RU2084915C1 - Device which measures angular coordinates for multiple-beam radars - Google Patents
Device which measures angular coordinates for multiple-beam radars Download PDFInfo
- Publication number
- RU2084915C1 RU2084915C1 RU93028520A RU93028520A RU2084915C1 RU 2084915 C1 RU2084915 C1 RU 2084915C1 RU 93028520 A RU93028520 A RU 93028520A RU 93028520 A RU93028520 A RU 93028520A RU 2084915 C1 RU2084915 C1 RU 2084915C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- block
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к области многоканальных радиолокационных измерителей угловых координат и может быть использовано в системах пассивной или активной локации и пеленгации для измерений угловых координат в любой плоскости. The claimed invention relates to the field of multichannel radar measuring angular coordinates and can be used in systems of passive or active location and direction finding for measuring angular coordinates in any plane.
Известен способ измерения угловых координат в многолучевых РЛС с помощью расположенного в одной плоскости под фиксированными углами пучка иглообразных лучей [1, с.71,72] заключающийся в том, что выходные сигналы отдельных приемников комбинируют для отображения положения по дальности всех целей, находящихся в пространстве обзора. Для определения угловых координат целей производят интерполяцию в пределах разделенных лучей путем одновременного сравнения амплитуд эхо-сигналов, принятых смежными лучами. There is a method of measuring the angular coordinates in multipath radars using a needle-shaped beam located in the same plane at fixed angles [1, p. 71.72] consisting in the fact that the output signals of individual receivers are combined to display the position in range of all targets in space review. To determine the angular coordinates of the targets, interpolation is performed within the separated rays by simultaneously comparing the amplitudes of the echo signals received by adjacent rays.
Известный измеритель угловых координат, выбранный в качестве прототипа заявляемого устройства, содержит n приемных каналов и измерителей амплитуд эхо-сигналов. The known meter of angular coordinates, selected as a prototype of the claimed device, contains n receiving channels and measuring amplitudes of the echo signals.
Основными недостатками известных способа и устройства являются низкая точность измерений и сильное влияние неидентичности параметров и характеристик различных каналов на точность измерения угловых координат и в связи с этим высокие требования к идентичности характеристик и параметров этих каналов. The main disadvantages of the known method and device are the low accuracy of measurements and the strong influence of the non-identical parameters and characteristics of various channels on the accuracy of measuring angular coordinates and, therefore, high requirements for the identity of the characteristics and parameters of these channels.
Заявляемые способ и устройство позволяют повысить точность измерений угловых координат при снижении требований к идентичности характеристик направленности отдельных антенн и параметров приемных каналов. The inventive method and device can improve the accuracy of measuring angular coordinates while reducing the requirements for the identity of the directivity of the individual antennas and the parameters of the receiving channels.
Это достигается тем, что в известном способе измерения угловых координат производят обработку амплитуд сигналов, принятых от данной цели, всеми каналами, а не только смежными, как в прототипе. При этом одновременно выполняют обработку характеристик направленности тех же каналов. Смысл обработки заключается в минимизации суммарной ошибки между отношениями амплитуд сигналов, принятых по двум каналам, и отношениями характеристик направленности тех же каналов для всех возможных пар каналов в пределах заданного сектора углов. Другими словами решается задача минимизации функции
где Fi(θ), Fj(θ) характеристики направленности каналов с номерами i, j (при этом i≠j);
Ui, Uj измеренные значения амплитуд сигналов в тех же каналах;
θ угловая координата;
N число возможных пар каналов (N≥2).This is achieved by the fact that in the known method of measuring angular coordinates, the amplitudes of the signals received from a given target are processed by all channels, and not just adjacent ones, as in the prototype. In this case, simultaneously processing the directivity characteristics of the same channels. The meaning of the processing is to minimize the total error between the ratios of the amplitudes of the signals received over two channels and the ratios of the directivity of the same channels for all possible pairs of channels within a given sector of angles. In other words, the problem of minimizing the function is solved.
where F i (θ), F j (θ) directivity characteristics of channels with numbers i, j (with i при j);
U i , U j measured values of the amplitudes of the signals in the same channels;
θ angular coordinate;
N is the number of possible channel pairs (N≥2).
Значение амплитуды сигнала на выходе приемного канала определяется характеристикой направленности антенны и коэффициентом передачи канала:
Ui(θ)= Fi(θ)•Ki•Uα; (1.2)
где Ki коэффициент передачи i-го канала;
Uα амплитуда поля на входе антенны.The value of the signal amplitude at the output of the receiving channel is determined by the directivity of the antenna and the transmission coefficient of the channel:
U i (θ) = F i (θ) • K i • U α ; (1.2)
where K i the transmission coefficient of the i-th channel;
U α is the field amplitude at the antenna input.
Поэтому отношения Fi(θ)/Fj(θ) и Ui(θ)/Uj(θ) для одного и того же значения угловой координаты θ будут одинаковыми и их разница для идентичных каналов теоретически равна нулю. Однако из-за отличий в характеристиках направленности и коэффициентах передачи каналов разница имеет конечное значение, т. е. имеет место ошибка. Сумма ошибок для всех возможных пар каналов минимальна только для угла q, соответствующего истинному значению угловой координаты q ист, что позволяет определять угловые координаты по факту минимума суммарной ошибки, определяемой выражением (1.1). Алгоритм определения угловых координат по факту минимума суммарной ошибки приведен на фиг.1. При определении угловых координат предлагаемым способом обработка сигналов состоит в следующем. С n выходов приемных каналов 1 эхо-сигналы поступают на сумматор для определения дальности до целей и параллельно на измерители амплитуд эхо-сигналов 2. С n выходов измерителей амплитуд сигналов значения амплитуд U1, U2,Un поступают в блок определения отношений амплитуд 3, где вычисляют значения отношений амплитуд эхо-сигналов для всех возможных пар каналов aij=Ui/Uj и aji=Uj/Ui.Therefore, the relations F i (θ) / F j (θ) and U i (θ) / U j (θ) for the same value of the angular coordinate θ will be the same and their difference for identical channels is theoretically equal to zero. However, due to differences in directional characteristics and channel transfer coefficients, the difference has a finite value, i.e., an error occurs. The sum of errors for all possible pairs of channels is minimal only for the angle q corresponding to the true value of the angular coordinate q source , which allows you to determine the angular coordinates by the fact of the minimum of the total error determined by expression (1.1). The algorithm for determining the angular coordinates upon the fact of the minimum total error is shown in figure 1. When determining the angular coordinates of the proposed method, the signal processing is as follows. From the n outputs of the
Полученные величины сравнивают и в дальнейшей обработке используют меньшую из величин. Это позволяет повысить точность вычислений и сократить время поиска суммарной ошибки. После сравнения меньшую величину отношений амплитуд запоминают и в соответствии с ее индексацией выбирают отношения значений характеристик направленности этой пары каналов, которые вычисляют в блоке определения характеристик направленности и их отношений 4. The obtained values are compared and in the further processing the smaller of the values is used. This allows you to increase the accuracy of calculations and reduce the search time of the total error. After comparison, a smaller magnitude of the amplitude ratios is stored and, in accordance with its indexation, the ratios of the values of the directivity characteristics of this pair of channels are selected, which are calculated in the block for determining the directivity characteristics and their
Характеристики направленности (ХН) каждого канала измеряют предварительно известными методами антенных измерений. Текущие значения ХН для различных величин угловой координаты определяют по известному аналитическому выражению, полученному в результате аппроксимации реальных ХН, для каждого из n каналов и величины угловой координаты, которая поступает с блока вычисления суммарной ошибки и поиска ее минимума 5. The directivity characteristics (XI) of each channel are measured by previously known methods of antenna measurements. The current values of XI for various values of the angular coordinate are determined by the well-known analytical expression obtained by approximating real CNs for each of the n channels and the value of the angular coordinate that comes from the unit for calculating the total error and finding its
Для всех значений ХН определяют их отношения по парам каналов: bij(θ)=Fi(θ)/Fj(θ) и bji(θ)=Fj(θ)/Fi(θ) и величина с индексацией, соответствующей меньшему отношению амплитуд, поступает на устройство вычитания блока 5, на выходе устройства вычитания определяют разность aij-bij(θ), т.е. ошибку для каждой пары каналов, величина которой зависит от величины угла θ для которого рассчитаны характеристики направленности Fij(θ). Величину θ определяют в блоке 5, в котором после ввода границ сектора углов qmin и θmax и требуемой точности измерений угловой координаты ε, проверяют условие
θmax-θmin<ε (1.3)
Если условие (1.3) не выполняется, то вычисляют значения угловых координат:
Для вычисленного значения θ1 в блоке 4 рассчитывают значения Fi,j(θ1), bi,j(θ1), bj,i(θ1), и в блоке 5 определяют разность aij- bij(θ1). Полученную разность для повышения точности вычислений возводят в квадрат и сумматор вычисляет сумму квадратов разностей для всех пар каналов, т.е. суммарную ошибку:
аналогично вычисляют суммарную ошибку для значений угловой координаты θ2:
Полученные значения ошибок σ(θ1) и σ(θ2) сравнивают и оценивают тенденцию изменения функции ошибок. По результатам сравнения одну из границ сектора перемещают на место θ1 или θ2 (θmin или θmax), а значение второй границы сектора (θmax или θmin) сохраняют. Для новых границ сектора опять проверяют условие (1.3) и, если оно выполняется, величину угловой координаты θист определяют как полусумму границ сектора:
θист= (θmax+θmin)/2 (1.8)
если же условие (1.3) не выполняется, процесс вычисления ошибок по выражениям (1.6) и (1.7) для угловых координат θ1 и θ2, определяемых выражениями (1.4) и (1.5), повторяется до тех пор, пока не выполнится условие (1.3).For all values of XI, their relations are determined by pairs of channels: b ij (θ) = F i (θ) / F j (θ) and b ji (θ) = F j (θ) / F i (θ) and the value with indexing corresponding to a smaller ratio of amplitudes, is fed to the subtraction device of
θ max -θ min <ε (1.3)
If condition (1.3) is not satisfied, then the values of the angular coordinates are calculated:
For the calculated value of θ 1 in
similarly calculate the total error for the values of the angular coordinate θ 2 :
The obtained error values σ (θ 1 ) and σ (θ 2 ) compare and evaluate the trend of the error function. Based on the comparison results, one of the sector boundaries is moved to the place θ 1 or θ 2 (θ min or θ max ), and the value of the second sector boundary (θ max or θ min ) is stored. For new sector boundaries again checked by condition (1.3) and, if it is satisfied, the magnitude of the angular coordinate θ is defined as half the sum ist sector boundaries:
θ source = (θ max + θ min ) / 2 (1.8)
if condition (1.3) is not fulfilled, the process of calculating errors from expressions (1.6) and (1.7) for the angular coordinates θ 1 and θ 2 defined by expressions (1.4) and (1.5) is repeated until condition ( 1.3).
Конструкция и принцип действия устройства, реализующего предлагаемый способ измерения угловых координат, поясняется пятью рисунками графического материала. На фиг. 2 приведена функциональная схема устройства; на фиг.3 - структурная схема измерителя угловых координат; на фиг. 4 структурная схема цифровой части схемы управления и на фиг.5 эпюры, поясняющие работу цифровой части устройства. The design and operation of the device that implements the proposed method for measuring angular coordinates is illustrated by five drawings of graphic material. In FIG. 2 shows a functional diagram of the device; figure 3 is a structural diagram of a meter of angular coordinates; in FIG. 4 is a structural diagram of the digital part of the control circuit; and in FIG. 5, diagrams explaining the operation of the digital part of the device.
Для реализации предложенного алгоритма в многоканальный измеритель угловых координат, содержащий n приемных каналов 1 и n измерителей амплитуд эхо-сигналов в каждом канале 2, дополнительно вводят блок определения отношений амплитуд эхо-сигналов 3, блок определения характеристик направленности (ХН) и их отношений 4, блок вычисления суммарной ошибки и поиска ее минимума 5 и схему управления 6 (фиг.2). При этом входами блока определения отношений амплитуд 3 являются выходы измерителей амплитуд эхо-сигналов 2, а его выход и выход блока определения ХН 4 являются входами блока вычисления суммарной ошибки 5, на выходе которого формируется значение измеренной угловой координаты. Схема управления 6 соединена с блоками 3, 4 и 5. To implement the proposed algorithm, a unit for determining the relations of amplitudes of amplitudes of the
Схема управления 6 и введенные блоки 3, 4 и 5 полностью реализуют заявляемый способ, иллюстрируемый алгоритмом на фиг.1, и реализованы на цифровой элементной базе. Детальный состав этих блоков иллюстрируют фиг.3 и 4 графического материала. The
Блок определения отношений амплитуд эхо-сигналов 3 (фиг.3) состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 7 с n входами, двух мультиплексоров 8 и 9, двух схем деления 10 и 11, компаратора 12, коммутатора 13 и схемы умножения 14. При этом n выходов АЦП 7 соединены параллельно с n входами мультиплексора 8 и n-1 входами мультиплексора 9, выходы которых параллельно соединены с входами обоих схем деления. Выход схемы деления 10 соединен с первыми входами компаратора 12 и коммутатора 13, а выход схемы деления 11 с вторыми входами компаратора и коммутатора. Выходы компаратора 12 соединены с управляющими входами коммутатора 13 и являются управляющими выходами блока. Выходы коммутатора 13 соединены с обоими входами схемы умножения 14, выход которой является сигнальным выходом блока. The unit for determining the relationship of the amplitudes of the echo signals 3 (Fig. 3) consists of an analog-to-digital converter (ADC) 7 with n inputs, two
Блок определения характеристик направленности и их отношений 4 состоит из арифметического устройства (АУ) 15, постоянного и оперативного запоминающих устройств (ПЗУ) 16 и (ОЗУ) 17, двух мультиплексоров 18 и 19, двух схем деления 20 и 21, коммутатора 22 и схемы умножения 23. При этом n входов АУ 15 соединены с выходами ПЗУ 16 и два входа с сигнальными выходами блока определения суммарной ошибки и поиска ее минимума 5, а n выходов АУ 15 соединены параллельно с ОЗУ 17, n входами мультиплексора 18 и n-1 входами мультиплексора 19, выходы мультиплексоров параллельно соединены с входами обоих схем деления, выходы которых соединены с входами коммутатора 22, управляющие входы которого соединены с управляющими выходами блока определения отношений амплитуд 3 и являются управляющими входами блока. Выходы коммутатора 22 соединены с обоими входами схемы умножения 23, выход которой является сигнальным выходом блока 4. The unit for determining the directivity characteristics and their
Блок определения суммарной ошибки и поиска ее минимума 5 состоит из ОЗУ 24-26, ПЗУ 27, сумматоров 28 и 29, ключевых элементов 30-37, компараторов 38 и 39, схем умножения 40-43, схем вычитания 44 и 45, схемы задержки 46 и накопительного сумматора 47. При этом первый и второй входы ОЗУ 24 через ключевой элемент 30 соединены с ПЗУ 27 и через ключевые элементы 31 и 32 с ОЗУ 25. Вход 3 ОЗУ 24 соединен с ПЗУ 27, первым входом компаратора 38 и первым входом сумматора 29. Выходы ОЗУ 24 соединены параллельно с входами схемы вычитания 44 и сумматора 28. Выход схемы вычитания 44 соединен с вторым входом компаратора 38, первый выход которого соединен с синхровходами блоков 3, 5 и ключевым элементом 34 и является первым синхровходом блока, а второй выход соединен со схемой умножения 43 и через схему задержки 46 со схемой умножения 41 и является вторым синхровыходом блока. Выход сумматора 28 соединен с ключевым элементом 34, вторым входом сумматора 29 и схемой умножения 43. Выход ключевого элемента 34 соединен с входом схемы умножения 40, которая соединена с ключевым элементом 30 и через первый синхровход блока с выходом готовности данных блока 3. Выход схемы умножения 40 является выходом устройства. Выход сумматора 29 соединен с входом схемы умножения 41. Выходы схем умножения 41 и 43 через ключевые элементы 36 и 37 соединены с ОЗУ 25 и являются сигнальными выходами блока. Ключевые элементы 36 и 37 через первый и второй управляющий входы блока соединены со схемой управления. Выход схемы вычитания 45 соединен с обоими входами схемы умножения 42, выход которой соединен с накопительным сумматором 47, вход "сброс" и тактовый вход которого соединены с соответствующими выходами схемы управления и являются входом "сброс" и первым тактовым входом блока. Выход накопительного сумматора 47 через ключевые элементы 33 и 35 соединен с входами ОЗУ 26, а ключевые элементы через третий и четвертый управляющие входы блока соединены со схемой управления. Выходы ОЗУ 26 соединены с входами компаратора 39, выходы которого соединены с управляющими входами ключевых элементов 31 и 32. The unit for determining the total error and finding its
В состав устройства входит схема управления 6 (фиг.4), первый синхровход которой соединен с выходом готовности данных блока 3, второй синхровход соединен с вторым синхровыходом блока 5. Адресные выходы 1 и 2 схемы управления 6 соединены с адресными входами блоков 3 и 5. Управляющие выходы 1 и 2 соединены с управляющими входами блока 5, выход "сброс" соединен с входом "сброс" блока 5, а первый тактовый выход с тактовым входом 1 блока 5. Первый и четвертый синхровыходы схемы управления соединены с синхровходами 1 и 2 блока 5. Второй и третий синхровыходы соединены с синхровходами 3 и 4 блока 5, пятый синхровыход с пятым синхровходом блока 5 и первым синхровходом блока 4, а шестой с синхровходом 2 блока 4 и синхровходом 6 блока 5. Второй тактовый выход схемы управления соединен с тактовым входом 2 блока 5, третий тактовый выход с тактовым входом 3 блока 5 и тактовым входом 1 блока 4. The device includes a control circuit 6 (Fig. 4), the first clock input of which is connected to the data ready output of
Схема управления 6 состоит из тактового генератора 48, шести вентилей 49-54, пяти счетчиков 55-59, трех схем ИЛИ 60-62, пяти триггеров 63-67, ПЗУ 68 и схемы задержки 69. При этом выход тактового генератора 48 соединен с входами вентилей 49, 50, 52, 53, ОЗУ 24 и является тактовым выходом 1 схемы управления. Вторые входы вентилей 49 и 50 и вход 3 схемы ИЛИ 61 соединены с первым синхровходом схемы управления. Выход вентиля 49 соединен с входом счетчика 55, цепь переноса которого соединена с входом счетчика 56, выход которого соединен с ПЗУ 68, а цепь переноса с вторым входом схемы ИЛИ 61 и входом триггера 67. Выходы ПЗУ 68 являются адресными выходами 1 и 2 схемы управления, а выходы триггера 67 первым и вторым управляющими выходами схемы. Выход вентиля 50 соединен с первым входом вентиля 51 и одновременно является вторым тактовым выходом схемы управления. Второй вход вентиля 51 соединен с выходом триггера 64, а выход вентиля с входом счетчика 57, выход которого является первым выходом схемы управления. Цепь сигнала переноса счетчика 57 соединена с входом триггера 63, первым входом схемы ИЛИ 61, вторым входом схемы ИЛИ 60, через схему задержки 69 с вторым входом схемы ИЛИ 62 и является выходом "сброс" схемы управления. Выход триггера 63 соединен с первым входом вентиля 54 и одновременно выходы триггера 63 являются управляющими выходами 3 и 4 схемы управления. Выход схемы ИЛИ 61 соединен с входом триггера 64, выход Q которого является вторым входом вентиля 54, выход которого является четвертым синхровыходом схемы управления. Вход 2 вентиля 52 соединен с выходом триггера 65, выход вентиля 52 соединен со счетчиком 58, выход которого является вторым синхровыходом схемы управления, а цепь переноса соединена с первым входом схемы ИЛИ 60, выход которой соединен с входом триггера 65, выход Q которого является третьим синхровыходом схемы управления. Вход 2 вентиля 53 является вторым синхровходом схемы управления, а третий вход соединен с входом триггера 66. Выход вентиля 53 соединен с входом счетчика 59 и является третьим тактовым выходом схемы управления. Выход счетчика 59 является пятым синхровыходом схемы управления, а цепь переноса соединена с первым входом схемы ИЛИ 62, выход которой соединен с входом триггера 66, выход Q которого является шестым синхровыходом схемы управления.The
Устройство для измерения угловых координат работает следующим образом. На входах устройства (фиг.3) имеются n значений напряжений с выходов измерителей амплитуд сигналов n приемных каналов. После подачи напряжения питания по сигналам с синхровыходов 2 и 3 схемы управления 6 из ПЗУ 27, блок 5, через ключевой элемент 30 в ОЗУ 24 в первую ячейку записывается величина θmax, во вторую величина θmin и в третью ε. Значения qmax, θmin границы выбранного сектора углов поступают на сумматор 28 и схему вычитания 44. С выхода схемы вычитания величина (θmax - θmin) поступает на вход 2 компаратора 38, на вход 1 которого из ячейки 3 ОЗУ 24 поступает величина ε. Если (θmax-θmin)> ε, сигнал с выхода 1 компаратора 38 (первый синхровыход блока 5, линия Z) разрешает в АЦП 7 (блок 3) преобразование сигналов на входах устройства в цифровой код. Величина (θmax-θmin) с выхода сумматора 28 поступает на вход 2 сумматора 29, на вход 1 которого с ОЗУ 24 поступает величина ε. Величина (θmax+θmin+ε) с выхода сумматора 29 и величина (θmax+θmin) с выхода сумматора 28 поступают соответственно на входы схем умножения 41 и 43. По сигналу с выхода 2 компаратора 38 схема умножения 43 вычисляет величину θ1= (θmax+θmin)/2, а схема умножения 41 величину θ2= (θmax+θmin+ε)/2, Значение θ1 по разрешающему сигналу с управляющего выхода 2 схемы управления через ключевой элемент 37 поступает на сигнальный вход блока 4 в АУ 15 и записывается в первую ячейку ОЗУ 25 блока 5. АУ 15 по известному аналитическому выражению в соответствии с коэффициентами, поступающими из ПЗУ 16, вычисляет значения характеристик направленности каждого канала для угла θ1 и они записываются в соответствующие ячейки ОЗУ 17. После окончания преобразования с выхода готовых данных блока 3 на схему управления 6 поступает сигнал, по которому со схемы управления на адресные входы блоков 3 и 4 поступают коды, соответствующие номерам каналов, амплитуды напряжений и значения характеристик направленности которых проходят на выходы мультиплексоров. В соответствии с кодами, поступающими с адресных выходов 1 (линия d) и 2 (линия e) схемы управления происходит перебор всех возможных пар каналов мультиплексорами 8, 9, 18 и 19 блоков 3 и 4. Напряжения, соответствующие амплитудам сигналов в каждой паре каналов, и значения характеристик направленности этих же каналов с выходов мультиплексоров поступают на схемы деления 10, 11, 20 и 21, которые вычисляют отношения амплитуд сигналов aij и aji схемы деления 10, 11 и отношения значений характеристик направленности тех же каналов bij и bji схемы деления 20, 21. С выходов схем деления 10 и 11 величины aij и aji поступают на компаратор 12. Компаратор сравнивает их и по сигналам с его выходов коммутатор 13 пропускает на выход меньшую величину. По сигналам с управляющих выходов 1 (линия a) и 2 (линия b) блока 3 на выход коммутатора 22 блока 4 проходят отношения значений характеристик направленности этой пары каналов с той же индексацией. С выходов коммутаторов 13 и 22 отношения значений характеристик направленности и амплитуд сигналов поступают на входы схем умножения 14 и 23 соответственно, возводятся в квадрат и поступают на сигнальные входы блока 5. Схема вычитания 45 вычисляет разность a
По сигналу с управляющего выхода 3 схемы управления значение σ(θ1) через ключевой элемент 33 записывается в первую ячейку ОЗУ 26. Сигнал с выхода "сброс" схемы управления подготавливает накопительный сумматор 47 к вычислению величины суммарной ошибки для значения угловой координаты . По сигналу с управляющего выхода 1 схемы управления через ключевой элемент 36 во вторую ячейку ОЗУ 25 записывается величина θ2 и, как и для величины θ1, вычисляется величина суммарной ошибки:
По сигналу с управляющего выхода 4 схемы управления величина через ключевой элемент 35 поступает в ячейку 2 ОЗУ 26. Сумматор 47 обнуляется по сигналу с выхода "сброс" схемы управления. Значения σ(θ1), и σ(θ2) поступают для сравнения на компаратор 39. По результатам сравнения с выходов компаратора на ключевые элементы 31 и 32 поступают сигналы, по которым, если значению θmax присваивают θ2,, а θmin сохраняют, если же , то значению θmin присваивают θ1, a θmax сохраняют. Для новых значений границ сектора вычисляют новые значения , как описано выше, и компаратор 38 проверяет условие (1.3). Если оно выполняется, по сигналу с синхровыхода 1 блока 5 АЦП 7 обнуляется и подготавливается к приему новой информации, по тому же сигналу через ключевой элемент 34 на схему умножения 40 проходит величина (θmax+θmin). По сигналу с синхровыхода 1 блока 3 (линия f) схема умножения 40 вычисляет величину θист= (θmax+θmin)/2, которая является измеренным значением угловой координаты.A device for measuring angular coordinates works as follows. At the inputs of the device (figure 3) there are n voltage values from the outputs of the meters of the amplitudes of the signals of n receiving channels. After applying the supply voltage according to the signals from the sync outputs 2 and 3 of the
According to the signal from the
According to the signal from the
Рассмотрим подробнее работу цифровой части схемы управления 6 (фиг.5). После подачи напряжения питания начинает работать генератор тактовых импульсов 48 (эпюра 1). Импульсы тактовой частоты поступают на ОЗУ 24 и через вентиль 52 на счетчик 58, управляющий считыванием с ПЗУ 27 и записью в ОЗУ 24 величин θmax, θmin и ε. После записи этих величин (эпюра 2) по импульсу переноса счетчика 58 (эпюра 3) триггер 65 переключается (эпюра 4) и переводит ОЗУ 24 в режим чтения, уровень логического "0" с выхода триггера 65 закрывает вентиль 52. После поступления уровня логической единицы с синхровыхода 2 блока 5 (эпюра 5) открывается вентиль 53 и импульсы тактовой частоты поступают на счетчик 59, который управляет записью и чтением информации в ОЗУ 25, ОЗУ 17 и ПЗУ 16. В ОЗУ 25 записывается величина θ1 и одновременно в соответствии с коэффициентами, считываемыми с ПЗУ 16, в АУ 15 рассчитываются значения характеристик направленности всех каналов и записываются в ОЗУ 17. После записи значений характеристик направленности (эпюра 7) в ОЗУ 17 счетчик 59 вырабатывает сигнал переноса (эпюра 8), по которому триггер 66 переключается и переводит ОЗУ 25 и ОЗУ 17 в режим чтения (эпюра 9). Уровень логического "0" с выхода триггера 66 закрывает вентиль 53. Сигнал готовности данных с синхровыхода блока 3 (цепь f, эпюра 10) поступает на схему ИЛИ 61, переключает триггер 64 (эпюра 11) и открывает вентили 49 и 50. Тактовые импульсы поступают на счетчики 55 и 56, которые управляют считыванием с ПЗУ 68 кодов, поступающих на адресные выходы схемы управления. После считывания кодов с ПЗУ 68 счетчик 56 вырабатывает сигнал переноса (эпюра 12), время появления которого (tсч) зависит от количества каналов n. Сигнал переноса счетчика 56 переключает триггер 67, подготавливая тем самым ОЗУ 25 к записи величины θ2, поступает через схему ИЛИ 61 на триггер 64 и переключает его. Уровень логической "1" с выхода триггера 64 открывает вентиль 51, импульсы тактовой частоты поступают на счетчики 57, который управляет записью в ОЗУ 26 величины σ(θi) (эпюра 13). Запись в ОЗУ 26 осуществляется через ключевой элемент 33 (фиг.3) по разрешающему сигналу с выхода триггера 63 (цепь s, эпюра 15). После записи величины σ(θi) счетчик 57 вырабатывает сигнал переноса, по которому триггеры 64 и 63 переключаются (эпюра 11 и 15) и закрывают вентили 51 и 54, таким образом, ОЗУ 26 в режим чтения не переключается. Этим же сигналом переключается триггер 65 и тактовые импульсы поступают на счетчик 58, который управляет записью величины ε в ОЗУ 24 (эпюра 2). Триггер 66 переключается через tз=Tп и переводит ОЗУ 17 и 25 в режим записи. По сигналу переноса счетчика 58 (эпюра 3) триггер 65 переключается (эпюра 4), ОЗУ 24 переходит в режим чтения и величины qmax, θmin и ε поступают в блок вычисления суммарной ошибки 5 для дальнейшей обработки. По окончании записи величины q2 в ОЗУ 25 и величины Fi(θ2) в ОЗУ 17 по сигналу переноса счетчика 59 (эпюра 8) счетчик обнуляется, триггер 66 переключается, закрывает вентиль 53 и переводит ОЗУ 25 и ОЗУ 17 в режим чтения. По сигналу переноса счетчика 56 (эпюра 12) триггер 64 переключается и разрешает запись величины σ(θ2) в ОЗУ 26, триггер 67 также переключается и разрешает прохождение информации через ключевой элемент 37 для записи в ОЗУ 25 величины По сигналу переноса счетчика 57 триггеры 63 и 64 переключаются, вентиль 54 открывается и ОЗУ 26 переходит в режим чтения. На компаратор 39 для сравнения поступают величины σ(θ1) и σ(θ2). Сигналы с выходов триггера 63 подготавливают ОЗУ 46 к записи величины Триггер 66 переключается и в ОЗУ 24 из ОЗУ 25 записываются величины ε и θ1 или θ2, в зависимости от сигналов с компаратора 39 на ключевых элементах 31 и 32. Для новых значений границ сектора в блоке вычисления суммарной ошибки 5 вычисляют новые значения и схема управления продолжает вырабатывать сигналы, как описано выше, до выполнения условия (1.3). Если условие (1.3) выполнено, по сигналам с синхровыходов 1 блоков 5 и 3 в ОЗУ 24 из ПЗУ 27 записываются значения ε и исходных границ сектора углов qmax и θmin. . Если на входе устройства есть сигналы, схема управления вырабатывает сигналы в последовательности, приведенной выше.Let us consider in more detail the operation of the digital part of the control circuit 6 (Fig. 5). After applying the supply voltage, the
Рассмотрим возможности схемной реализации основных элементов предлагаемого многоканального измерителя угловых координат. Большинство элементов блоков 3, 4 и 5 такие, как мультиплексоры, умножители, сумматоры, вентили (схемы И), схемы ИЛИ, триггеры, ОЗУ и ПЗУ, счетчики и компараторы и т.д. являются стандартными, широко применяются на практике и описаны в [2] [3, с. 175,258,279] [4] Делители могут быть выполнены на микросхеме К1802ВР2, описанной в [5, с.120-122]
Литература
1. Справочник по радиолокации. /Под ред. М.Сколника.-Нью-Йорк, 1970./ Пер. с англ. в 4 т./Под общ. ред. К.Н.Трофимова.-Том 4: Радиолокационные станции и системы./Под ред. М.М.Вейсбейна.-М. Сов.радио, 1978, с.376.Consider the possibilities of a circuit implementation of the main elements of the proposed multi-channel angular coordinate meter. Most of the elements of
Literature
1. Reference radar. / Ed. M. Skolnik.-New York, 1970./ Per. from English in 4 t. / Under the total. ed. K.N. Trofimova.-Volume 4: Radar stations and systems./ Ed. M.M. Weisbane.-M. Sov.radio, 1978, p.376.
2. В.Шило. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. М. Радио и связь, 1989, с.352. 2. V. Shilo. Popular Digital Chips: A Guide. M. Radio and Communications, 1989, p. 352.
3. Цифровые и интегральные микросхемы: Справ./М.И.Богданович, И.Н.Грель, В.А.Прохоренко, В.В.Шалимо.Мн. Беларусь, 1991, с.493. 3. Digital and integrated circuits: Ref. / M.I. Bogdanovich, I. N. Grel, V. A. Prokhorenko, V. V. Shalimo. Belarus, 1991, p. 493.
4. Аналоговые и цифровые ИМС:Справочник./Под ред. С.В.Якубовского.-М. Радио и связь, 1989, с.435. 4. Analog and digital ICs: Reference. / Ed. S.V. Yakubovsky.-M. Radio and Communications, 1989, p. 435.
5. Справочник по устройствам цифровой обработки информации. /[Н.А.Виноградов и др. Под ред. В.Н.Яковлева.-Киев: Техника, 1988, с.414. 5. Directory of digital information processing devices. /► N.A. Vinogradov et al. Ed. V.N.Yakovleva.-Kiev: Technique, 1988, p. 414.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93028520A RU2084915C1 (en) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | Device which measures angular coordinates for multiple-beam radars |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93028520A RU2084915C1 (en) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | Device which measures angular coordinates for multiple-beam radars |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93028520A RU93028520A (en) | 1995-02-20 |
RU2084915C1 true RU2084915C1 (en) | 1997-07-20 |
Family
ID=20142303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93028520A RU2084915C1 (en) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | Device which measures angular coordinates for multiple-beam radars |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2084915C1 (en) |
-
1993
- 1993-05-27 RU RU93028520A patent/RU2084915C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Справочник по радиолокации / Под ред.М.Сколника. Т.4. - М.: Сов. радио, 1978, с.376. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3610901A (en) | Digital modified discrete fourier transform doppler radar processor | |
US6313794B1 (en) | Method of detection and determining an angular location of frequency agile emitters | |
US4209835A (en) | Pulse repetition interval autocorrelator system | |
Turunen | GEN-SYSTEM—a new experimental philosophy for EISCAT radars | |
US3973262A (en) | Radio direction finder with means for reducing sensitivity to multipath propogation errors | |
US6411249B1 (en) | Apparatus and method for the monopulse linking of frequency agile emitter pulses intercepted in on single interferometer baseline | |
US4042927A (en) | Ability of a monopulse radar to resolve and track jammers passively | |
US3852749A (en) | Radiolocation system | |
Paradowski | Uncertainty ellipses and their application to interval estimation of emitter position | |
RU2084915C1 (en) | Device which measures angular coordinates for multiple-beam radars | |
US3213453A (en) | Digital direction finder utilizing binary array | |
US3162852A (en) | Radar apparatus | |
Mayhan et al. | Spatial spectral estimation using multiple beam antennas | |
US4334223A (en) | Median detector | |
US4523290A (en) | Data processor architecture | |
CN108387868B (en) | Scanning type radiation source positioning method based on signal arrival angle difference measurement | |
US3987440A (en) | Track while scan operation on scintillating point targets | |
CN113203997B (en) | FPGA-based radar super-resolution direction finding method, system and application | |
US3900877A (en) | Elevation measuring device for phase-interferometer aircraft landing system | |
Cooper | 3.5. Autocorrelation Spectrometers | |
Gil et al. | Separation of the polarization modes in PSR 0823+ 26 | |
RU2787319C1 (en) | Phase direction finding method | |
RU2072527C1 (en) | Bearing finder of active noise source | |
RU1841037C (en) | Passive system for determination of coordinates of radiation sources | |
Galushko | Frequency-and-angular sounding of the ionosphere |