. Указанное напряжение фиксируется блоком 29 регистрации.

Анализируя затем зафиксированное напряжение, можно определить закон фазовой модуляции, длительность τ_и и количество N элементарных посылок.

Время задержки τ_з линии 24 задержки выбирается таким, чтобы можно было определить истинный пеленг γ_o и зафиксировать аналог модулирующей функции. По истечении этого времени напряжение с выхода линии 24 задержки поступает на вход сброса порогового блока 22 и сбрасывает его в начальное состояние. При этом генератор 23 пилообразного напряжения переводится в режим перестройки, а ключ 26 закрывается, т.е. переводится в свое исходное состояние. С этого момента времени просмотр заданного частотного диапазона Df и поиск ФМн сигналов продолжается. В случае обнаружения следующего ФМн сигнала фазометр работает аналогично описанному.

Описанная выше работа фазометра соответствует случаю приема ФМн сигналов по основному каналу на частоте f_c (фиг.2).

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частоте f_з1, то в смесителях 1 и 2 он преобразуется в напряжения следующих частот:
f₁₁ f_г1 f_з1 f_пр,
f₁₂ f_г2 f_з1 3f_пр,
где первый индекс обозначает канал, по которому принимается ложный сигнал (помеха);
второй индекс обозначает номер гетеродина, частота которого участвует в преобразовании несущей частоты принимаемого сигнала.

Однако, только напряжение с частотой f₁₁ попадает в полосу пропускания Δf_п усилителя 3 промежуточной частоты и на первый вход коррелятора. Выходное напряжение коррелятора равно нулю, так как на выходе усилителя 4 промежуточной частоты напряжение отсутствует. Ключ 42 не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте f_з1, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму зеркальному каналу на частоте f_з2, то в смесителях 1 и 2 он преобразуется в напряжения следующих частот:
f₂₂ f_з2 f_г1 f_пр,
f₂₁ f_з2 f_г1 3f_пр.

Однако только напряжение с частотой f₂₂ попадает в полосу пропускания Δf_п усилителя 4 промежуточной частоты и на второй вход коррелятора. В этом случае выходное напряжение коррелятора также равно нулю, так как напряжение на выходе усилителя 3 промежуточной частоты отсутствует. Ключ 42 не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму зеркальному каналу на частоте f_з2, подавляется.

Если ложные сигналы (помехи) одновременно принимаются по первому и второму зеркальным каналам на частотах f_з1 и f_з2, то в смесителях 1 и 2 они преобразуются в напряжения следующих частот:
f₁₁ f_г1 f_з1 f_пр,
f₁₂ f_г2 f_з1 3f_пр,
f₂₂ f_з2 f_г2 f_пр,
f₂₁ f_з2 f_г1 3f_пр.

При этом напряжения с частотами f₁₁ и f₂₂ попадают в полосу пропускания Δf_п усилителя 3 и 4 промежуточной частоты. Однако ключ 42 не открывается. Это объясняется тем, что ложные сигналы (помехи) принимаются на разных зеркальных частотах f_з1 и f_з2, поэтому между канальными напряжениями, выделяемыми усилителями 3 и 4 промежуточной частоты, существует слабая корреляционная связь. Кроме того, следует отметить, что корреляционная функция помех не имеет ярко выраженного максимума, как это наблюдается у ФМн сигналов. Выходное напряжение коррелятора не превышает порогового уровня U_пор в пороговом блоке 16. Последний не срабатывает, ключ 42 не открывается, и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по первому и второму зеркальным каналам на частотах f_з1 и f_з2, подавляются.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно и по другим дополнительным (комбинационным) каналам.

Таким образом, предлагаемый фазометр по сравнению с известным обеспечивает устранение неоднозначности пеленгации источника излучения ФМн сигнала. Это достигается корреляционной обработкой принимаемых ФМн сигналов и использованием двух шкал:
фазовой шкалы по измерению разности фаз между принимаемыми сигналами (точная, но неоднозначная шкала);
временной шкалы по измерению времени запаздывания сигнала, принимаемого одной антенной, по отношению к сигналу, принимаемого другой антенной (грубая, но неоднозначная шкала).

Кроме того, предлагаемый фазометр обеспечивает устранение неоднозначности пеленгации, обусловленной инвариантностью к стороне отклонения источника излучения ФМн сигналов от равносигнального направления.

Представление результатов пеленгации в цифровом виде обеспечивает возможность для их длительного хранения и регистрации, передачи на большие расстояния по каналам связи и сопряжения фазометра с вычислительной техникой.

Claims (1)

1. Фазометр, содержащий последовательно включенные пороговый блок и ключ, а также два приемных канала, каждый из которых состоит из последовательно включенных антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, а выход с входом усилителя промежуточной частоты, блок сравнения и индикатор, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены два мультиплексора, блок вычитания, сумматор по модулю два, генератор тактовых импульсов, элемент И, элемент ИЛИ, элемент задержки, регистр сдвига, два регистра хранения, счетчик, цифровой компаратор и коррелятор, причем коррелятор выполнен многоканальным, между выходом первого усилителя промежуточной частоты и первым входом коррелятора последовательно включены блок вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, сумматор по модулю два, второй вход которого соединен с выходом первого канала блока сравнения, и первый мультиплексор, второй и третий входы которого соединены с выходами первого и второго усилителей промежуточной частоты соответственно, между выходом второго усилителя промежуточной частоты и вторым входом коррелятора включены мультиплексор, второй и третий входы которого соединены с выходами первого усилителя промежуточной частоты, и сумматор по модулю два соответственно, к выходу сумматора по модулю два подключен индикатор, к выходу коррелятора последовательно подключены блок сравнения, регистр сдвига, управляющий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, счетчик, второй вход которого через элемент задержки соединен с выходом регистра сдвига, первый регистр хранения, второй вход которого соединен с выходом регистра сдвига, ключ, второй регистр хранения, выход которого является выходом фазометра, и цифровой компаратор, второй вход которого соединен с выходом ключа, а выход подключен к второму входу второго регистра хранения, вход порогового блока через элемент ИЛИ соединен с выходом коррелятора.

Images