RU2106655C1 - Frequency-modulated altimeter - Google Patents

Frequency-modulated altimeter Download PDF

Info

Publication number
RU2106655C1
RU2106655C1 RU96112365A RU96112365A RU2106655C1 RU 2106655 C1 RU2106655 C1 RU 2106655C1 RU 96112365 A RU96112365 A RU 96112365A RU 96112365 A RU96112365 A RU 96112365A RU 2106655 C1 RU2106655 C1 RU 2106655C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
frequency
transmitter
series
Prior art date
Application number
RU96112365A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96112365A (en
Inventor
Ю.Л. Зейгман
О.В. Мельников
В.А. Пятахин
В.А. Сорокин
Original Assignee
Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" filed Critical Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
Priority to RU96112365A priority Critical patent/RU2106655C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2106655C1 publication Critical patent/RU2106655C1/en
Publication of RU96112365A publication Critical patent/RU96112365A/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radiolocation. SUBSTANCE: there exist some types of interference which act on altimeter changing its output readings. Such types of interference diminish authenticity of output information of altimeter in range. Frequency-modulated altimeter has source of reference analog signal, unit controlling speed of retuning of transmitter frequency, sawtooth voltage generator, transmitter and transmitting antenna connected in series, former of measurement interval of modulation band, unit changing over direction of retuning of transmitter frequency which output is linked to second input of sawtooth voltage generator connected in series, receiving antenna, mixer, converted signal amplifier and digital relay element which first output is coupled to second input of unit controlling speed of retuning of transmitter connected in series, clock pulse generator and time interval-to-code converter. Second and third outputs of transmitter are correspondingly connected to second input of mixer and input of former of measurement interval of modulation band which second output is connected to first input of time interval-to-code converter. Output of clock pulse generator is connected to second input of digital relay element. Altimeter also incorporates generator of rectangular oscillations, first delay circuit, and first modulo two adder, second modulo two adder and first AND gate connected in series, first key, first storage circuit and first threshold device connected in series, second key, second storage circuit and second threshold device connected in series, second AND gate which inputs are connected to outputs of threshold devices, second delay circuit placed between second output of former of measurement interval of modulation band and third input of digital relay element which first output is connected to first inputs of keys, which second output is connected to second inputs of storage circuits, which third and fourth outputs are connected to inputs of first modulo two adder. Output of generator of rectangular oscillations is connected to third input of sawtooth voltage generator, to second input of time interval-to-code converter and to input of first delay circuit which output is connected to second input of second modulo two adder and to second inputs of keys. Output of second AND gate is connected to second input of first AND gate and to third input of unit controlling speed of retuning of transmitter frequency which fourth input is connected to output of first AND gate. In proposed altimeter output information on measured altitude is considered reliable if second AND gate forms signal LOCK-ON across its output corresponding to state "logic one". In case of action of range deviating interference on altimeter output information on measured altitude does not change up to moment of pick-off of signal LOCK-ON. Output information on measured altitude is considered unreliable if second AND gate forms signal RESET corresponding to state "logic zero" across its output. EFFECT: usage of proposed frequency-modulated altimeter makes it possible to increase reliability of output information under action of range deviating interference.

Description

Изобретение относится к области радиолокации. The invention relates to the field of radar.

Известен частотно-модулированный высотомер, работающий по принципу выделения и обработки разностной частоты преобразованного сигнала, образующегося при взаимодействии прямого сигнала передатчика, непрерывно излучаемого к земной поверхности и отраженного эхо-сигнала [1]. Неизменные параметры модуляции, в частности, постоянная скорость перестройки частоты сигнала передатчика в диапазоне измеряемых высот, требуют достаточно широкой полосы пропускания приемника при обработке преобразованного сигнала, что снижает помехозащищенность такого высотомера. Known frequency-modulated altimeter operating on the principle of separation and processing the differential frequency of the converted signal generated by the interaction of the direct signal of the transmitter, continuously emitted to the earth's surface and the reflected echo signal [1]. The constant modulation parameters, in particular, the constant frequency tuning frequency of the transmitter signal in the range of measured heights, require a sufficiently wide receiver bandwidth when processing the converted signal, which reduces the noise immunity of such an altimeter.

Недостатком данного высотомера является ухудшение достоверности выходной информации (измеряемой высоты) при действии помех. The disadvantage of this altimeter is the deterioration of the reliability of the output information (measured height) under the influence of interference.

Наиболее близким к изобретению по совокупности признаков является частотно-модулированный высотомер, содержащий последовательно соединенные источник опорного аналогового сигнала, блок управления скоростью перестройки частоты передатчика, генератор пилообразных колебаний, передатчик и передающую антенну, последовательно соединенные блок формирования измерительного интервала полосы модуляции и блок переключения направления перестройки частоты передатчика, выход которого соединен с вторым входом генератора пилообразных колебаний, последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, усилитель преобразованного сигнала и цифровой релейный элемент, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления скоростью перестройки частоты передатчика, генератор тактовых импульсов и преобразователь временной интервал-код (счетчик-вычислитель), при этом второй и третий выходы передатчика соединены соответственно с вторым входом смесителя и входом блока формирования измерительного интервала полосы модуляции, второй выход которого соединен с первым входом преобразователя временной интервал-код, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом цифрового релейного элемента, второй выход соединен с вторым входом блока формирования измерительного интервала полосы модуляции, третий выход соединен с вторым входом преобразователя временной интервал-код, третий вход которого соединен с выходом усилителя преобразованного сигнала, третий вход блока управления скоростью перестройки частоты передатчика соединен с выходом преобразователя временной интервал-код, четвертый вход соединен с вторым (знаковым) выходом цифрового релейного элемента [2]. Closest to the invention in terms of features is a frequency-modulated altimeter containing a series-connected source of a reference analog signal, a frequency control unit for controlling the frequency of the transmitter, a sawtooth oscillator, a transmitter and a transmitting antenna, a series-connected unit for measuring the measurement interval of the modulation band and a unit for switching the direction of tuning the frequency of the transmitter, the output of which is connected to the second input of the sawtooth oscillator th, a receiving antenna, a mixer, a converted signal amplifier, and a digital relay element, the first output of which is connected to the second input of the transmitter frequency control unit, a clock pulse generator and a time-domain code converter (counter-calculator), the second and the third outputs of the transmitter are connected respectively to the second input of the mixer and the input of the unit for forming the measuring interval of the modulation band, the second output of which is connected to the first input time-domain code converter, the first output of the clock generator is connected to the second input of the digital relay element, the second output is connected to the second input of the unit for forming the measuring interval of the modulation band, the third output is connected to the second input of the converter is a time interval code, the third input of which is connected to the output the converted signal amplifier, the third input of the transmitter frequency tuning speed control unit is connected to the output of the converter time interval code, the fourth input One is connected to the second (sign) output of the digital relay element [2].

Однако известное устройство характеризуется недостаточной достоверностью выходной информации при действии уводящих по дальности помех. Применительно к известному устройству к такому виду помехи относится помеха типа "несущая, амплитудно-модулированная частотой настройки приемника". Огибающая этой помехи с частотой настройки приемника выделяется на выходе смесителя за счет эффекта прямого детектирования. Такую помеху может создавать, например, импульсный высотомер, работающий в одном и том же диапазоне частот и имеющий частоту повторения излучаемых импульсов, близкую к частоте настройки приемника. Так, например, если частота Fп помехи превышает среднюю частоту Fo полосы пропускания усилителя преобразованного сигнала, код высоты на выходе преобразователя временной интервал-код увеличивается по сравнению с кодом высоты до момента действия помехи, при этом скорость изменения частоты передатчика уменьшается, а измерительный интервал полосы модуляции увеличивается, что приводит к дальнейшему увеличению кода высоты под действием помехи, и так далее до достижения им максимального значения. Цифровой релейный элемент на знаковом выходе формирует сигнал, под действием которого также происходит увеличение кода высоты. И, наоборот, помеха с частотой Fп, которая меньше средней частоты Fo, воздействуя на преобразователь временной интервал-код и цифровой релейный элемент, производит уменьшение кода высоты до достижения им минимального значения. Скорость изменения выходных показаний высотомера при действии помехи прямо пропорциональна величине расстройки частоты Fп от частоты Fo в пределах полосы пропускания приемника.However, the known device is characterized by a lack of reliability of the output information under the influence of distance-distracting interference. In relation to the known device, this type of interference includes interference of the type "carrier, amplitude-modulated by the frequency of tuning the receiver." The envelope of this interference with the receiver tuning frequency is allocated at the output of the mixer due to the direct detection effect. Such interference can be caused, for example, by a pulsed altimeter operating in the same frequency range and having a repetition rate of emitted pulses close to the receiver tuning frequency. So, for example, if the interference frequency F p exceeds the average frequency F o of the passband of the converted signal amplifier, the height code at the output of the converter, the time interval code increases compared to the height code until the moment the interference occurs, while the rate of change of the transmitter frequency decreases, and the measurement the interval of the modulation band increases, which leads to a further increase in the height code under the influence of interference, and so on until it reaches its maximum value. The digital relay element at the sign output generates a signal, under the influence of which the height code also increases. And, conversely, an interference with a frequency F p that is less than the average frequency F o , acting on the time interval code converter and a digital relay element, reduces the height code until it reaches the minimum value. The rate of change of the output readings of the altimeter under the influence of interference is directly proportional to the magnitude of the frequency detuning F p from the frequency F o within the receiver passband.

Цель изобретения - увеличение достоверности выходной информации при действии уводящей по дальности помехи. The purpose of the invention is to increase the reliability of the output information under the action of a distracting interference.

Для этого в частотно-модулированный высотомер, содержащий последовательно соединенные источник опорного аналогового сигнала, блок управления скоростью перестройки частоты передатчика, генератор пилообразных колебаний, передатчик и передающую антенну, последовательно соединенные блок формирования измерительного интервала полосы модуляции и блок переключения направления перестройки частоты передатчика, выход которого соединен с вторым входом генератора пилообразных колебаний, последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, усилитель преобразованного сигнала и цифровой релейный элемент, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления скорость перестройки частоты передатчика, генератор тактовых импульсов и преобразователь временной интервал-код, при этом второй и третий выходы передатчика соединены соответственно с вторым входом смесителя и входом блока формирования измерительного интервала полосы модуляции, второй выход которого соединен с первым входом преобразователя временной интервал-код, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом цифрового релейного элемента, введены генератор прямоугольных колебаний, первый блок задержки, последовательно соединенные первый сумматор по модулю два, второй сумматор по модулю два и первый элемент И, последовательно соединенные первый ключ, первый накопитель и первое пороговое устройство, последовательно соединенные второй ключ, второй накопитель и второе пороговое устройство, второй элемент И, входы которого соединены с выходами пороговых устройств, второй блок задержки, включенная между вторым выходом блока формирования измерительного интервала полосы модуляции и третьим входом цифрового релейного элемента, первый выход которого соединен с первыми входами ключей, второй выход соединен с вторыми входами накопителей, третий и четвертый выходы соединены с входами первого сумматора по модулю два, выход генератора прямоугольных колебаний соединен с третьим входом генератора пилообразных колебаний, с вторым входом преобразователя временной интервал-код и с входом первого блока задержки, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора по модулю два и с вторыми входами ключей, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента И и с третьим входом блока управления скоростью перестройки частоты передатчика, четвертый вход которого соединен с выходом первого элемента И. To do this, into a frequency-modulated altimeter containing a serially connected reference analog signal source, a transmitter frequency tuning speed control unit, a sawtooth oscillator, a transmitter and a transmitting antenna, a modulation band measuring interval forming unit and a transmitter frequency tuning direction switching unit, the output of which connected to the second input of the sawtooth oscillator, the receiving antenna connected in series, mixes a fir-tree, a converted signal amplifier and a digital relay element, the first output of which is connected to the second input of the control unit of the transmitter, the clock frequency generator and the time-domain-converter, while the second and third outputs of the transmitter are connected respectively to the second input of the mixer and the input of the unit the formation of the measuring interval of the modulation band, the second output of which is connected to the first input of the Converter time interval code, the output of the clock It is connected to the second input of the digital relay element, a square-wave oscillator, a first delay unit, a first adder modulo two, a second adder modulo two and a first element And connected in series with a first key, a first drive and a first threshold device connected in series with a second a key, a second drive and a second threshold device, a second AND element, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold devices, a second delay unit connected between the second output of the bl the formation of the measuring interval of the modulation band and the third input of the digital relay element, the first output of which is connected to the first inputs of the keys, the second output is connected to the second inputs of the drives, the third and fourth outputs are connected to the inputs of the first adder modulo two, the output of the square wave generator is connected to the third the input of the sawtooth oscillator, with the second input of the converter is a time interval code and with the input of the first delay unit, the output of which is connected to the second input of the second sum there are two modules with second key inputs, the output of the second element And is connected to the second input of the first element And and to the third input of the frequency control unit of the transmitter frequency, the fourth input of which is connected to the output of the first element I.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного высотомера; на фиг. 2 - вариант реализации генератора пилообразных колебаний, блока переключения направления перестройки частоты передатчика, блока формирования измерительного интервала полосы модуляции; на фиг. 3 - вариант реализации цифрового релейного элемента; на фиг. 4 - вариант реализации блока управления скоростью перестройки частоты передатчика и преобразователя временной интервал-код; на фиг. 5, 6, 7, 8 - эпюры и временные диаграммы, поясняющие работу высотомера. In FIG. 1 shows a structural electrical diagram of the proposed altimeter; in FIG. 2 is an embodiment of a sawtooth oscillator, a transmitter frequency switching direction switching unit, a modulation band measuring interval forming unit; in FIG. 3 is an embodiment of a digital relay element; in FIG. 4 is an embodiment of a control unit for controlling a frequency adjustment of a transmitter and a converter for a time interval code; in FIG. 5, 6, 7, 8 - diagrams and time diagrams explaining the operation of the altimeter.

Высотомер (фиг. 1) содержит источник 1 опорного аналогового сигнала, блок 2 управления скоростью перестройки частоты передатчика, генератор 3 пилообразных колебаний, передатчик 4, передающую антенну 5, блок 6 формирования измерительного интервала полосы модуляции, блок 7 переключения направления перестройки частоты передатчика, приемную антенну 8, смеситель 9, усилитель 10 преобразованного сигнала, цифровой релейный элемент 11, генератор 12 тактовых импульсов, преобразователь 13 временной интервал-код, генератор 14 прямоугольных колебаний, первый блок 15 задержки, первый сумматор 16 по модулю два, второй сумматор 17 по модулю два, первый элемент И 18, первый ключ 19, первый накопитель 20, первое пороговое устройство 21, второй ключ 22, второй накопитель 23, второе пороговое устройство 24, второй И 25, второй блок 26 задержки. The altimeter (Fig. 1) contains a source of a reference analog signal, a transmitter frequency tuning speed control unit 2, a sawtooth oscillator 3, a transmitter 4, a transmitting antenna 5, a modulation band measuring interval forming unit 6, a transmitter frequency tuning direction switching unit 7, a receiving unit antenna 8, mixer 9, converted signal amplifier 10, digital relay element 11, clock pulse generator 12, time interval code converter 13, square-wave generator 14, first the th delay unit 15, the first adder 16 modulo two, the second adder 17 modulo two, the first element And 18, the first key 19, the first drive 20, the first threshold device 21, the second key 22, the second drive 23, the second threshold device 24, second AND 25, second delay unit 26.

Генератор 3 пилообразных колебаний (фиг. 2) содержит усилитель 27, усилитель 28, конденсатор 29, резистор 30, резистор 31, переключатель 32. Блок 7 переключения направления перестройки частоты передатчика (фиг. 2) содержит ключ 33, резистор 34, источник 35 напряжения. Блок 5 формирования измерительного интервала полосы модуляции (фиг. 2) содержит схему И 36, триггер 37, триггер 38, триггер 39, компаратор 40, компаратор 41, детектор 42, детектор 43, СВЧ-резонатор 44, СВЧ-резонатор 45. Цифровой релейный элемент 11 (фиг. 3) содержит сдвиговый регистр 46, триггер 47, триггер 48, триггер 49, схему 50 задержки, схему И 51, схему ИЛИ 52, схему 53 выделения фронта импульса, схему 54 задержки, триггер 55. Блок 2 управления скоростью перестройки частоты передатчика (фиг. 4) содержит источник 56 двоичного числа, реверсивный счетчик 57, дешифратор 58, цифроаналоговый преобразователь 59, переключатель 60, генератор 61 тактовых импульсов. Преобразователь 13 временной интервал-код (фиг. 4) содержит регистр 62, счетчик 63, схему 64 задержки, схему 65 выделения фронта импульса, схему И 66, генератор 67 тактовых импульсов, переключатель 68, генератор 69 тактовых импульсов, схему 70 усреднения. The sawtooth oscillator 3 (Fig. 2) contains an amplifier 27, an amplifier 28, a capacitor 29, a resistor 30, a resistor 31, a switch 32. The transmitter frequency switching direction switching unit 7 (Fig. 2) contains a key 33, a resistor 34, a voltage source 35 . Block 5 forming the measuring interval of the modulation band (Fig. 2) contains the circuit And 36, trigger 37, trigger 38, trigger 39, comparator 40, comparator 41, detector 42, detector 43, microwave resonator 44, microwave resonator 45. Digital relay element 11 (Fig. 3) contains a shift register 46, trigger 47, trigger 48, trigger 49, delay circuit 50, AND circuit 51, OR circuit 52, pulse edge extraction circuit 53, delay circuit 54, trigger 55. Speed control unit 2 the frequency tuning of the transmitter (Fig. 4) contains a source 56 of a binary number, a reverse counter 57, a decoder 58, digital analog converter 59, switch 60, clock generator 61. The time interval code converter 13 (FIG. 4) comprises a register 62, a counter 63, a delay circuit 64, a pulse front allocation circuit 65, an AND 66 circuit, a clock generator 67, a switch 68, a clock generator 69, an averaging circuit 70.

Высотомер работает следующим образом. Altimeter works as follows.

При включении высотомера он работает в режиме поиска. Для этого в реверсивный счетчик 57 из состава блока 2 управления скоростью перестройки частоты передатчика заносится двоичное число (код) Nнг, которое формируется на выходе источника 56 двоичного числа и определяет нижнюю границу диапазона поиска по высоте. На выходе схемы И 25 сформирован логический уровень L ("логический 0"), поэтому на выходе элемента И 18 данное логическое состояние повторяется. Выход элемента И 18 соединен с входом управления счетом "Больше/меньше" реверсивного счетчика 57, на данном входе состояние "логическая 1" увеличивает содержимое счетчика, состояние "логический 0" уменьшает содержимое счетчика. Одновременно состояние "логический 0" на выходе элемента И 25 устанавливает переключатель 60 в положение, когда к тактовому входу реверсивного счетчика 57 подключен выход генератора 61 тактовых импульсов. Под действием тактовых импульсов код Nрс на выходе реверсивного счетчика 57 уменьшается от значения Nнг до значения Nвг, которое определяет верхнюю границу диапазона поиска по высоте. Выход дешифратора 58 соединен с входом разрешения параллельной загрузки реверсивного счетчика 57. При выполнении условия Nрс≤Nвг дешифратор 58 формирует на своем выходе логический уровень H ("логическую 1"), под действием которого в реверсивный счетчик 57 снова заносится двоичный код Nнг и процесс поиска повторяется вновь. Выходной код Nрс поступает на первый вход цифро-аналогового преобразователя 59 на второй вход которого подается опорное напряжение Uo, которое вырабатывает источник 1 аналогового сигнала. Чем больше значение Nрс, тем больше значение напряжения Uупр на выходе цифроаналогового преобразователя 59 и наоборот, чем меньше значение Nрс, тем меньше значение Uупр. В процессе поиска напряжения Uупр периодически изменяется от максимального значения Uупр макс до минимального значения Uупр мин.When you turn on the altimeter, it works in search mode. For this, a binary number (code) N ng , which is formed at the output of the source 56 of the binary number and determines the lower limit of the height search range, is entered into the reversible counter 57 from the composition of the transmitter frequency tuning speed control unit 2; At the output of the AND 25 circuit, a logical level L ("logical 0") is formed, therefore, at the output of the And 18 element, this logical state is repeated. The output of the element And 18 is connected to the account control input "More / less" of the reverse counter 57, at this input, the state "logical 1" increases the contents of the counter, the state "logical 0" reduces the contents of the counter. At the same time, the state “logical 0” at the output of AND element 25 sets the switch 60 to the position when the output of the clock generator 61 is connected to the clock input of the reverse counter 57. Under the influence of clock pulses, the code N pc at the output of the reverse counter 57 decreases from the value of N ng to the value of N vg , which defines the upper limit of the search range in height. The output of the decoder 58 is connected to the enable input of the parallel download of the reverse counter 57. When the condition N pc ≤N vg is fulfilled, the decoder 58 generates at its output a logical level H ("logical 1"), under the action of which the binary code N ng is again entered into the reverse counter 57 and the search process is repeated again. The output code N pc is supplied to the first input of the digital-to-analog converter 59, to the second input of which a reference voltage U o is supplied, which generates an analog signal source 1. The larger the value of N pc , the greater the voltage value U ctn at the output of the digital-analog converter 59 and vice versa, the lower the value of N pc , the lower the value of U cp . In the process of searching for voltage, U CPR periodically changes from the maximum value of U CPR max to the minimum value of U CPR min .

При необходимости для поддержания соответствующего коэффициента передачи следящего кольца высотомера в диапазоне измеряемых высот управляющее напряжение может подвергаться нелинейному преобразованию (экспоненциальному, гиперболическому). If necessary, in order to maintain the appropriate transmission coefficient of the tracking ring of the altimeter in the range of measured heights, the control voltage can undergo non-linear transformation (exponential, hyperbolic).

Управляющее напряжение с выхода блока 2 управления скоростью перестройки частоты передатчика поступает на первый вход генератора 3 пилообразных колебаний, на второй вход которого подается выходной сигнал генератора 14 прямоугольных колебаний. Генератор 14 формирует периодическое симметричное прямоугольное колебание (фиг. 5б), так называемый меандр. В этом случае он содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и делитель частоты. Генератор 14 может так же формировать и более сложное периодическое прямоугольное колебание, например, M - последовательность (фиг. 5а). На фиг. 5а представлена самая короткая, семиэлементная M - последовательность. Схемы формирования M - последовательностей известны (см. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации, - под ред. В.Б. Пестрякова, М.: Сов. радио, 1973, с. 1450150). Применение меандра или M - последовательности не изменяет сущности изобретения. Вместе с тем при использовании M - последовательности для увеличения симметрии сигнала целесообразно увеличивать ее длину так, чтобы отношение числа "логических 1" к числу "логических 0" на периоде Ts было достаточно близким к единице. Для правильной работы предполагаемого устройства необходимо соблюдать условия

Figure 00000002

где
τнмакс - время задержки сигнала, соответствующее максимальной измеряемой высоте. Выходной сигнал генератора 14 управляет переключателем 32, который входит в состав генератора 3 пилообразных колебаний (фиг. 2). Если состояние выходящего сигнала генератора 14 соответствует "логической 1", то управляющее напряжение U упр подается на вход усилителя 28 через резистор 30, номинальной значение которого равно R1, в состоянии "логический 0" - через резистор 31, номинальное значение которого равно R0. Резисторы 30, 31, усилитель 28 и конденсатор 29 с номинальным значением емкости С образуют интегратор с переменной времени интегрирования:
τ ''1'' инт = R1•C (2)
τ ''0'' инт = R0•C (3)
Figure 00000003

Пилообразное, модулированное меандром напряжение с периодом повторения Tм с выхода генератора пилообразных колебаний поступает на вход передатчика 4 (фиг. 5в). Среднее значение скорости нарастания пилообразного напряжения прямо пропорционально значению Uупр, а значение периода Tм обратно пропорционально.The control voltage from the output of the transmitter frequency control unit 2 controls the frequency of the transmitter to the first input of the sawtooth oscillator 3, to the second input of which the output signal of the square wave generator 14 is supplied. The generator 14 forms a periodic symmetrical rectangular oscillation (Fig. 5b), the so-called meander. In this case, it contains a series-connected clock and a frequency divider. The generator 14 can also form a more complex periodic rectangular oscillation, for example, M - sequence (Fig. 5A). In FIG. 5a shows the shortest, seven-element M sequence. Schemes for the formation of M - sequences are known (see Noise-like signals in information transmission systems, ed. By VB Pestryakov, M .: Sov. Radio, 1973, p. 1450150). The use of a meander or M - sequence does not change the essence of the invention. However, when using the M - sequence to increase the symmetry of the signal, it is advisable to increase its length so that the ratio of the number of "logical 1" to the number of "logical 0" on the period T s is sufficiently close to unity. For proper operation of the proposed device, the conditions must be observed
Figure 00000002

Where
τ nmax is the signal delay time corresponding to the maximum measured height. The output signal of the generator 14 controls the switch 32, which is part of the sawtooth oscillator 3 (Fig. 2). If the state of the output signal of the generator 14 corresponds to "logical 1", then the control voltage U control is supplied to the input of the amplifier 28 through a resistor 30, the nominal value of which is R 1 , in the state "logical 0" - through a resistor 31, the nominal value of which is R 0 . Resistors 30, 31, amplifier 28 and capacitor 29 with a nominal value of capacitance C form an integrator with a variable integration time:
τ ''one'' int = R 1 • C (2)
τ '' 0 '' int = R 0 • C (3)
Figure 00000003

The sawtooth, meander-modulated voltage with a repetition period T m from the output of the sawtooth oscillator is fed to the input of the transmitter 4 (Fig. 5c). The average value of the ramp voltage rise rate is directly proportional to the value of U CPR , and the period value T m is inversely proportional.

Работа блока 6 формирования измерительного интервала полосы модуляции, блока 7 переключения направления перестройки частоты передатчика, генератора 3 пилообразных колебаний (фиг. 2) и передатчика 4 поясняется временными диаграммами, представленными на фиг. 6. На фиг. 6а представлена временная диаграмма перестройки частоты передатчика 4, где значение частот f1, f2 соответствуют моментам срабатывания компаратора 41 (фиг. 6в), значения частот f3, f4 соответствуют моментам срабатывания компаратора 40 (фиг. 6б), значение Δfизм обозначает измерительную (эталонную) полосу перестройки частоты передатчика в диапазоне частот от f2 до f4. Время, в течение которого частота передатчика 4 перестраивается в полосе Δfизм, соответствует измерительному интервалу Tизмi полосы модуляции, который формируется в виде логического уровня L ("логического 0") на выходе триггера 39 (фиг. 6г). На интервале времени от ti до ti+1 скорость S"1" перестройки частоты передатчика 4 соответствует состоянию H на выходе генератора 14 прямоугольных колебаний, на интервале времени более ti+1 - состоянию L, при этом скорость перестройки частоты передатчика 4 принимает значение S"0", вместе с тем значения S"1" и S"0" зависят от управляющего напряжения Uупр, чем больше значение Uупр, тем больше S"1" и S"0" и наоборот. На фиг. 6д представлена осциллограмма сигнала на выходе триггера 38, на фиг. 6е представлена осциллограмма сигнала на выходе схемы И 36, на фиг. 6и представлена осциллограмма сигнала на выходе триггера 37. Выходной сигнал схемы И 36 уровня H длительностью Toxi открывает ключ 33 и подключает источник напряжения 35, полярность которого противоположна полярности управляющего напряжения Uупр, через резистор 34 к входу усилителя 28, при этом скорость изменения выходного напряжения генератора 3 пилообразных колебаний меняет знак и увеличивает свое значение, соответственно на время Toxi переключается направление перестройки частоты передатчика 4 и увеличивается скорость перестройки. Соотношение между Tизмi и Toxi определяется выбором параметров, в предлагаемом изобретении для модуляции частоты передатчика 4 используется несимметричное пилообразное колебание.The operation of the unit 6 for forming the measuring interval of the modulation band, the unit 7 for switching the frequency direction of the transmitter, the sawtooth oscillator 3 (FIG. 2) and the transmitter 4 is illustrated by the timing diagrams shown in FIG. 6. In FIG. 6a is a timing diagram of frequency tuning a transmitter 4, wherein the frequency value f 1, f 2 correspond to the tripping moments of the comparator 41 (FIG. 6c), values of the frequencies f 3, f 4 correspond to the moments of tripping of the comparator 40 (Fig. 6b), the value Δf MOD denotes measuring (reference) frequency tuning band of the transmitter in the frequency range from f 2 to f 4 . The time during which the frequency of the transmitter 4 is reconstructed in the band Δf edited corresponds measuring interval T izmi modulation bandwidth, which is formed in a logic level L ( "logical 0") at the output of flip-flop 39 (FIG. 6d). On the time interval from t i to t i + 1, the speed S "1" of the frequency tuning of the transmitter 4 corresponds to the state H at the output of the square-wave oscillator 14, on the time interval more than t i + 1 - to the state L, while the frequency tuning of the frequency of the transmitter 4 takes the value of S "0" , however, the values of S "1" and S "0" depend on the control voltage U CPR , the higher the value of U CPR , the more S "1" and S "0" and vice versa. In FIG. 6e shows the waveform of the signal at the output of the trigger 38, in FIG. 6e shows a waveform of the signal at the output of circuit AND 36, in FIG. 6i shows the waveform of the signal at the output of the trigger 37. The output signal of the H level circuit 36 of duration T oxi opens the key 33 and connects the voltage source 35, the polarity of which is opposite to the polarity of the control voltage U CPR , through the resistor 34 to the input of the amplifier 28, while the rate of change of the output the voltage of the sawtooth oscillator 3 changes sign and increases its value, respectively, for the time T oxi, the frequency tuning direction of the transmitter 4 is switched and the tuning speed is increased. The ratio between T ISM and T oxi is determined by the choice of parameters; in the present invention, an asymmetrical sawtooth oscillation is used to modulate the frequency of the transmitter 4.

При перестройке генератором 3 частоты передатчика 4 смеситель 9 выделяет преобразованный сигнал разностной частоты между сигналом, который непосредственно поступает от передатчика 4 и сигналом, который проходит путь: передатчик 4 - передающая антенна 5 - земная поверхность - приемная антенна 8 - смеситель 9 (фиг. 7а). When the generator 3 tunes the frequency of the transmitter 4, the mixer 9 emits a converted differential frequency signal between the signal that directly comes from the transmitter 4 and the signal that goes the way: transmitter 4 - transmitting antenna 5 - ground surface - receiving antenna 8 - mixer 9 (Fig. 7a )

Значение мгновенной частоты F ''1'' б , F ''0'' б и мгновенного периода

Figure 00000004
преобразованного сигнала (фиг. 7б) определяется следующими выражениями:
Figure 00000005

T ''1'' б = 1/S''1''•τн (6)
F ''0'' б = S''0''•τн. (7)
T ''0'' б = 1/S''0''•τн (8)
где
F ''1'' б (T ''1'' б ) - значение мгновенной частоты (периода), соответствующее скорости S"1" перестройки частоты передатчика;
F ''0'' б (T ''0'' б ) - значение мгновенной частоты (периода), соответствующее скорости S"0" перестройки частоты передатчика;
τн - время задержки отраженного от земной поверхности сигнала относительно сигнала передатчика.Instantaneous frequency value F ''one'' b , F '' 0 '' b and instant period
Figure 00000004
the converted signal (Fig. 7b) is determined by the following expressions:
Figure 00000005

T ''one'' b = 1 / S '' 1 '' • τ n (6)
F '' 0 '' b = S '' 0 '' • τ n . (7)
T '' 0 '' b = 1 / S '' 0 '' • τ n (8)
Where
F ''one'' b (T ''one'' b ) is the instantaneous frequency (period) value corresponding to the transmitter frequency tuning speed S "1" ;
F '' 0 '' b (T '' 0 '' b ) is the value of the instantaneous frequency (period) corresponding to the speed S "0" of the tuning frequency of the transmitter;
τ n - the delay time of the signal reflected from the earth's surface relative to the transmitter signal.

Отношение значения S"1" и S"0" всегда постоянно:

Figure 00000006

При определенном значении управляющего напряжения Uупр частота преобразованного сигнала попадает в полосу пропускания усилителя 10. Выходной сигнал смесителя 9 усиливается усилителем 10 преобразованного сигнала, средняя частота полосы пропускания которого равна Fо и нормируется по амплитуде, например, с помощью компаратора. Выходной сигнал компаратора принимает значение H, когда амплитуда преобразованного сигнала превышает порог срабатывания компаратора и значение L, когда амплитуда преобразованного сигнала ниже порога срабатывания компаратора. Выходной сигнал усилителя 10 поступает на первый вход цифрового релейного элемента 11, на второй вход которого подается сигнал с выхода генератора 12 тактовых импульсов. На третий вход цифрового релейного элемента через блок 26 задержки подается выходной сигнал блока 6 формирования измерительного интервала полосы модуляции (фиг. 6г), время задержки в блоке 26 компенсирует время τaп аппаратурной задержки преобразованного сигнала в усилителе 10. Генератор 12 тактовых импульсов формирует эталонные метки времени, необходимые для определения мгновенного значения периода преобразованного сигнала. Одна из возможных схем выполнения цифрового релейного элемента представлена на фиг. 3. Здесь триггер 55 служит для синхронизации начала и окончания мгновенного периода преобразованного сигнала эталонными и метками времени, период повторения эталонных меток времени намного меньше минимального возможного мгновенного периода преобразованного сигнала. С помощью эталонных меток времени, поступающих на вход C, сдвиговый регистр 46 осуществляет периодический сдвиг "логической 1", поступающей на его вход Д. Чем больше значение мгновенного периода преобразованного сигнала, тем дальше продвинется в сдвиговом регистре 46 "логическая 1" и наоборот.The ratio of the values of S "1" and S "0" is always constant:
Figure 00000006

At a certain value of the control voltage U CPR, the frequency of the converted signal falls into the passband of the amplifier 10. The output signal of the mixer 9 is amplified by the amplifier 10 of the converted signal, the average frequency of the passband of which is F о and normalized in amplitude, for example, using a comparator. The output signal of the comparator takes the value H when the amplitude of the converted signal exceeds the threshold of the comparator and the value L when the amplitude of the converted signal is below the threshold of the comparator. The output signal of the amplifier 10 is supplied to the first input of the digital relay element 11, the second input of which is fed a signal from the output of the clock generator 12. At the third input of the digital relay element, through the delay unit 26, the output signal of the modulation band 6 measuring interval forming unit is supplied (Fig. 6d), the delay time in the unit 26 compensates for the time τ ap of the hardware delay of the converted signal in the amplifier 10. The clock generator 12 generates reference marks time required to determine the instantaneous period value of the converted signal. One possible embodiment of a digital relay element is shown in FIG. 3. Here, trigger 55 serves to synchronize the start and end of the instantaneous period of the converted signal with reference and time stamps, the repetition period of the reference time stamps is much less than the minimum possible instantaneous period of the converted signal. Using the reference time stamps supplied to input C, the shift register 46 carries out a periodic shift of the “logical 1” received by its input D. The larger the value of the instantaneous period of the converted signal, the further will advance in the shift register 46 “logical 1” and vice versa.

С начала каждого нового мгновенного периода преобразованного сигнала на выходе схемы 53 выделяется короткий импульс, с помощью которого выходная информация сдвигового регистра 46 о предыдущем мгновенном периоде преобразованного сигнала заносится в элементы памяти - триггеры 47, 48, 49. Схема И 51 открыта только на время Tизм, на время Tбл она закрыта (фиг. 6г). Затем выходной импульс схемы 53 через схему 54 задержки и схему ИЛИ 52 обнуляет содержимое сдвигового регистра 46 и процесс повторяется. Содержимое сдвигового регистра 46 обнуляется также на время Tбл при поступлении через схему ИЛИ 52 на его вход R сигнала с выхода схемы 26 задержки. После занесения выходной информации сдвигового регистра 46 в триггеры 47, 48, 49, счетные импульсы, период повторения которых равен мгновенному периоду преобразованного сигнала биений с выхода схемы 50 задержки (фиг. 3) поступает на первые входы ключей 19, 22 и второй вход блока 2 управления скоростью перестройки частоты передатчика (фиг. 1).From the beginning of each new instantaneous period of the converted signal, a short pulse is allocated at the output of circuit 53, with the help of which the output of the shift register 46 about the previous instantaneous period of the converted signal is recorded in memory elements - triggers 47, 48, 49. Scheme I 51 is open only for the time T ism , for the time T bl it is closed (Fig. 6d). Then, the output pulse of the circuit 53 through the delay circuit 54 and the OR circuit 52 resets the contents of the shift register 46 and the process repeats. The contents of the shift register 46 is also reset to time T bl upon receipt of a signal from the output of the delay circuit 26 through the OR circuit 52 to its input R. After entering the output information of the shift register 46 into the triggers 47, 48, 49, the counting pulses, the repetition period of which is equal to the instantaneous period of the converted beat signal from the output of the delay circuit 50 (Fig. 3), are fed to the first inputs of the keys 19, 22 and the second input of block 2 control the speed of tuning the frequency of the transmitter (Fig. 1).

На фиг. 8а, 8б, 8в представлены осциллограммы соответственно на выходе триггера 48, переключающегося из состояния "логический 0" в состояние "логический 1", если значение мгновенного периода преобразованного сигнала более или равно

Figure 00000007
выходе триггера 49, переключающегося из состояния "логический 0" в состояние "логическая 1", если значение мгновенного периода преобразованного сигнала более или равно T1, выходе триггера 47, переключающегося из состояния "логический 0" в состояние "логическая 1", если значение мгновенного периода преобразованного сигнала более или равно T2, при этом:
Figure 00000008

Figure 00000009

Выходные сигналы триггера 47, 49 поступают на входы сумматора 16 по модулю два.In FIG. 8a, 8b, 8c show waveforms, respectively, at the output of a trigger 48, switching from the state “logical 0” to the state “logical 1” if the value of the instantaneous period of the converted signal is more or equal
Figure 00000007
the output of the trigger 49, switching from the state “logical 0” to the state “logical 1”, if the value of the instantaneous period of the converted signal is more than or equal to T 1 , the output of the trigger 47, switching from the state “logical 0” to the state “logical 1”, if the value the instantaneous period of the converted signal is more than or equal to T 2 , while:
Figure 00000008

Figure 00000009

The output signals of the trigger 47, 49 are fed to the inputs of the adder 16 modulo two.

Табл. 1 истинности сумматора по модулю два приводится ниже. Tab. 1 The truth of the adder modulo two is given below.

На фиг. 8г представлено состояние выходного сигнала сумматора 16 по модулю два в зависимости от значения мгновенного периода преобразованного сигнала. Выходной сигнал сумматора 16 поступает на первый вход сумматора 17 по модулю два, на второй вход которого подаются выходные колебания генератора 14, задержанные и проинвектированные в схеме 15 задержки. Время τз задержки в схеме 15 составляет:

Figure 00000010

где
τнмакс - время задержки, соответствующее максимальной измеряемой высоте.In FIG. 8d shows the state of the output signal of the adder 16 modulo two depending on the value of the instantaneous period of the converted signal. The output signal of the adder 16 is supplied to the first input of the adder 17 modulo two, to the second input of which the output oscillations of the generator 14 are applied, delayed and injected into the delay circuit 15. The delay time τ s in circuit 15 is:
Figure 00000010

Where
τ nmax is the delay time corresponding to the maximum measured height.

На фиг. 8д представлено состояние выходного сигнала сумматора 17 по модулю два в зависимости от значения мгновенного периода преобразованного сигнала при наличии на выходе генератора 14 состояния "логическая 1" (на выходе блока 15 задержки состояние "логический 0"), на фиг. 8е) представлено состояние выходного сигнала сумматора 17 по модулю два в зависимости от значения мгновенного периода преобразованного сигнала при наличии на выходе генератора 14 состояния "логический 0" (на выходе блока 15 задержки состояние "логическая 1"), на фиг. 8и) представлены мгновенные значения обрабатываемых периодов T ''1'' б и T ''0'' б преобразованного сигнала при попадании его в полосу пропускания усилителя 10 в процессе поиска и сопровождения сигнала.In FIG. 8d shows the state of the output signal of the adder 17 modulo two, depending on the value of the instantaneous period of the converted signal in the presence of the state “logical 1” at the output of the generator 14 (the state “logical 0” at the output of the delay unit 15), FIG. 8e) the state of the output signal of the adder 17 is modulo two, depending on the value of the instantaneous period of the converted signal in the presence of the state “logical 0” at the output of the generator 14 (the state “logical 1” at the output of the delay unit 15), FIG. 8i) presents the instantaneous values of the processed periods T ''one'' b and T '' 0 '' b the converted signal when it enters the passband of the amplifier 10 in the process of searching and tracking the signal.

Ключи 19, 22 управляются выходным сигналом схемы 15 задержки и работают в противофазе: состояние "логическая 1" открывает ключ 19 и счетные импульсы поступают на тактовый вход накопителя 20, ключ 22 закрыт, состояние "логический 0" открывает ключ 22 и счетные импульсы поступают на тактовый вход накопителя 23, ключ 19 закрыт. Накопители 20, 23 могут быть выполнены, например на реверсивных счетчиках. На вход управления счетом "Больше/меньше" накопителей 20, 23 подается выходной сигнал цифрового релейного элемента 11 (фиг. 8а), при этом управление счетом осуществляется противофазно: состояние "логический 0" приводит к увеличению содержимого накопителя 23 и уменьшает содержимое накопителя 20, состояние "логическая 1" приводит к увеличению содержимого накопителя 20 и уменьшает содержимое накопителя 23. The keys 19, 22 are controlled by the output signal of the delay circuit 15 and operate in antiphase: the state "logical 1" opens the key 19 and the counting pulses arrive at the clock input of the drive 20, the key 22 is closed, the state "logical 0" opens the key 22 and the counting pulses arrive at the clock input of the drive 23, the key 19 is closed. Accumulators 20, 23 can be performed, for example, on reversible counters. The output signal of the Over / Under account of the drives 20, 23 is supplied with the output signal of the digital relay element 11 (Fig. 8a), while the account is controlled out of phase: the state "logical 0" leads to an increase in the contents of the drive 23 and reduces the contents of the drive 20, the state of "logical 1" leads to an increase in the contents of the drive 20 and reduces the contents of the drive 23.

При обработке преобразованного сигнала содержимое накопителей 20, 23 увеличивается и достигает порогового значения Nср, при котором срабатывают пороговые устройства 21, 24. Пороговые устройства могут быть выполнены, например, в виде дешифратора двоичного кода.When processing the converted signal, the contents of the drives 20, 23 increase and reaches a threshold value N cf , at which threshold devices 21, 24 are triggered. The threshold devices can be made, for example, in the form of a binary code decoder.

При одновременном срабатывании пороговых устройств 21, 24 состояние "логический 0" на выходе элемента И 25 заменяется на состояние "логическая 1", при этом переключатель 60 блока 2 управления скоростью перестройки частоты передатчика подключает счетные импульсы с выхода цифрового релейного элемента 11 на тактовый вход реверсивного счетчика 57, элемента И 18 переключается в режим повторения выходного сигнала сумматора 17 по модулю два, который поступает на вход управления счетом "Больше/меньше" реверсивного счетчика 57. Таким образом, при одновременном срабатывании пороговых устройств 21, 24 высотомер из режима поиска переходит в режим слежения за отраженным сигналом. With the simultaneous operation of threshold devices 21, 24, the state “logical 0” at the output of element And 25 is replaced by the state “logical 1”, while the switch 60 of the transmitter frequency tuning control unit 2 controls the counting pulses from the output of the digital relay element 11 to the clock input of the reverse counter 57, element And 18 switches to the mode of repetition of the output signal of the adder 17 modulo two, which is fed to the account control input "More / less" of the reverse counter 57. Thus, at the same time SG actuation threshold devices 21, 24 from the altimeter mode search enters a tracking mode of the reflected signal.

Преобразованный сигнал с периодом T ''1'' бi (фиг. 8и) уменьшает содержимое реверсивного счетчика 57, так как на его входе управления счетом присутствует "логический 0" (фиг. 8д), преобразованный сигнал с периодом T ''0'' бi (фиг. 8и) также уменьшает содержимое реверсивного счетчика 57, так как на его входе управления счетом присутствует "логический 0" (фиг. 8е). Уменьшение содержимого реверсивного счетчика 57 приводит к увеличению периода преобразованного сигнала до значений T ''1'' бj , T ''0'' бj , (фиг. 8и). Преобразованный сигнал с периодом T ''1'' бj увеличивает содержимое реверсивного счетчика 57, так как на его входе управления счетом присутствует "логическая 1" (фиг. 8д), преобразованный сигнал с периодом T ''0'' бj также увеличивает содержимое реверсивного счетчика 57, так как на его входе управления счетом присутствует "логическая 1" (фиг. 8е). Таким образом в процессе слежения за отраженным сигналом, период T ''1'' б преобразованного сигнала в небольших пределах осциллирует в области значения T1, а период T ''0'' б - в области значения T2 в среднем:
T ''1'' б = T1 (13)
T ''0'' б = T2 (14)
Выходной сигнал блока 6 формирования измерительного интервала полосы модуляции поступает на первый вход преобразователя 13 временной интервал-код (фиг. 6г), одна из возможных схем выполнения которого представлена на фиг. 4. При измерении малых высот измерительный интервал Tизм меньше T/2, при этом:

Figure 00000011

Figure 00000012

Figure 00000013

где
T ''1'' изм - измерительный интервал, когда на выходе генератора 14 формируется "логическая 1", с;
T ''0'' изм - измерительный интервал, когда на выходе генератора 14 формируется "логический 0", с;
Hтек - текущая высота, м;
C - скорость распространения радиоволн, м/с.Converted signal with period T ''one'' bi (Fig. 8i) reduces the contents of the reverse counter 57, since at its input of the account control there is a "logical 0" (Fig. 8e), the converted signal with a period T '' 0 '' bi (Fig. 8i) also reduces the contents of the reverse counter 57, since at its input of the account control there is a "logical 0" (Fig. 8e). Reducing the contents of the reverse counter 57 leads to an increase in the period of the converted signal to values T ''one'' bj , T '' 0 '' bj , (Fig. 8i). Converted signal with period T ''one'' bj increases the contents of the reverse counter 57, since at its input of the account control there is a “logical 1” (Fig. 8e), the converted signal with a period T '' 0 '' bj also increases the contents of the reverse counter 57, since at its input of the account control there is a "logical 1" (Fig. 8e). Thus, in the process of tracking the reflected signal, the period T ''one'' b the converted signal oscillates in a small range in the range of T 1 , and the period T '' 0 '' b - in the range of T 2 on average:
T ''one'' b = T 1 (13)
T '' 0 '' b = T 2 (14)
The output signal of the block 6 forming the measuring interval of the modulation band is fed to the first input of the converter 13 time interval code (Fig. 6g), one of the possible circuits of which is presented in Fig. 4. When measuring small heights, the measuring interval T ISM is less than T / 2, while:
Figure 00000011

Figure 00000012

Figure 00000013

Where
T ''one'' ism - measuring interval, when the output of the generator 14 is formed, "logical 1", s;
T '' 0 '' ism - the measuring interval, when the output of the generator 14 is formed "logical 0", s;
H tech - current height, m;
C is the speed of propagation of radio waves, m / s.

В преобразователе 13 временной интервал-код измерительный интервал T ''0'' изм заполняется временными метками генератора 67 тактовых импульсов, а измерительный интервал T ''1'' изм - временными метками генератора 69 тактовых импульсов, период повторения тактовых импульсов генератора 67 в "K" раз больше, чем период повторения Tт тактовых импульсов генератора 69. Переключатель 68 управляется выходным сигналом генератора 14 прямоугольных колебаний. Пачки импульсов с выхода схемы 66 И поступают на тактовый вход счетчика 63. На выходе счетчика формируется код Nн высоты:

Figure 00000014

Figure 00000015

С учетом (17):
N ''0'' н = N ''1'' н = Nн (20)
В конце каждого измерительного интервала схема 65 выделения фронта импульса заносит содержимое счетчика 63 в регистр 62, затем схема 64 задержки обнуляет содержимое счетчика 63.In the Converter 13 time interval code measuring interval T '' 0 '' ism filled with time stamps of the 67 clock pulse generator, and the measuring interval T ''one'' ism - time stamps of the generator 69 clock pulses, the repetition period of the clock pulses of the generator 67 is "K" times longer than the repetition period T t of the clock pulses of the generator 69. The switch 68 is controlled by the output signal of the generator 14 of the square waves. The bursts of pulses from the output of circuit 66 And go to the clock input of the counter 63. At the output of the counter, a code N n of height is generated:
Figure 00000014

Figure 00000015

In view of (17):
N '' 0 '' n = N ''one'' n = N n (20)
At the end of each measurement interval, the pulse edge allocation circuit 65 enters the contents of the counter 63 into register 62, then the delay circuit 64 resets the contents of the counter 63.

Код Nн высоты поступает на схему 70 усреднения, которая усредняет "n" отсчетов кода Nн высоты, при этом на выходе схемы 70 усреднения формируется сглаженное значение кода Nн высоты:

Figure 00000016

При измерении больших высот измерительный интервал Tизм во много раз больше Т/2, однако сущность работы предлагаемого устройства от этого не изменяется.The code N n of the height is supplied to the averaging circuit 70, which averages "n" samples of the code N n of the height, while a smoothed value of the code N n of the height is generated at the output of the averaging circuit 70:
Figure 00000016

When measuring large heights, the measuring interval T ISM is many times greater than T / 2, however, the essence of the proposed device does not change from this.

Выходная информация

Figure 00000017
считается достоверной, если элемент И 25 формирует на своем выходе сигнал ЗАХВАТ, соответствующий состоянию "логическая 1".Output information
Figure 00000017
it is considered reliable if the And 25 element generates a CAPTURE signal at its output corresponding to the state "logical 1".

Выходная информация

Figure 00000018
считается недостоверной, если элемент И 25 формирует на своем выходе сигнал СБРОС, соответствующий состоянию "логический 0".Output information
Figure 00000018
It is considered unreliable if the And 25 element generates a RESET signal at its output that corresponds to the "logical 0" state.

При действии помехи на цифровой релейный элемент 11 согласно фиг. 8 можно составить следующие таблицы истинности, табл. 2 и табл. 3. Under the influence of interference on the digital relay element 11 according to FIG. 8 you can make the following truth table, table. 2 and tab. 3.

Как следует из табл. 2, при действии помехи, насколько "логическая 1" увеличит (уменьшит) содержимое реверсивного счетчика 57, настолько "логический 0" его уменьшит (увеличит). Так как генератор 14 прямоугольных колебаний формирует симметричный сигнал, в целом содержимое реверсивного счетчика 57 не изменится, следовательно, не изменятся и выходные показания высотомера при действии уводящей по дальности помехи. As follows from the table. 2, under the influence of interference, how much “logical 1” will increase (decrease) the contents of the reverse counter 57, so “logical 0” will reduce (increase) it. Since the square-wave oscillator 14 generates a symmetrical signal, in general, the contents of the reversible counter 57 will not change, therefore, the output readings of the altimeter will also not change under the influence of distance-guiding interference.

Вместе с тем, как следует из табл. 3, действие такой помехи приводит к уменьшению содержимого одного из накопителей 20, 23, при этом элемент И 25 формирует на своем выходе сигнал СБРОС. However, as follows from the table. 3, the effect of such interference leads to a decrease in the contents of one of the drives 20, 23, while the element And 25 generates a RESET signal at its output.

Таким образом, в отличие от рассмотренных аналогов, при действии уводящей по дальности помехи, предлагаемый высотомер не выдает недостоверную информацию. Thus, in contrast to the considered analogs, under the action of a distance-guiding interference, the proposed altimeter does not provide false information.

Применение предлагаемого частотно-модулированного высотомера позволяет увеличить достоверность выходной информации при действии уводящих по дальности помех. The use of the proposed frequency-modulated altimeter allows you to increase the reliability of the output information under the action of noise that leads away in range.

Claims (1)

Частотно-модулированный высотомер, содержащий последовательно соединенные источник опорного аналогового сигнала, блок управления скоростью перестройки частоты передатчика, генератор пилообразных колебаний, передатчик и передающую антенну, последовательно соединенные блок формирования измерительного интервала полосы модуляции и блок переключения направления перестройки частоты передатчика, выход которого соединен с вторым входом генератора пилообразных колебаний, последовательно соединенные приемную антенну, смеситель, усилитель преобразованного сигнала и цифровой релейный элемент, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления скоростью перестройки частоты передатчика, генератор тактовых импульсов и преобразователь временной интервал-код, при этом второй и третий выходы передатчика соединены соответственно с вторым входом смесителя и входом блока формирования измерительного интервала полосы модуляции, второй выход которого соединен с первым входом преобразователя временной интервал-код, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом цифрового релейного элемента, отличающийся тем, что введены генератор прямоугольных колебаний, первый блок задержки, последовательно соединенные первый сумматор по модулю два, второй сумматор по модулю два и первый элемент И, последовательно соединенные первый ключ, первый накопитель и первое пороговое устройство, последовательно соединенные второй ключ, второй накопитель и второе пороговое устройство, второй элемент И, входы которого соединены с выходами пороговых устройств, второй блок задержки, включенный между вторым выходом блока формирования измерительного интервала полосы модуляции и третьим входом цифрового релейного элемента, первый выход которого соединен с первыми входами ключей, второй выход соединен с вторыми входами накопителей, третий и четвертый выходы соединены с входами первого сумматора по модулю два, выход генератора прямоугольных колебаний соединен с третьим входом генератора пилообразных колебаний, с вторым входом преобразователя временной интервал-код и с входом первого блока задержки, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора по модулю два и с вторыми входами ключей, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента И и с третьим входом блока управления скоростью перестройки частоты передатчика, четвертый вход которого соединен с выходом первого элемента И. A frequency-modulated altimeter containing a series-connected source of a reference analog signal, a frequency control unit for controlling the frequency of the transmitter, a sawtooth oscillator, a transmitter and a transmitting antenna, a series-connected unit for forming the measuring interval of the modulation band and a unit for switching the direction for changing the frequency of the transmitter, the output of which is connected to the second the input of the sawtooth oscillator, a series-connected receiving antenna, a mixer, amplifies For the converted signal and a digital relay element, the first output of which is connected to the second input of the transmitter frequency tuning speed control unit, a clock pulse generator and a time interval code converter, while the second and third outputs of the transmitter are connected respectively to the second input of the mixer and the input of the measuring unit the interval of the modulation band, the second output of which is connected to the first input of the converter, the time interval code, the output of the clock generator is connected to the second input of a digital relay element, characterized in that a square-wave oscillator, a first delay unit, a first adder modulo two, a second adder modulo two and a first element And connected in series with a first key, a first drive and a first threshold device, are connected in series connected by a second key, a second drive and a second threshold device, a second AND element, the inputs of which are connected to the outputs of the threshold devices, a second delay unit included between the second the output of the unit for forming the measuring interval of the modulation band and the third input of the digital relay element, the first output of which is connected to the first inputs of the keys, the second output is connected to the second inputs of the drives, the third and fourth outputs are connected to the inputs of the first adder modulo two, the output of the square wave generator is connected to the third input of the sawtooth oscillator, with the second input of the converter time interval code and with the input of the first delay unit, the output of which is connected to the second input the second adder modulo two and with the second inputs of the keys, the output of the second element And is connected to the second input of the first element And and to the third input of the control unit of the speed control of the transmitter frequency, the fourth input of which is connected to the output of the first element I.
RU96112365A 1996-06-17 1996-06-17 Frequency-modulated altimeter RU2106655C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112365A RU2106655C1 (en) 1996-06-17 1996-06-17 Frequency-modulated altimeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96112365A RU2106655C1 (en) 1996-06-17 1996-06-17 Frequency-modulated altimeter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2106655C1 true RU2106655C1 (en) 1998-03-10
RU96112365A RU96112365A (en) 1998-10-10

Family

ID=20182124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96112365A RU2106655C1 (en) 1996-06-17 1996-06-17 Frequency-modulated altimeter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2106655C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6462705B1 (en) Spread spectrum radar clock
US4509049A (en) FMCW system for providing search-while-track functions and altitude rate determination
JPH0122911B2 (en)
US8115673B1 (en) Self-oscillating UWB emitter-detector
US20040051926A1 (en) Photoelectronic mixing device (pmd) system
US4426647A (en) Radar arrangement for measuring velocity of an object
RU2106655C1 (en) Frequency-modulated altimeter
US3621450A (en) Linear sweep frequency generator with sampling circuit phase control loop
EA006324B1 (en) Method for determining and/or monitoring the distance from an object and device therefor
JP2889199B2 (en) Discrete phase modulator
EP0048170B1 (en) Radar ranging system
RU2133483C1 (en) Frequency-modulated altimeter
RU2234718C1 (en) Frequency-modulated altimeter
SU587596A1 (en) Linear frequency-modulation oscillator
RU2154285C1 (en) Radar for range measurement ( versions )
GB1376208A (en) Remote control system
SU636788A1 (en) Amplitude selector
RU2193783C2 (en) Radar responder
US5732108A (en) Method and apparatus for producing a difference signal between two signal frequencies, and for detection of modulation
JPS6331022Y2 (en)
RU2151408C1 (en) Radar distance meter
SU1370585A2 (en) Device for measuring mean speed change of frequency and linearity of generator modulation characteristics
JP2933454B2 (en) Radio altimeter
SU1061239A1 (en) Former of linear-frequency-modulated signals
RU1840892C (en) Frequency-modulated signal transmitter