RU2079889C1 - Radio beam alarm detector - Google Patents
Radio beam alarm detector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079889C1 RU2079889C1 SU5067590A RU2079889C1 RU 2079889 C1 RU2079889 C1 RU 2079889C1 SU 5067590 A SU5067590 A SU 5067590A RU 2079889 C1 RU2079889 C1 RU 2079889C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- outputs
- control unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к охранной сигнализации и предназначено для регистрации фактов вторжения посторонних лиц на территорию объекта через его периметр. The invention relates to burglar alarms and is intended for registration of facts of intrusion of unauthorized persons into the territory of the object through its perimeter.
Общеизвестно радиолокационное устройство (см. М.И. Финкельштейн "Основы радиолокации", М, "Радио и связь", 1983 г.), содержащие антенну для формирования радиолуча, СВЧ-генератор непрерывных колебаний постоянной частоты, смеситель, циркулятор, усилитель и фильтр доплеровского сигнала, порогово-исполнительное устройство для индикации наличия доплеровского сигнала. It is a well-known radar device (see MI Finkelshtein "Basics of Radar", M, "Radio and Communications", 1983), containing an antenna for forming a radio beam, a microwave oscillator of continuous oscillations of constant frequency, a mixer, a circulator, an amplifier and a filter Doppler signal, threshold actuator for indicating the presence of a Doppler signal.
Использованный в устройстве гомодинный способ обнаружения позволяет селектировать цель от неподвижных объектов путем смешивания излучаемого и отраженного от движущейся цели сигналов с последующим выделением боковых составляющих доплеровских частот при нулевой разностной частоте сигналов от неподвижных объектов. The homodyne detection method used in the device allows one to select a target from stationary objects by mixing the signals emitted and reflected from a moving target, with the subsequent separation of the side components of Doppler frequencies at a zero difference frequency of signals from stationary objects.
Сходные технические признаки с признаками заявляемого устройства: СВЧ антенна, циркулятор, смеситель, усилитель, полосовой фильтр смешанного сигнала, порогово-исполнительная схема. Similar technical features with the features of the claimed device: microwave antenna, circulator, mixer, amplifier, band-pass filter of a mixed signal, threshold-Executive circuit.
Недостатком известного устройства является отсутствие технических признаков, позволяющих получить устойчивую границу зоны обнаружения по дальности, и низкая надежность обнаружения. A disadvantage of the known device is the lack of technical features to obtain a stable boundary of the detection zone in range, and low detection reliability.
Помехи интегрируются по всему пространству, охватываемому радиолучом. Капли дождя, насекомые, мелкие птицы вблизи антенны, а также крупногабаритные транспортные средства на больших удалениях создают сигналы ложных тревог. Interference is integrated throughout the radio beam. Raindrops, insects, small birds near the antenna, as well as large vehicles at great distances create false alarms.
Известное устройство (см. патент США N 4697184, 342-28, кл. G O8 B 13/24, G O1 S 13/56, опубл. 29.09.87 г.), содержащее: СВЧ антенну, циркулятор, смеситель, СВЧ генератор, вырабатывающий непрерывные колебания в форме двух чередующихся по времени импульсов с разными несущими СВЧ частотами, стробирующее устройство для временного разделения сигналов по двум селективным каналам и выделения первого и второго доплеровских сигналов по каждой из двух несущих СВЧ частот. НЧ-смеситель доплеровских сигналов, компаратор для сравнения амплитудного приоритета доплеровских сигналов между собой, порогово-исполнительная схема. Использованный в этом устройстве способ получения второго смешанного сигнала из двух выделенных доплеровских сигналов позволяет фиксировать первую и вторую нулевые точки биений двух частот на оси времени пропорционально дальности до цели. Нулевые точки ограничивают размеры зоны обнаружения по дальности минимальной и максимальной дистанциями, между которыми расположена зона обнаружения. Повышена помехоустойчивость устройства за счет ограничения размеров пространства, в пределах которого интегрируются помеховые сигналы. Сходные технические признаки с признаками заявляемого устройства: СВЧ антенна, циркулятор, смеситель компаратор амплитудного приоритета, порогово-исполнительное устройство. A known device (see US patent N 4697184, 342-28, class G O8
Недостатком известного устройства является низкая надежность обнаружения. В этом устройстве помехи интегрируются по всей протяженности зоны охраны. Пространство между антенной и ближней границей зоны обнаружения является "мертвой зоной", где нарушитель имеет нерегистрируемый доступ к аппаратуре устройства и возможность деблокировать зону обнаружения путем установок экрана, заграждающего радиолуч, или путем внесения неисправности в аппаратуру. Другой недостаток заключен в ограниченности функциональных возможностей устройства. A disadvantage of the known device is the low detection reliability. In this device, interference is integrated over the entire length of the protection zone. The space between the antenna and the near boundary of the detection zone is a "dead zone" where the intruder has unregistered access to the device’s equipment and the ability to unlock the detection zone by setting a screen to block the radio beam, or by introducing a malfunction in the equipment. Another disadvantage is the limited functionality of the device.
Пользователь не имеет возможности изменять размеры и форму зоны обнаружения для ее сопряжения с формой охраняемых участков периметра. The user does not have the ability to change the size and shape of the detection zone to interface with the shape of the protected areas of the perimeter.
Близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство "Радиолокационная система для определения дальности до цели" (см. патент США N 4660040, 342/128, кл. G 01 S 13/22, опубл. 21.04.1987 г.), содержащее: генератор опорной частоты, счетчик-делитель опорной частоты, формирователь линейно-изменяющегося напряжения, состоящий из последовательно включенных интегратора и усилителя напряжения, генератор СВЧ линейно-модулированных непрерывных колебаний, передающая и приемная антенны, СВЧ смеситель, два усилителя и два полосатых фильтра смешанного сигнала, синтезатор двух синхрочастот, состоящий из двух счетчиков-делителей опорной частоты, блок анализа частот смешанного сигнала, состоящий из двух параллельных селективных каналов, в каждом из каналов последовательно включены синхродетектор, фильтр нижних частот, амплитудный детектор, полосовой фильтр доплеровского сигнала, детектор огибающей доплеровского сигнала, компаратор амплитудного приоритета двух доплеровских сигналов, содержащий дифференциальный двухвходовой усилитель, исполнительную схему. Close in technical essence to the claimed device is a device "Radar system for determining the range to the target" (see US patent N 4660040, 342/128, CL G 01
Cходными техническими признаками, совпадающими с признаками заявляемого устройства, являются: генератор опорной частоты, счетчик-делитель опорной частоты, формирователь линейно-изменяющегося напряжения, генератор СВЧ линейно-модулированных колебаний, антенна, смеситель, блок анализа частот, содержащий селективные каналы, в каждый из которых последовательно включены синхродетектор, фильтр НЧ, усилитель, амплитудный детектор, фильтр доплеровского сигнала, компаратор амплитудного приоритета, исполнительный блок. Similar technical features that coincide with the features of the claimed device are: a reference frequency generator, a reference frequency divider, a linear voltage modulator, a linearly modulated microwave oscillator, an antenna, a mixer, a frequency analysis unit containing selective channels, to each of which consistently include a synchrodetector, low-pass filter, amplifier, amplitude detector, Doppler signal filter, amplitude priority comparator, and an executive unit.
Недостаток известного устройства заключен в отсутствии технических признаков, исключающих необнаруживаемый доступ нарушителя к аппаратуре устройства вблизи апертуры антенны, что позволяет злоумышленнику деблокировать зону обнаружения путем установки радионепрозрачного экрана и (или) внесением искусственных неисправностей в аппаратуру. Это снижает надежность обнаружения. A disadvantage of the known device lies in the absence of technical signs that exclude undetected access of the intruder to the device equipment near the antenna aperture, which allows an attacker to unlock the detection zone by installing a radio-opaque screen and (or) introducing artificial malfunctions into the equipment. This reduces detection reliability.
Другой недостаток заключен в отсутствии технических признаков, позволяющих разделить зону обнаружения больше, чем на два отдельных участка. Это ограничивает функциональные возможности устройства. Another disadvantage is the lack of technical features that allow you to divide the detection zone more than two separate sections. This limits the functionality of the device.
В устройстве, содержащем генератор опорной частоты, выход которого соединен с входом счетчика делителя, выход которого соединен с входом формирователя линейно-изменяющегося напряжения, выход соединен с первым входом генератора СВЧ, антенну, последовательно соединенные, смеситель, усилитель и полосовой фильтр, выход которого соединен с первым входом блока анализа частот, содержащего две группы селективных каналов, каждый селективный канал первой группы содержит синхродетектор и последовательно соединенные фильтр нижних частот и усилитель, а селективный канал второй группы содержит синхродетектор, последовательно соединенные фильтр нижних частот и усилитель и последовательно соединенные усилитель-фильтр доплеровского сигнала и первый амплитудный детектор, группа выходов блока анализа частот соединена с информационными входами компаратора амплитудного приоритета, первый исполнительный блок, блок контроля, синтезатор синхрочастот, циркулятор, коммутатор, дешифратор N трехполюсных переключателей, два элемента И, два элемента ИЛИ и второй исполнительный блок, компаратор амплитудного приоритета выполнен тактируемым, а в блок анализа частот введены сумматор напряжений, пороговый элемент и в каждый селективный канал второй группы второй амплитудный детектор, причем первая группа содержит М идентичных селективных каналов, выходы которых соединены с входами сумматора напряжений, выход которого соединен с входом порогового элемента, а вторая группа содержит N селективных каналов, в каждом из которых выход синхродетектора соединен с входом фильтра нижних частот, выход усилителя соединен с входом второго амплитудного детектора, выход которого соединен с входом усилителя-фильтра доплеровского сигнала, первые входы синхродетекторов селективных каналов первой группы объединены и являются первым входом блока анализа частот, вторым входом которого являются объединенные первые входы синхродетекторов второй группы N cелективных каналов, вторые входы синхродетекторов первой и второй групп селективных каналов являются группой входов блока анализа частот, выход порогового элемента является выходом блока анализа частот, группой выходов которого являются выходы первых амплитудных детекторов второй группы селективных каналов, выход генератора опорной частоты соединен с первым входом блока контроля, второй и третий входы которого являются входами сигнала "дистанционный контроль" и сигнала "сброс" соответственно, выход генератора СВЧ соединен с входом циркулятора, выход-вход которого соединен с антенной, а выход с входом смесителя, выход которого соединен с четвертым входом блока контроля, пятый вход которого подключен к выходу компаратора амплитудного приоритета, и к первому управляющему входу дешифратора, первый выход блока контроля соединен со вторым входом генератора СВЧ, второй выход блока контроля соединен со входом синтезатора синхрочастот, выходы которого соединены с N и М группой блока анализа частот, выход полосового фильтра соединен с первым входом коммутатора, второй и третий входы которого подключены к третьему и четвертому выходам блока контроля, выход коммутатора соединен с вторым входом блока анализа частот, выход счетчика делителя соединен с тактовым входом компаратора амплитудного приоритета, группа выходов которого соединена с одноименными входами дешифратора, второй управляющий вход которого подключен к четвертому выходу блока контроля, а выходы соединены с общими выводами одноименных N трехполюсных переключателей, первые и вторые выводы которых подключены к первым входам соответственно, первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к пятому выходу блока контроля, а выходы соединены с первыми входами одноименных элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу блока анализа частот, а выходы соединены с входами одноименных исполнительных блоков, блок контроля, содержащий первый и второй ключи, инвертор, формирователь тест-сигнала, два триггера, элемент задержки, элемент И-НЕ, узел допускового контроля напряжения и счетчик импульсов, первые входы формирователя тест-сигнала и второго ключа объединены и являются первым входом блока контроля, счетный вход первого триггера является вторым входом блока контроля, вход установки в нуль второго триггера является третьим входом блока контроля, первый вход узла допускового контроля напряжения является четвертым входом блока контроля, счетный вход счетчика импульсов является пятым входом блока контроля, первый вход первого ключа соединен с шиной источника напряжения, выход первого триггера подключен в входу элемента задержки, к второму входу формирователя тест-сигнала, к входу инвертора и является четвертым входом блока контроля, выход инвертора подключен к вторым входам первого и второго ключей, выходы которых являются первым выходами блока, первый и второй выходы узла допускового контроля напряжения подключены к первому и второму входам элемента И-НЕ, выход счетчика импульсов подключен к своему входу сброса и к третьему входу элемента И-НЕ, выход которого подключен к информационному входу второго триггера, выход элемента задержки соединен с входом сброса первого триггера и вторым входом узла допускового контроля напряжения, выходы формирователя тест-сигнала и второго триггера являются соответственно третьим и пятым выходами блока контроля. In a device containing a reference frequency generator, the output of which is connected to the input of the divider counter, the output of which is connected to the input of the ram generator, the output is connected to the first input of the microwave generator, an antenna connected in series, a mixer, an amplifier, and a bandpass filter, the output of which is connected with the first input of the frequency analysis unit containing two groups of selective channels, each selective channel of the first group contains a synchrodetector and a low-pass filter and a series-connected amplifier a channel, and the selective channel of the second group contains a synchrodetector, a series-connected low-pass filter and an amplifier and series-connected amplifier-filter of the Doppler signal and the first amplitude detector, the group of outputs of the frequency analysis unit is connected to the information inputs of the amplitude priority comparator, the first execution unit, the control unit, synch frequency synthesizer, circulator, switch, decoder N three-pole switches, two AND elements, two OR elements and a second actuating unit, computer the amplitude priority converter is clocked, and a voltage adder, a threshold element, and a second amplitude detector are introduced into each selective channel of the second group, the first group containing M identical selective channels whose outputs are connected to the inputs of the voltage adder, the output of which is connected to the input threshold element, and the second group contains N selective channels, in each of which the output of the synchrodetector is connected to the input of the low-pass filter, the output of the amplifier is connected to the input of the second the first amplitude detector, the output of which is connected to the input of the filter-amplifier of the Doppler signal, the first inputs of the synchrodetectors of the selective channels of the first group are combined and are the first input of the frequency analysis unit, the second input of which is the combined first inputs of the synchrodetectors of the second group of N selective channels, the second inputs of the synchrodetectors of the first and the second group of selective channels are the group of inputs of the frequency analysis unit, the output of the threshold element is the output of the frequency analysis unit, the group of outputs of The outputs of the first amplitude detectors of the second group of selective channels are the output of the reference frequency generator connected to the first input of the control unit, the second and third inputs of which are inputs of the "remote control" signal and the "reset" signal, respectively, the microwave generator output is connected to the circulator input, the output - the input of which is connected to the antenna, and the output to the input of the mixer, the output of which is connected to the fourth input of the control unit, the fifth input of which is connected to the output of the amplitude priority comparator, and to the first mu control decoder input, the first output of the control unit is connected to the second input of the microwave generator, the second output of the control unit is connected to the input of the sync frequency synthesizer, the outputs of which are connected to the N and M group of the frequency analysis unit, the output of the bandpass filter is connected to the first input of the switch, the second and third the inputs of which are connected to the third and fourth outputs of the control unit, the output of the switch is connected to the second input of the frequency analysis unit, the output of the divider counter is connected to the clock input of the amplitude comparator itet, the group of outputs of which is connected to the inputs of the decoder of the same name, the second control input of which is connected to the fourth output of the control unit, and the outputs are connected to the common outputs of the same name N three-pole switches, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the first and second elements And, the second inputs of which are connected to the fifth output of the control unit, and the outputs are connected to the first inputs of the same OR elements, the second inputs of which are connected to the output of the frequency analysis unit, and the outputs connected to the inputs of the same execution units, a control unit containing the first and second keys, an inverter, a test signal driver, two triggers, a delay element, an NAND element, voltage tolerance control unit and a pulse counter, the first inputs of the test signal generator and the second keys are combined and are the first input of the control unit, the counting input of the first trigger is the second input of the control unit, the zero input of the second trigger is the third input of the control unit, the first input of the tolerance control unit is voltage is the fourth input of the control unit, the counting input of the pulse counter is the fifth input of the control unit, the first input of the first key is connected to the voltage source bus, the output of the first trigger is connected to the input of the delay element, to the second input of the test signal generator, to the input of the inverter and is the fourth the input of the control unit, the inverter output is connected to the second inputs of the first and second keys, the outputs of which are the first outputs of the unit, the first and second outputs of the voltage tolerance control unit are connected to the first and second inputs of the NAND element, the output of the pulse counter is connected to its reset input and to the third input of the NAND element, the output of which is connected to the information input of the second trigger, the output of the delay element is connected to the reset input of the first trigger and the second input of the tolerance control unit the voltage outputs of the test driver and the second trigger are the third and fifth outputs of the control unit, respectively.
Компаратор амплитудного приоритета содержит четыре коммутатора, два кольцевых счетчика, три интегратора, два триггера, два элемента задержки импульсов, двоичный сумматор и два пороговых элемента, информационные входы первого коммутатора являются одноименными входами группы входов компаратора, каждый (n-1)-й вход из N информационных входов второго коммутатора подключен к (n)-ому информационному входу первого коммутатора и (n+1)-ому информационному входу третьего коммутатора, выходы первого кольцевого счетчика подключены к управляющим входам первого, второго и третьего коммутатора и к первой группе входов двоичного сумматора, выходы второго кольцевого счетчика подключены к второй группе входов сумматора и к управляющим входам четвертого коммутатора, выходы первого, второго и третьего коммутатора подключены к первым входам одноименных интеграторов, выходы которых соединены с информационными входами четвертого коммутатора, выход первого коммутатора подключен к входу первого порогового элемента, выход которого подключен к счетному входу первого триггера, выход первого триггера подключен к вторым входам первого, второго и третьего интеграторов, к управляющему входу первого кольцевого счетчика и первому управляющему входу второго кольцевого счетчика и к входу первого элемента задержки, выход которого подключен к входу сброса первого триггера, выход четвертого коммутатора соединен с входом второго порогового элемента, выход которого соединен со счетным входом второго триггера, выход второго триггера подключен к второму управляющему входу второго кольцевого счетчика, к входу двоичного сумматора, через второй элемент задержки к собственному входу сброса и является выходом компаратора, выходы двоичного сумматора являются группой К выходов компаратора, счетные входы кольцевых счетчиков объединены и являются тактовым входом компаратора. The amplitude priority comparator contains four switches, two ring counters, three integrators, two triggers, two pulse delay elements, a binary adder and two threshold elements, the information inputs of the first switch are the inputs of the comparator inputs group of the same name, each (n-1) th input from N information inputs of the second switch is connected to the (n) -th information input of the first switch and the (n + 1) -th information input of the third switch, the outputs of the first ring counter are connected to the control input m of the first, second and third switches and to the first group of inputs of the binary adder, the outputs of the second ring counter are connected to the second group of inputs of the adder and to the control inputs of the fourth switch, the outputs of the first, second and third switch are connected to the first inputs of the same integrators, the outputs of which are connected to information inputs of the fourth switch, the output of the first switch is connected to the input of the first threshold element, the output of which is connected to the counting input of the first trigger, the output of the first the Igger is connected to the second inputs of the first, second and third integrators, to the control input of the first ring counter and the first control input of the second ring counter and to the input of the first delay element, the output of which is connected to the reset input of the first trigger, the output of the fourth switch is connected to the input of the second threshold element the output of which is connected to the counting input of the second trigger, the output of the second trigger is connected to the second control input of the second ring counter, to the input of the binary adder, through Torah delay element to own reset input and a comparator output, a binary adder outputs are a group of K outputs of the comparator, ring counters counting inputs are combined and the clock input of the comparator.
Вновь введенные признаки по своей технической сущности известны, но в новом составе и связях позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". The newly introduced features in their technical essence are known, but in the new composition and relationships allow us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Новые признаки и связи придают заявляемому устройству дополнительные свойства, отличающие его от прототипа, в том числе: позволяют получить информацию о фактах вторжения нарушителя в ближнюю к антенне область пространства, о попытках деблокировать зону обнаружения установкой заграждающих радиолуч экранов, или внесением искусственных неисправностей в аппаратуру; позволяет формировать зону обнаружения в произвольном наборе из (N+1) следующих последовательно друг за другом участков обнаружения, изменить, по необходимости, протяжность зоны в целом, изменяя количество включенных в режим обнаружения участков. New signs and connections give the claimed device additional properties that distinguish it from the prototype, including: they provide information about the intruder’s intrusion into the area of space closest to the antenna, about attempts to release the detection zone by installing radio-guarding shields, or introducing artificial malfunctions into the equipment; it allows to form a detection zone in an arbitrary set of (N + 1) successive detection sections, to change, if necessary, the length of the zone as a whole, changing the number of sections included in the detection mode.
Работа устройства поясняется фиг. 1-7. The operation of the device is illustrated in FIG. 1-7.
На фиг. 1 представлена структурная схема радиолучевого датчика периметровой охраны; на фиг. 2 структурная схема блока анализа частот; на фиг. 3 структурная схема компаратора амплитудного приоритета; на фиг. 4 - структурная схема узла допускового контроля напряжения; на фиг. 5 - структурная схема формирователя тест-сигнала; на фиг. 6 диаграмма частот излучаемого и отраженного СВЧ сигналов; на фиг. 7 продольное сечение зоны обнаружения и амплитудно-частотные характеристики селективных каналов блока анализа частот. In FIG. 1 is a structural diagram of a perimeter security radio beam sensor; in FIG. 2 is a block diagram of a frequency analysis unit; in FIG. 3 is a block diagram of an amplitude priority comparator; in FIG. 4 is a block diagram of a voltage tolerance control unit; in FIG. 5 is a block diagram of a test signal driver; in FIG. 6 frequency diagram of the emitted and reflected microwave signals; in FIG. 7 is a longitudinal section of the detection zone and the amplitude-frequency characteristics of the selective channels of the frequency analysis unit.
Радиолучевой датчик содержит генератор 1 опорной частоты, счетчик-делитель 2, формирователь 3 линейно-изменяющегося напряжения, генератор СВЧ 4, циркулятор 5, антенну 6, смеситель 7, усилитель 8, полосовой фильтр 9, коммутатор 10, синтезатор 11 синхрочастот, блок 12 анализа частот, компаратор 13 амплитудного приоритета, дешифратор 14, N трехполюсных переключателей 15, два элемента 16, 17 И, два элемента 18, 19 ИЛИ, два исполнительных блока 20, 21. The radio-beam sensor contains a
Блок 22 контроля содержит первый, второй ключи 23, 24, инвертор 25, формирователь 26 тест-сигнала, два триггера 27, 28, элемент 29 задержки, элемент 30 И-НЕ, узел допускового контроля напряжения, счетчик 32 импульсов. The control unit 22 contains a first, second switch 23, 24, an inverter 25, a
Блок 12 анализа частот содержит две группы N и M селективных каналов. В каждом селективном канале N-группы последовательно включены: синхродетектор 33. фильтр 34 нижних частот, усилитель 35, второй амплитудный детектор 36, усилитель-фильтр 37 доплеровского сигнала, первый амплитудный детектор 38. В каждом селективном канале M-группы последовательно включены синхродетектор 39, фильтр 40 нижних частот на усилитель 41. Выходы усилителей 41 соединены со входами сумматора 42 напряжений. Выход сумматора 42 напряжений соединен со входом порогового элемента 43.
Компаратор 13 амплитудного приоритета содержит четыре коммутатора 44, 45, 46, 52, два кольцевых счетчика 47, 48; три интегратора 49, 50, 51, два пороговых элемента 53, 54; два триггера 55, 56; два элемента 57, 58 задержки импульсов; двоичный сумматор 59. The
Узел 32 допускового контроля напряжения содержит элемент 60 задержки импульсов, усилитель 61, фильтр 62 нижних частот, пиковый детектор 63, сумматор 64 напряжений, два пороговых элемента 65, 66, сумматор 64 напряжений, два пороговых элемента 65, 66; элемент 67 И. The voltage tolerance control unit 32 includes a
Формирователь тест-сигнала 26 содержит два элемента 68, 69 И, два счетчика-делителя 70, 71. The driver of the
На фиг. 6 изображены: диаграммы СВЧ сигналов 72, 73, продольное сечение 74 зоны обнаружения, амплитудно-частотные характеристики селективных каналов субгармоник 75 и селективных каналов гармоник 76. Введены обозначения: f спектр смешанного сигнала;
tз время задержки сигналов 72, 73;
fо несущая частота излучения;
T период модуляции;
Fт тактовая частота;
t время;
Lо участок дальности субгармоник;
L1.Ln участки дальности гармоник;
F1.Fn синхрочастоты на выходе первого N-группового выхода и
f1. fm синхрочастоты на выходе второго M-группового выхода синтезатора 11;
fсг иfг участки спектров частот субгармоник и гармоник дальности, соответственно.In FIG. 6 shows: diagrams of
t s the delay time of the
f about the carrier frequency of the radiation;
T modulation period;
F t clock frequency;
t time;
L o subharmonic range plot;
L 1 .L n sections of the range of harmonics;
F 1 .F n clock frequency at the output of the first N-group output and
f 1 . f m clock frequency at the output of the second M-group output of the
f c and f r spectra plots subharmonics frequencies and range of harmonics, respectively.
Генератор 1 опорной частоты вырабатывает высокостабильные прямоугольные колебания и подключен к антенне 6 последовательно через первый счетчик-делитель 2. Формирователь 3 линейно-изменяющегося напряжения, первый вход и СВЧ выход генератора СВЧ 4, вход и первый выход циркулятора 5. К второму выходу циркулятора 5 последовательно подключены смеситель 7, усилитель 8, полосовой фильтр 9. The
Выход генератора 1 опорной частоты, выход смесителя 7 и второй выход компаратора 13 амплитудного приоритета подключены к первому, четвертому и пятому входам блока 22 контроля соответственно. Второй и третий входы блока 22 контроля являются входами для внешних управляющих сигналов:
сигнал "дистанционный контроль" (ДК);
сигнал "сброс".The output of the
signal "remote control"(DK);
signal "reset".
Первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока 22 контроля подключены к второму входу генератора СВЧ 4, к входу синтезатора 11 синхрочастот, к второму входу коммутатора 10, к третьему входу коммутатора 10 и второму управляющему входу дешифратора 14, к объединенным вторым входам элементов 16, 17 И соответственно. The first, second, third, fourth and fifth outputs of the control unit 22 are connected to the second input of the microwave generator 4, to the input of the
Выход полосового фильтра 9 подключен к первому входу коммутатора 10 и к первому входу блока 12 анализа частот. The output of the bandpass filter 9 is connected to the first input of the switch 10 and to the first input of the
Первый (M-групповой) и второй (N-групповой) выходы синтезатора 11 синхрочастот подключены ко второму (M-групповому) и третьему (N-групповому) входам блока 12 анализа частот, выход коммутатора 10 соединен с четвертым входом блока 12 анализа частот. The first (M-group) and second (N-group) outputs of the
Первый выход блока 12 анализа частот соединен с объединенными вторыми входами элементов 18, 19 ИЛИ. Второй (N-групповой) выход блока 12 анализа частот соединен с первым (N-групповым) входом компаратора 13 амплитудного приоритета. Ко второму входу компаратора 13 амплитудного приоритета подключен выход счетчика-делителя 2. The first output of the
Первый (K-групповой) и второй выходы компаратора 13 амплитудного приоритета подключены к (K-групповому) и первому управляющему входам дешифратора 14 соответственно. The first (K-group) and second outputs of the
1. N выходы дешифратора 14 подключены к общим первым полюсам трехполюсных переключателей 15, вторые полюса подключены к первому входу элемента 17 И, третьи полюса подключены к первому входу элемента 16 И. Выходы элементов 16, 17 И подключены к первым входам элементов 18, 19 ИЛИ соответственно. Выходы элементов 18, 19 ИЛИ соединены с входами исполнительных блоков 20, 21 соответственно. Выходы исполнительных блока 20 сигнал "СТ1" и блока 21 сигнал "СТ2" являются выходами устройства и включаются во внешние цепи станционного аппарата охраны пользователя. 1. N outputs of the decoder 14 are connected to the common first poles of the three-pole switches 15, the second poles are connected to the first input of the element 17 AND, the third poles are connected to the first input of the element 16 I. The outputs of the elements 16, 17 AND are connected to the first inputs of the elements 18, 19 OR respectively. The outputs of the elements 18, 19 OR are connected to the inputs of the Executive units 20, 21, respectively. The outputs of the Executive unit 20, the signal "CT1" and block 21, the signal "CT2" are the outputs of the device and are included in the external circuit of the station security device of the user.
В блоке 22 контроля первые объединенные входы ключа 24 и формирователя 26 тест-сигнала, первый вход триггера 27, второй вход триггера 28, первый вход узла 31 допускового контроля, первый вход счетчика 32 импульсов является первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами блока 22 контроля соответственно. Выход триггера 27 соединен с входом инвертора 25, со вторым входом формирователя 26 тест-сигнала, с входом элемента 29 задержки, с вторым управляющим входом дешифратора 14, с третьим входом коммутатора 10. Выход инвертора 25 соединен со вторыми входами первого и второго ключей 23, 24. На первый вход ключа 23 подключено питающее напряжение Un. Выход элемента 29 задержки подключен ко вторым входам триггера 27, узла 31 допускового контроля. Первый и второй выходы узла 31 допускового контроля подключены к первому и второму входам элемента 30 И-НЕ соответственно. Выход счетчика 32 импульсов соединен со своим вторым обнуляющим входом и с третьим входом элемента 30 И-НЕ. Выход элемента 30 И-НЕ подключен ко второму входу триггера 28. Выход триггера 28 подключен ко вторым объединенным входам элементов 16, 17 И. In the control unit 22, the first combined inputs of the key 24 and the
Выходы первого 23 и второго 24 ключей, формирователя 26 тест-сигнала, элемента 26 задержки и триггера 28 являются первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока 22 контроля соответственно. В блоке 12 анализа частот первые сигнальные входы M синхродетекторов 39 объединены и являются первым входом блока. Вторые входы M синхродетекторов 39 являются (M-групповым) входом блока 12 анализа частот, вторые входы N синхродетекторов 33 являются (N-групповым) входом блока 12 анализа частот. Объединенные первые входы синхродетекторов 33 являются вторым входом блока 12 анализа частот. The outputs of the first 23 and second 24 keys, the
Выход порогового элемента 43 является первым выходом блока 12 анализа частот. Выходы амплитудных детекторов 38 являются (N-групповым) входом блока 12 анализа частот. The output of the
В компараторе 13 амплитудного приоритета коммутаторы 44, 45, 46 содержат N сигнальных входов каждый. Информационные входы первого коммутатора 45 являются одноименными входами группы входов компаратора 13 амплитудного приоритета, причем каждый (n-1)-й вход коммутатора 44 объединен с каждым (n)-м входом коммутатора 45 и с каждым (n+1)-м входом коммутатора 46 соответственно. In the
Первые счетные входы кольцевых счетчиков 47, 48 объединены и являются вторым входом компаратора 13 амплитудного приоритета. Выход (K-групповой) кольцевого счетчика 47 подключен к (N+1)-м (K-групповым) управляющим входам коммутаторов 44, 45, 45 и к третьему (K-групповому) входу двоичного сумматора 59. Первый и второй выходы кольцевого счетчика 48 подключены к первым и вторым входам двоичного сумматора 59, к четвертому и к пятому входам коммутатора 53 соответственно. The first counting inputs of the ring counters 47, 48 are combined and are the second input of the
Выходы коммутаторов 44, 46 подключены к первым входам интеграторов 49, 51 соответственно. The outputs of the
Выход коммутатора 45 соединен с первым входом интегратора 50 и входом порогового элемента 53. Выход порогового элемента 53 соединен с первым счетным входом триггера 55. Выход триггера 55 соединен со входом элемента 57 задержки импульсов, вторыми обнуляющими входами интеграторов 49, 50, 51, вторым входом кольцевого счетчика 47 и вторым входом кольцевого счетчика 48. Входы интеграторов 49, 50, 51 подключены к первому, второму и третьему входам четвертого коммутатора 52 соответственно. Выход коммутатора 52 через пороговый элемент 54 соединен с первым входом триггера 56. Выход триггера 56 является вторым выходом компаратора 13 амплитудного приоритета, соединены с третьим входом кольцевого счетчика 48, четвертым входом двоичного сумматора 59 и через элемент 58 задержки импульсов с вторым входом триггера 56. Выход (K-групповой) двоичного сумматора 59 является первым (K-групповым) выходом компаратора 13 амплитудного приоритета. The output of the
Входы элемента 60 задержки импульсов и усилителя 61 являются первым и вторыми входами узла 31 допускового контроля напряжения, выход элемента 60 задержки импульсов является первым выходом узла 31 допускового контроля напряжения, выход усилителя 61 соединен с входами фильтра 62 и пикового детектора 63, выход фильтра 62 соединен с входом порогового элемента 65 и первым выходом сумматора 64, выход пикового детектора 63 соединен с вторым входом сумматора 64. Выход порогового элемента 65 соединен с первым входом элемента 67 И, выход сумматора 64 через пороговый элемент 66 соединен с вторым входом элемента 67 И. Выход элемента 67 И является выходом узла 31 допускового контроля напряжений. The inputs of the
В формирователе 26 тест-сигнала первый и второй входы элемента 68 И являются первым и вторым входом формирователя 26 тест-сигнала, выход элемента 68 И подключен к входам счетчиков-делителей 70, 71, выходы которых подключены к первому и второму входам элемента 69 И. Выход элемента 69 И является выходом формирователя 26 тест-сигнала. In the
В отсутствии сигнала "дистанционный контроль" первый и второй ключи 23, 24 открыты. На второй вход генератора СВЧ 4 через первый ключ 23 поступает напряжение питания Uп, через второй ключ 24 на вход синтезатора 11 синхрочастот поступает опорная частота. In the absence of a signal "remote control" the first and second keys 23, 24 are open. The second input of the microwave generator 4 through the first key 23 receives the supply voltage Uп, through the second key 24 to the input of the
На выходе триггера 27 сигнал нулевого уровня. На выходе триггера 28 и элемента 30 И-НЕ сигналы единичного уровня. На вторых входах элементов 16, 17 И сигналы единичного уровня. В коммутаторе 10 первые вход и выход подключены между собой. Счетчик-делитель 2 вырабатывает сигнал тактовой частоты Fт формы "меандр", поступающий на первый вход формирователя 3 линейно-изменяющегося напряжения и второй вход компаратора 13 амплитудного приоритета. Синтезатор 11 синхрочастот вырабатывает две N и M группы синхрочастот, каждая из которых кратна опорной тактовой частоте. Кратность синхрочастот обеспечивается тем, что синтезатор 11 синхрочастот содержит набор цифровых счетчиков-делителей опорной частоты и может быть выполнен по другим известным схемам синтезаторов частот. Формирователь 3 линейно-изменяющегося напряжения состоит из последовательно включенных синтезатора частот и усилителя напряжения и может быть выполнен в других известных технических вариантах, например, с использованием аналогового или цифрового способа интегрирования. Формирователь 3 линейно-изменяющегося напряжения вырабатывает напряжение пилообразной треугольной формы с линейными фронтами, которое управляет модуляцией несущей СВЧ-частоты генератора СВЧ 4. Модулированные по частоте СВЧ колебания проходят по открытой СВЧ-связи через вход на первый выход-вход циркулятора 5 в антенну 6 и частично по изолированной СВЧ-связи между входом и вторым выходом циркулятора 5 просачиваются на вход смесителя 7. Антенна 6 излучает электромагнитное поле в форме сигнала 72. Отраженный от цели сигнал 73 через антенну 6 по открытой СВЧ-связи между выход-входом и вторым выходом циркулятора 5 поступает на вход смесителя 7, на выходе которого формируется смешанный суммарно-разностный сигнал, который усиливается в усилителе 8 и фильтруется полосовым фильтром 9, который выделяет полосу спектра разностных частот сигналов 72, 73 и режектирует полосу суммарных частот этих сигналов. Спектр разностных частотf смешанного сигнала является линейчатым, поскольку сигнал излучения модулирован импульсами с частотой повторения Fт, и делится на две области:
область субгармоникfcr;
область гармоникfr.The output of the trigger 27 is a signal of zero level. At the output of the trigger 28 and the element 30 AND-NOT signals of a single level. At the second inputs of the elements 16, 17 And signals of a single level. In the switch 10, the first input and output are interconnected. The counter-divider 2 generates a signal of a clock frequency Ft of the form "meander", which is supplied to the first input of the rammer 3 of the ramp voltage and the second input of the
subharmonic region cr ;
harmonic region f r .
Частота каждой субгармоники дальности в кратное число раз больше Fт. Каждой конкретной дальности до цели соответствует конкретное значение номера гармоники дальности. Ширина спектраf на участкеfr пропорциональна протяженности зоны обнаружения устройства и разделена на отдельные участки. Каждому участку дальности из набора L1.Ln соответствует свой участок спектра гармоник дальности. Если L1=Lr=Ln, то номер центральной гармоники дальности на участке спектра fr однозначно определяет расстояние между антенной 6 и центром участка.The frequency of each range subharmonic is a multiple of the times F t . Each specific range to the target corresponds to a specific value of the harmonic number of the range. The width of the spectrum f in the area f r is proportional to the length of the detection zone of the device and is divided into separate sections. Each section of the range from the set L 1 .L n corresponds to its own part of the spectrum of range harmonics. If L 1 = L r = L n , then the number of the central harmonic of the range on the spectrum portion f r uniquely determines the distance between the
Амплитудно-частотная характеристика полосового фильтра 9 имеет подъем в сторону верхних частот для компенсации уменьшения амплитуды отраженного сигнала с увеличением дальности. Поэтому на выходе полосового фильтра 9 амплитуда гармоник не зависит от дальности до цели и определяется только величиной эффективной площади обратного рассеивания цели. Для тела человека при длине волны 0,005.0,01 м эта величина составляет 0,2.0,5 м. На ближнем к антенне 6 участке дальности Lо радиолуч не касается поверхности земли. В поле радиолуча отсутствуют неподвижные посторонние объекты. Появление нарушителя или установка радионепрозрачного экрана в поле радиолуча сопровождается появлением в спектре смешанного сигнала амплитуды субгармоник дальности. Селекция цели на участкеfcr соответствует обнаружению хотя бы одной из М субгармоник дальности.The amplitude-frequency characteristic of the band-pass filter 9 has a rise in the direction of the upper frequencies to compensate for the decrease in the amplitude of the reflected signal with increasing range. Therefore, at the output of the bandpass filter 9, the amplitude of the harmonics does not depend on the distance to the target and is determined only by the value of the effective area of the backscattering of the target. For the human body at a wavelength 0,005.0,01 m this value is 0,2.0,5 m. At the proximal portion of the
На других участках дальности L1.Ln на вход антенны 6 поступают помеховые отраженные сигналы от подстилающей поверхности земли и неподвижных предметов, которые могут находиться в зоне действия радиолуча. Движение тела нарушителя вызывает появление доплеровского сдвига частот, который выражается в появлении боковых спектральных составляющих в непосредственной близости от центральной частоты гармоники дальности участка. Величина доплеровского сдвига равна 20.150 Гц при поперечном движении нарушителя через радиолуч со скоростями 0,1.6 м/сек. Селекция цели на участках L1.Ln соответствует обнаружению доплеровского сдвига частоты в окрестности соответствующей по номеру гармоники дальности. Номер гармоники соответствует номеру селектируемого доплеровского сигнала и однозначно определяет расстояние до цели.In other parts of the range L 1 .L n to the input of the
Смешанный сигнал поступает на первый вход блока 12 анализа частот и через первый вход и выход коммутатора 10 на четвертый вход блока 12 анализа частот. The mixed signal is supplied to the first input of the
В блоке 12 анализа частот при отсутствии сигналов на вторых управляющих входах синхродетекторов 33, 39 первые вход и выход синхродетекторов замкнуты между собой. При поступлении сигналов синхрочастот в каждом селективном канале осуществляется смешивание соответствующих гармоник и синхрочастот при нулевой разностной частоте между ними. Фильтры 34, 40 нижних частот выделяют верхнюю и нижнюю боковые частоты в окрестности каждой гармоники и субгармоники. Таким образом, в блоке 12 анализа частот осуществляется разделение субгармоник и гармоник дальности спектра на M и N селективных каналов, каждому из которых принадлежит свой участок спектраf смешанного сигнала. Ширина выделяемых участков спектра равна двойной ширине полосы пропускания фильтров 34, 40 нижних частот. Чтобы исключить возможность необнаруживаемого прохода нарушителя на границе фильтров 34, 40 нижних частот, обеспечивает перекрытие соседних участков спектра по частоте (см. поз. 76, фиг. 7). In
С выхода N фильтров 34 нижних частот разностные сигналы усиливаются усилителями 35/1.35N, амплитудные детекторы 36 выделяют доплеровские сигналы, которые затем усиливаются и ограничиваются в полосе 20.130 Гц усилителем-фильтром 37 доплеровского сигнала, выделяется огибающая доплеровского сигнала амплитудными детекторами 38. На выходах N амплитудных детекторов 38 выделяется N сигналов. При наличии цели на участке, например Ln, доплеровские сигналы присутствуют одновременно на выходах амплитудных детекторов 38n-1, 38n и 38n+1, причем (n)-й доплеровский сигнал на выходе амплитудного детектора 38n обладает амплитудным приоритетом над доплеровскими сигналами (n-1)-м и (n+1)-м на выходах амплитудных детекторов 38n-1 и 38n+1. Амплитудный приоритет (n)-го сигнала определен частотными характеристиками 76 соответствующих каналов.From the output of N low-
С выхода М фильтров 40 нижних частот разностные сигналы усиливаются усилителями 41/1.41М, выходные сигналы которых суммируются в сумматоре 42 напряжений. Выходное напряжение сумматора 42 напряжений сравниваются с пороговым уровнем порогового элемента 43. При обнаружении в составе спектра смешанного сигнала любой из субгармоник дальности участкаfcr, на выходе порогового элемента 43 вырабатывается сигнал единичного уровня, что соответствует обнаружению нарушителя или радионепрозначного экрана на участке дальности Ln.From the output of M low-pass filters 40, the difference signals are amplified by amplifiers 41 / 1.41M, the output signals of which are summed in the voltage adder 42. The output voltage of the voltage adder 42 is compared with the threshold level of the
Компаратор 13 амплитудного приоритета осуществляет двухпороговое обнаружение доплеровских сигналов по амплитуде и длительности, устанавливает приоритет амплитуды одного из трех соседних по номерам доплеровских сигналов между собой и идентифицирует номер обнаруженного доплеровского сигнала, что соответствует номеру участка вторжения нарушителя в зоне обнаружения датчика. The
В компараторе 13 амплитудного приоритета кольцевой счетчик 47 циклически переключается с тактовой частотой Fт, когда на второй вход кольцевого счетчика 47 подан сигнал нулевого уровня. Кольцевой счетчик 47 формирует на своем K-групповом выходе (2/k=N) сигнал в двоичном параллельном коде, соответствующий, например, числу (n-2). При каждом следующем такте счета к предыдущему числу добавляется единица. При каждом такте счета кольцевого счетчика 47 коммутатор 44 замыкает (n-1)-й вход первого N-группового входа компаратора 13 амплитудного приоритета со своим выходом, коммутатор 45 замыкаем (n-)-й вход со своим выходом, коммутатор 46 замыкает (n+1)-й вход со своим выходом соответственно. Такие подключения обусловлены ранее упомянутой схемой подключения входов коммутаторов 44, 45, 46 между собой и к N-групповому первому входу компаратора 13 амплитудного приоритета.In the
Время каждого подключения входов и одного цикла опроса всех N входов меньше длительности доплеровских сигналов^ и выполняется условие теоремы отсчетов В. Котельникова. Циклы опроса непрерывно повторяются. При каждом тактовом отсчете на выходах коммутаторов 44, 45, 46 появляются выборки (n-1)-го, (n)-го и (n+1)-го доплеровского сигналов. Триггеры 55, 50, 51 при сигнале нулевого уровня на втором входе находятся в состоянии обнуления, а кольцевой счетчик 48 остановлен. Выборка (n)-го доплеровского сигнала поступает на первый пороговый элемент 53. Если нарушитель совершает вторжение на участке Ln (см. фиг. 7), то амплитуда выборки (n)-го доплеровского сигнала нарастает быстрее амплитуд (n-1)-го и (n+1)-го доплеровских сигналов, выборка (n)-го сигнала первой превысит пороговый уровень порогового элемента 53 при (n-2)-ом такте опроса. Сигнал единичного уровня с выхода порогового элемента 53 переведет триггер 55 в состояние с сигналом единичного уровня на выходе. Этот сигнал через элемент 57 задержки импульсов поступит на второй обнуляющий вход триггера 55 и переключит триггер 55 в нулевое состояние. Время включения триггера 55 равно времени задержки импульса элементом 57 задержки импульсов.The time of each connection of inputs and one polling cycle of all N inputs is shorter than the duration of the Doppler signals ^ and the condition of the theorem of counts by V. Kotelnikov is satisfied. Polling cycles are continuously repeated. For each clock sample, the outputs of the
Сигнал единичного уровня триггера 55 по вторым входам останавливает кольцевой счетчик 47 и переводит в состояние циклического счета кольцевой счетчик 48, переводит в режим интегрирования интеграторы 49, 50, 51. В течение времени задержки элемента 57 задержки импульсов на K-групповом выходе кольцевого счетчика 48 выдается код числа (n-2). В коммутаторах 44, 45, 46 (n-1)-й, (n) и (n+1)-й входы будут подключены к соответствующим выходам. В интеграторах 49, 50, 51 осуществляется накопление амплитуд сигналов. Выходы интеграторов 49, 50, 51 непрерывно и поочередно подключаются к выходу коммутатора 52 через первый, второй и третий входы коммутатора 52. Номер подключаемого входа соответствует двоичному параллельному коду на первом и втором выходах кольцевого счетчика 48. Если в течение времени задержки элемента 57 задержки импульсов амплитуда сигнала на одном из выходов интеграторов 49, 50, 51 превысит пороговый уровень второго элемента 54, то сигнал единичного уровня переключит триггер 56 в единичное состояние на время, определяемое вторым элементом 58 задержки импульса. Одновременно сигнал единичного уровня останавливает кольцевой счетчик 48 по третьему входу счетчика и включает двоичный сумматор 59. На первом и втором выходах кольцевого счетчика 48 фиксируется в двоичном коде число поправки (или 1, или 2, или 3). The signal of the unit level of the
Число (n-2) с выхода кольцевого счетчика 47 суммируется с числом поправки (или 1, или 2, или 3) с выхода кольцевого счетчика 48. На K-групповом выходе двоичного сумматора 59 в параллельном двоичном коде фиксируется уточненный после второго порогового обнаружения номер участка зоны охраны, на котором обнаружена цель. Двухпороговое обнаружение доплеровского сигнала позволяет устранить ошибки в идентификации номера при наличии помеховых сигналов. Если срабатывание первого порогового элемента 53 было вызвано помеховым сигналом, сложившимся с полезным доплеровским сигналом, то при однопороговом обнаружении будет иметь место ошибка в установлении приоритета сигналов. Эта ошибка устраняется при двухпороговом обнаружении с использованием накопления сигналов в интеграторах и ввода числовой поправки. The number (n-2) from the output of the
По окончании времен задержки импульсов элементами 57, 58 выходы триггеров 55, 56 обнуляются, интеграторы 49, 50, 51 обнуляются, кольцевой счетчик 48 продолжает циклический счет с номера прерванного такта, выход двоичного сумматора 59 отключается, компаратор 13 амплитудного приоритета начинает работать в режиме циклического опроса входов. At the end of the delay times of the pulses by
Если срабатывание первого порогового элемента 53 было вызвано коротким помеховым сигналом и напряжение интеграторов 49, 50, 51 не превысило порогового уровня порогового элемента 54, то по окончании времени задержки элементов 57 задержки импульсов входы интеграторов 49, 50, 51 обнуляются, кольцевой счетчик 48 остановлен, кольцевой счетчик 47 продолжает циклический счет. Ложная информация на выход двоичного сумматора 59 и исполнительных блоков 20, 21 устройства не поступает. If the operation of the
Дешифратор 14 в момент прихода сигнала единичного уровня на первый управляющий вход суммирует число (n-2) и число поправки (или 1, или 2, или 3) и дешифрирует полученную сумму. The decoder 14 at the time of the arrival of the signal of the unit level at the first control input sums the number (n-2) and the correction number (or 1, or 2, or 3) and decrypts the resulting amount.
Сигнал единичного уровня на одном из N выходов дешифратора 14, номер которого совпадает с полученной числовой суммой, появляется при наличии сигналов единичного уровня на первом управляющем входе и нулевого уровня на втором управляющем входе дешифратора 14. Пользователь устройства устанавливает каждый из N трехполюсных переключателей 15 в положения, при которых зона обнаружения приобретает необходимую для пользователя пространственную форму. Если общие полюса трехполюсных переключателей 15, например, первого, (n-1)-го, (n)-го и (N)-го установлены в положение контакта с вторыми полюсами, а общие полюса всех остальных трехполюсных переключателей 15 в положение контакта с третьими полюсами, то зона обнаруженной по сигнальному выходу исполнительного блока 21 будет иметь форму 74 (фиг. 6), где участки обнаружения заштрихованы. На незаштрихованных участках движение целей через радиолуч санкционируется отсутствием тревожных сигналов на выходе исполнительного блока 20. И, наоборот, зона обнаружения по сигнальному выходу "СТ2" исполнительного блока 21 будет иметь "негативную" форму (фиг. 6), охватывая участки пространства 74, где штриховка отсутствует,
Участок Lо зоны обнаружения при любом положении трехполюсных переключателей 15 находится под контролем. Это достигается тем, что сигнал единичного уровня с первого выхода блока 12 анализа частот поступает на входы исполнительных блоков 20, 21 через вторые входы элементов 18, 19 ИЛИ.The signal of a unit level at one of the N outputs of the decoder 14, the number of which coincides with the obtained numerical sum, appears when there are signals of a unit level at the first control input and zero level at the second control input of the decoder 14. Each user sets each of the N three-pole switches 15 to in which the detection zone acquires the spatial shape necessary for the user. If the common poles of the three-pole switches 15, for example, of the first, (n-1) -th, (n) -th and (N) -th, are set to the contact position with the second poles, and the common poles of all the other three-pole switches 15 to the contact position the third poles, then the area detected by the signal output of the Executive unit 21 will have the form 74 (Fig. 6), where the detection sections are shaded. In unshaded areas, the movement of targets through the radio beam is authorized by the absence of alarm signals at the output of the executive unit 20. And, conversely, the detection zone by the signal output "CT2" of the executive unit 21 will have a "negative" shape (Fig. 6), covering parts of the
Section L about the detection zone at any position of the three-pole switches 15 is under control. This is achieved by the fact that the signal of the unit level from the first output of the
Характерная информационная особенность сигнала о вторжении нарушителя на участок Lо является одновременное появление сигналов тревоги "СТ1" в "СТ2" на выходах исполнительных блоков 20, 21.A characteristic informational feature of a signal about an intruder’s intrusion into section L о is the simultaneous occurrence of "CT1" alarms in "CT2" at the outputs of executive units 20, 21.
Работоспособность аппаратуры устройства проверяется блоком 22 контроля. На второй вход блока контроля 22 поступает внешний импульсный сигнал единичного уровня "дистанционный контроль" (ДК). Режим поступления сигнала "ДК" может быть периодическим или апериодическим (случайным) в целях исключения попыток нарушителя совершить вторжение в моменты, когда аппаратура датчика находится в режиме контроля. The operability of the device hardware is checked by the control unit 22. The second input of the control unit 22 receives an external pulse signal of a single level "remote control" (DC). The mode of receipt of the signal "DK" can be periodic or aperiodic (random) in order to exclude attempts by an intruder to make an invasion at times when the sensor equipment is in control mode.
При поступлении сигнала "ДК" триггер 27 переводится в единичное состояние на время задержки, определяемого элементом 29 задержки. Сигналом единичного уровня с выхода триггера 27 через инвертор 25 отключаются первые входы ключей 23, 24. Прекращается подача напряжения питания на второй вход генератора СВЧ 4, который прекращает вырабатывать СВЧ-колебания. Сигнал единичного уровня по второму управляющему входу дешифратора 14 запрещает выдачу сигналов на его выходы. Включается формирователь 26 тест-сигнала, который начинает выдавать на второй вход коммутатора 10 тест-сигнал в форме пачек прямоугольных импульсов. Период следования пачек совпадает с временем задержки элемента 57 задержки импульсов в компараторе 13 амплитудного приоритета. Частота заполнения импульсов в пачке соответствует полосе пропускания фильтров 34 нижних частот блока 12 анализ частот. Upon receipt of the signal "DC", the trigger 27 is transferred to a single state for the delay time determined by the delay element 29. The signal of a single level from the output of the trigger 27 through the inverter 25 disconnects the first inputs of the keys 23, 24. The supply voltage to the second input of the microwave generator 4 is stopped, which stops generating microwave oscillations. The signal of a single level at the second control input of the decoder 14 prohibits the issuance of signals to its outputs. The
Выход коммутатора 10 переключается со своего первого входа на второй вход, при этом тест-сигнал начинает поступать на второй вход блока 12 анализа частот. На входы синхродетекторов 33 с выходов синтезатора 11 синхрочастот перестают поступать синхрочастоты. Первые входы и выходы синхродетекторов 33 замыкаются. Тест-сигнал через синхродетекторы проходит одновременно на все входы N-селективных каналов. На всех N-выходах блока 12 анализа частот формируются сигналы, имитирующие наличие доплеровских сигналов от цели. The output of the switch 10 switches from its first input to the second input, while the test signal begins to flow to the second input of the
На втором выходе компаратора 13 амплитудного приоритета при отсутствии неисправностей в N-каналах тракта обработки будет последовательно выработано N единичных сигналов. При наличии неисправности в одном из трактов количество сигналов будет соответственно меньше N. В дешифраторе 14 запоминается номер последнего такта, однако сигнал на выход дешифратора не поступает, поскольку на второй управляющий вход подан сигнал единичного уровня. В момент окончания времени задержки элемента 29 задержки единичный сигнал с второго управляющего входа дешифратора 14 снимается и на одном из выходов дешифратора 14 появляется единичный сигнал. Если в момент окончания времени задержки триггер 28 не переключился в нулевое состояние, то выходной сигнал дешифратора 14 через трехполюсные переключатели 15, открытые элементы 16, 17 И и элементы 18, 19 ИЛИ поступит на вход одного из исполнительных блоков 20 или 21 и вызовет его срабатывание. At the second output of the
Таким образом, при исправном состоянии аппаратуры в ответ на сигнал "дистанционный контроль" устройство выдает исполнительный сигнал на выходе одного из своих исполнительных блоков 20 или 21. Thus, when the equipment is in good condition, in response to the “remote control” signal, the device provides an executive signal at the output of one of its actuating units 20 or 21.
N-сигналов единичного уровня со второго выхода компаратора 13 амплитудного приоритета поступают на первый вход счетчика 32 импульсов. Счетчик 32 импульсов отсчитывает N-импульсов, и по окончании счета выдает на выходе импульсный сигнал единичного уровня и одновременно обнуляется по второму входу. Это соответствует исправному состоянию элементов тракта сигналов. Если количество сигналов единичного уровня оказалось меньше числа N, то по окончании временной выдержки счетчик 32 импульсов не выдает сигнала единичного уровня. Это соответствует наличию неисправности элементов тракта сигналов. N-signals of a single level from the second output of the
Единичный (или нулевой) сигнал с выхода счетчика 32 импульсов поступает на третий вход элемента 30 И-НЕ. Одновременно на первый вход элемента 30 И-НЕ с первого выхода узла 31 допускового контроля поступает стробирующий сигнал единичного уровня. Напряжение на выходе смесителя 7 содержит две составляющие: постоянное напряжение смещения, характеризующее режим работы смесителя 7 по постоянному току и напряжение продетектированного смесителя СВЧ-сигнала, поступающего от циркулятора 5. При выключении напряжения питания генератора СВЧ 4, СВЧ-сигнал перестает поступать на вход смесителя 7. На втором входе узла 31 допускового контроля формируется перепад напряжения. Амплитуда перепада пропорциональна мощности излучения генератора СВЧ-4 и интенсивности принятого антенной 6 СВЧ-сигнала. В узле 31 допускового контроля осуществляется допусковый контроль постоянной и переменной составляющих напряжения и вырабатывается стробирующий сигнал по первому входу для управления работой элемента 30 И-НЕ. Если измеряемые параметры напряжения в пределах нормы, на втором выходе блока 31 допускового контроля вырабатывается импульсный сигнал единичного уровня, который одновременно со стробирующим сигналом и сигналом единичного уровня с выхода счетчика 32 импульсов поступает на входы элемента 30 И-НЕ. При наличии всех трех сигналов на входе элемента 30 И-НЕ на его выходе вырабатывается сигнал единичного уровня, который не изменяет состояния триггера 28. Это свидетельствует об исправном состоянии контролируемых узлов устройства. Если в течение времени контрольного опроса, задаваемого элементом 29 задержки, на первый вход счетчика 32 импульсов поступило меньше, чем N импульсов или параметры напряжения на выходе смесителя 7 оказались за пределами установленных норм, то на втором и третьем входах элемента 30 И-НЕ сигналы единичного уровня в момент прохождения строба по первому входу будут отсутствовать. Элемент 30 И-НЕ сформирует сигнал единичного уровня, который переключит триггер 28. A single (or zero) signal from the output of the counter 32 pulses is fed to the third input of the element 30 AND-NOT. At the same time, the gate of the unit level is supplied to the first input of the AND-NOT element 30 from the first output of the
На выходе триггера 28 сформируется сигнал нулевого уровня, который по вторым входам элементов 16, 17 И запрещает прохождение сигналов через первые входы элементов 16, 17 И. Таким образом, при наличии неисправности в аппаратуре, в ответ на сигнал "ДК" исполнительные блоки 20 и 21 не выдают сигналов со своих выходов, это информирует пользователя о неисправности устройства. Триггер 28 играет роль "ключевой защелки". Для последующего перевода устройства в рабочее состояние пользователь должен подать сигнал "сброс" в форме сигнала единичного уровня на второй вход триггера 28 с помощью, например, специального замкового устройства или потайной кнопки. At the output of the trigger 28, a zero level signal is generated, which prevents the passage of signals through the first inputs of the elements 16, 17 I through the second inputs of the elements 16, 17. Thus, if there is a malfunction in the equipment, the executive units 20 and 21 do not give signals from their outputs, this informs the user about a device malfunction. Trigger 28 plays the role of a "key latch." For the subsequent transfer of the device to the operating state, the user must send a reset signal in the form of a unit level signal to the second input of trigger 28 using, for example, a special lock device or a secret button.
При отсутствии неисправностей в устройстве по окончании выдержки времени, задаваемого элемента 29 задержки первый и второй ключи 23, 24, коммутатор 10, формирователь 26 тест-сигнала, узел 31 допускового контроля сигналом нулевого уровня с выхода триггера 27 переводятся в режим первоначального рабочего состояния, описанного ранее. In the absence of malfunctions in the device at the end of the time delay set by the delay element 29, the first and second keys 23, 24, the switch 10, the
Схема формирователя 26 тест-сигнала, в общем, известна и может быть выполнена, например, следующим образом (фиг. 5). The circuit of the
Сигнал единичного уровня элемента 29 задержки через триггер 27 открывает элемент 68 И, и опорная синхрочастота в форме "меандр" от генератора 1 опорной частоты поступает на входы счетчиков делителей 70, 71. The signal of the unit level of the delay element 29 through the trigger 27 opens the element And 68, and the reference clock in the form of a "meander" from the
Счетчик-делитель 70, например, формирует частоту следования пачек импульсов, а счетчик-делитель 71, например, формирует частоту заполнения внутри импульса в пачке. Формирование тест-сигнала осуществляется элементом 69 И, на входы которого поступает первый и второй сигналы с выходов счетчиков-делителей 70, 71. The counter-divider 70, for example, generates a pulse train repetition rate, and the counter-divider 71, for example, generates a fill frequency inside the pulse in a packet. The formation of the test signal is carried out by the
Схема узла 31 допускового контроля, в общем, известна и может быть выполнена, например, следующим образом (фиг. 4). В момент окончания импульса задержки элемента 29 по первому входу узла 31 допускового контроля включается элемент 60 задержки импульса и формирует стробирующий сигнал единичного уровня. Измеряемое напряжение с выхода смесителя 7 поступает по второму входу узла 31 допускового контроля и усиливается усилителем 61. Постоянная составляющая напряжения выделяется фильтром 62 нижних частот. Переменная составляющая напряжения выделяется пиковым детектором 63. Напряжение с выхода пикового детектора 63 суммируется в сумматоре 64 напряжений с напряжением на выходе фильтра 62 нижних частот и сравнивается с пороговым уровнем на превышение в пороговом элементе 66. The scheme of the
Одновременно постоянное напряжение с выхода фильтра 62 нижних частот сравнивается с пороговыми уровнями на превышение и на понижение (допусковый контроль) в пороговом элементе 65. Пороговый элемент 66 вырабатывает сигнал единичного уровня, если превышен заданный пороговый уровень. Пороговый элемент 65 вырабатывает сигнал единичного уровня, если напряжение соответствует норме между пороговыми уровнями на превышение и понижение. Сигналы единичного уровня с пороговых элементов 65, 66 поступают на входы элемента 67 И, который вырабатывает сигнал единичного уровня на втором выходе узла 31 допускового контроля. Отсутствие сигнала свидетельствует о неисправности СВЧ-тракта устройства. At the same time, the constant voltage from the output of the low-
В заключение укажем следующее. Дистанционный контроль работоспособности, при котором исправность аппаратуры контролируется посылкой специального сигнала и приемом ответного сигнала исполнительных блоков, позволил исключить возможность блокирования аппаратуры устройства при появлении естественных или искусственных неисправностей, а также при замыкании или разрыве внешних сигнальных цепей. In conclusion, we indicate the following. Remote health monitoring, in which the health of the equipment is controlled by sending a special signal and receiving a response signal from the executive units, made it possible to block the device hardware when natural or artificial malfunctions occur, as well as when external signal circuits are closed or broken.
Принцип регистрации субгармоник позволил исключить возможность вторжения нарушителя в ближнюю зону антенны 6 устройства и возможность блокирования зоны охраны установкой радионепрозрачного экрана без выдачи тревожных сигналов. The principle of registration of subharmonics made it possible to exclude the possibility of an intruder intruding into the near zone of the
Принцип определения амплитудного приоритета одного из трех доплеровских сигналов позволил сформировать зону обнаружения устройства в составе N>2 элементарных участков и обеспечил возможность изменять размеры и форму зоны для сопряжения ее с формой охраняемого рубежа. The principle of determining the amplitude priority of one of the three Doppler signals made it possible to form a device detection zone consisting of N> 2 elementary sites and provided the ability to change the size and shape of the zone to interface it with the shape of the guarded line.
Двухпороговый принцип обнаружения с накоплением полезных сигналов в интеграторах позволил повысить помехоустойчивость устройства. The two-threshold detection principle with the accumulation of useful signals in integrators made it possible to increase the noise immunity of the device.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5067590 RU2079889C1 (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Radio beam alarm detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5067590 RU2079889C1 (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Radio beam alarm detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2079889C1 true RU2079889C1 (en) | 1997-05-20 |
Family
ID=21615784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5067590 RU2079889C1 (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Radio beam alarm detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2079889C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2554526C1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-27 | Закрытое акционерное общество "ОХРАННАЯ ТЕХНИКА" | Radio beam intrusion detector |
| RU181907U1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-07-26 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Radio beam device for monitoring extended security lines |
| RU2720552C1 (en) * | 2019-08-06 | 2020-05-12 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Radar-beam system for guarding perimeters of extended objects |
| RU221646U1 (en) * | 2023-06-30 | 2023-11-15 | Леонид Владимирович Шубин | RADIO BEAM SECURITY ALARM SENSOR |
-
1992
- 1992-10-05 RU SU5067590 patent/RU2079889C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 4697184, кл. G 08 B 13/24, 1987. Авторское свидетельство СССР N 4660040, кл. G 01 S 13/32, 1987. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2554526C1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-27 | Закрытое акционерное общество "ОХРАННАЯ ТЕХНИКА" | Radio beam intrusion detector |
| RU181907U1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-07-26 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Radio beam device for monitoring extended security lines |
| RU2720552C1 (en) * | 2019-08-06 | 2020-05-12 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") | Radar-beam system for guarding perimeters of extended objects |
| RU221646U1 (en) * | 2023-06-30 | 2023-11-15 | Леонид Владимирович Шубин | RADIO BEAM SECURITY ALARM SENSOR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6710736B2 (en) | System and method for intrusion detection using a time domain radar array | |
| CA2160352C (en) | Ultra-wideband radar motion sensor | |
| EP0485552B1 (en) | Periodic pulse discrimination system | |
| US6456231B1 (en) | Radar sensor having a CFAR detector | |
| JP2655990B2 (en) | Broadband microwave detector | |
| US4952939A (en) | Radar intrusion detection system | |
| JPS6213720B2 (en) | ||
| DE2613845B2 (en) | Burglar alarm device evaluating the Doppler shift of the reflection of electromagnetic and ultrasonic radiation | |
| RU2079889C1 (en) | Radio beam alarm detector | |
| US3541551A (en) | Intrusion detector radar with space link control of surveillance area limits | |
| US3465253A (en) | Pulsed and continuous wave electromagnetic signal detectors | |
| Harman et al. | The next generation of GUIDAR technology | |
| CA2605339C (en) | Ultra-wideband radar motion sensor | |
| RU2267137C1 (en) | Monopulse radar station | |
| RU2054807C1 (en) | Device for jamming radars | |
| RU2122238C1 (en) | Intrusion protection device | |
| RU2157563C1 (en) | Wire-wave device for detection of intruders | |
| RU2434241C1 (en) | Jamming station | |
| RU2124232C1 (en) | Security alarm device | |
| RU2273884C1 (en) | Protective signaling device | |
| RU2230338C2 (en) | Coherent-pulse radar | |
| RU2258258C2 (en) | Radiowave device for detecting intruder | |
| SU1742840A1 (en) | Signaling device | |
| RU2170443C1 (en) | Range-finding channel of tracking radar with early detection of range pull-off | |
| RU2130646C1 (en) | Method for detection of objects in monitored region |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20091006 |