RU2177160C1 - Station of repeater type of single simulating interference to doppler radars - Google Patents
Station of repeater type of single simulating interference to doppler radars Download PDFInfo
- Publication number
- RU2177160C1 RU2177160C1 RU2001100799A RU2001100799A RU2177160C1 RU 2177160 C1 RU2177160 C1 RU 2177160C1 RU 2001100799 A RU2001100799 A RU 2001100799A RU 2001100799 A RU2001100799 A RU 2001100799A RU 2177160 C1 RU2177160 C1 RU 2177160C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- doppler
- signals
- frequency
- radar
- spectrum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для построения станции имитирующих помех, формирующей ложные движущиеся цели различных типов на индикаторах доплеровских радиолокационных станций (РЛС), обладающих способностью распознавать тип обнаруженного движущегося объекта по характерному спектру доплеровских частот сигналов РЛС, отраженных от этого объекта, в пределах объема пространства, разрешаемого этими РЛС. The invention relates to the field of radio engineering and can be used to build a station simulating interference, forming false moving targets of various types on the indicators of Doppler radar stations (radars), with the ability to recognize the type of detected moving object by the characteristic spectrum of Doppler frequencies of radar signals reflected from this object, within the scope of the space permitted by these radars.
РЛС подобного типа [1] широко используются для обнаружения и распознавания движущихся объектов на фоне отражений от многочисленных неподвижных объектов, что в существенной мере характерно для условий работы РЛС на приземных трассах. Для выделения сигналов, отраженных от движущихся объектов, на фоне отражений от неподвижных предметов в РЛС этого типа используют эффект смещения несущей частоты сигналов РЛС, отраженных от движущихся объектов (эффект Доплера). В случае точечного движущегося объекта доплеровское смещение частоты Ω∂ составляет величину
где ω0- несущая частота РЛС,
νr- радиальная скорость движения объекта относительно РЛС,
С - скорость света.Radars of this type [1] are widely used for the detection and recognition of moving objects against the background of reflections from numerous stationary objects, which is substantially characteristic of the radar operating conditions on surface paths. To distinguish signals reflected from moving objects against reflections from stationary objects in this type of radar, the carrier frequency offset effect of radar signals reflected from moving objects is used (Doppler effect). In the case of a point moving object, the Doppler frequency shift Ω ∂ is
where ω 0 is the carrier frequency of the radar,
ν r is the radial velocity of the object relative to the radar,
C is the speed of light.
В случае сложного многоточечного объекта образуется спектр доплеровских частот
где n - количество точечных отражателей.In the case of a complex multipoint object, a spectrum of Doppler frequencies is formed
where n is the number of point reflectors.
Этот спектр имеет индивидуальный характер, по которому можно судить о типе сложной цели (идущий человек, движущаяся автомашина, работающая землеройная машина и т.п.), который легко распознается оператором РЛС на слух. This spectrum has an individual character by which it is possible to judge the type of complex target (a walking person, a moving car, a digging machine, etc.), which is easily recognized by the radar operator by ear.
Для создания помех доплеровским РЛС могут использоваться станции имитирующих помех ретрансляционного типа, которые образуют ложные цели путем наделения принятых сигналов РЛС доплеровским смещением частоты и излучения их в обратном направлении. To create interference with the Doppler radar, stations of simulating relay-type interference can be used, which form false targets by endowing the received radar signals with Doppler frequency shift and emitting them in the opposite direction.
Известен генератор с доплеровским сдвигом частоты [2]. Он содержит устройства запоминания частоты входного сигнала и перестраиваемые по частоте генераторы, с помощью которых обеспечиваются доплеровские сдвиги частоты сигнала. Генератор может включаться в тракт ретрансляции, содержащий приемную и передающую антенны. Known generator with Doppler frequency shift [2]. It contains devices for storing the frequency of the input signal and frequency-tunable generators, with the help of which Doppler shifts of the signal frequency are provided. The generator may be included in the relay path containing the receiving and transmitting antennas.
Недостатком данного устройства является то, что оно не может имитировать ложные цели, подобные истинным, поскольку излучаемые сигналы имеют случайный доплеровский сдвиг частоты и не содержат в спектре частот составляющих, характерных для реальных целей. The disadvantage of this device is that it cannot simulate false targets, like true ones, because the emitted signals have a random Doppler frequency shift and do not contain components in the frequency spectrum that are characteristic of real targets.
Известен имитатор сверхвысокочастотных сигналов движущейся цели для доплеровской радиолокационной станции [3]. Он содержит приемопередающую антенну, направленный ответвитель, детекторную секцию, двухканальный СВЧ-переключатель, формирователь управляющих напряжений, короткозамыкатель длиной L и короткозамыкатель длиной L+λ/4 (где λ- длина волны). Импульсный СВЧ-сигнал РЛС поступает на антенну и далее через ответвитель поступает на переключатель, имеющий два коммутируемых канала переключения. Они обеспечивают поочередную коммутацию короткозамыкателей. Отраженные от них импульсы СВЧ проходят в обратном направлении и излучаются в сторону РЛС. Переизлученные имитатором и принятые РЛС-сигналы имеют от периода к периоду фазу, отличающуюся на 180o, что и является имитацией движущейся цели, так как спектр этих сигналов имеет частотные составляющие, характерные для частот доплеровского смещения.A known simulator of microwave signals of a moving target for a Doppler radar station [3]. It contains a transceiver antenna, a directional coupler, a detector section, a two-channel microwave switch, a driver of control voltages, a short circuit of length L and a short circuit of length L + λ / 4 (where λ is the wavelength). A pulsed microwave radar signal is fed to the antenna and then fed through a coupler to a switch having two switched switching channels. They provide alternating switching of short circuits. Microwave pulses reflected from them pass in the opposite direction and are radiated towards the radar. The radar signals re-emitted and received by the simulator have a phase differing by 180 ° from period to period, which is an imitation of a moving target, since the spectrum of these signals has frequency components characteristic of Doppler shift frequencies.
Недостатками описанного имитатора являются: частотная зависимость фазы переизлученных СВЧ-сигналов от рабочей длины волны, что предопределяет относительную узкополосность этого устройства; имитатор может быть использован для имитации только простейших одноточечных объектов. The disadvantages of the described simulator are: the frequency dependence of the phase of the reradiated microwave signals from the working wavelength, which determines the relative narrow-band of this device; The simulator can be used to simulate only the simplest single-point objects.
Известно также устройство формирования помехи, уводящей строб скорости доплеровской РЛС [4]. Устройство представляет собой ретранслятор, содержащий балансный модулятор. Модулирующее напряжение поступает на управляющий вход балансного модулятора от низкочастотного генератора, перестраиваемого в ожидаемом диапазоне доплеровских частот, в результате чего на выходе ретранслятора образуется сигнал с двумя боковыми частотными полосами. Значение модулирующей частоты постепенно увеличивается от нуля до некоторого максимума, при котором происходит срыв сопровождения РЛС защищаемого объекта. При использовании однополосного балансного модулятора на выходе образуется сигнал помехи с одной боковой полосой. There is also a device for generating interference, leading the strobe speed Doppler radar [4]. The device is a repeater containing a balanced modulator. The modulating voltage is supplied to the control input of the balanced modulator from a low-frequency generator, tunable in the expected range of Doppler frequencies, as a result of which a signal with two side frequency bands is generated at the output of the repeater. The value of the modulating frequency gradually increases from zero to a certain maximum at which the radar tracking of the protected object is disrupted. When using a single-band balanced modulator, an interference signal with one sideband is generated at the output.
Описанный ретранслятор с однополосным балансным модулятором является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и принят за прототип. The described repeater with a single-band balanced modulator is the closest to the claimed technical essence and is taken as a prototype.
Недостатками прототипа являются:
- имитируемые сигналы характеризуются наличием только одной частоты доплеровского смещения, что позволяет имитацию только простейших одиночных движущихся объектов;
- величина имитируемого доплеровского сдвига частоты ретранслируемого сигнала не связана зависимостью с этой частотой, что снижает достоверность имитируемого сигнала при работе устройства в широком диапазоне частот;
- формируются сигналы помехи только одного знака, что дает возможность имитировать только одно направление движения ложного объекта.The disadvantages of the prototype are:
- the simulated signals are characterized by the presence of only one frequency of the Doppler shift, which allows the simulation of only the simplest single moving objects;
- the value of the simulated Doppler frequency shift of the relay signal is not related to this frequency, which reduces the reliability of the simulated signal when the device is in a wide range of frequencies;
- interference signals of only one sign are formed, which makes it possible to simulate only one direction of movement of a false object.
Задачей изобретения является разработка станции однократных имитирующих помех доплеровским РЛС, способной имитировать как простые одноточечные, так и сложные многоточечные приближающиеся и удаляющиеся объекты при повышении достоверности имитации в широком диапазоне рабочих частот. The objective of the invention is to develop a single-station simulating interference Doppler radar capable of simulating both simple single-point and complex multi-point approaching and receding objects while increasing the reliability of the simulation in a wide range of operating frequencies.
Эта задача решается тем, что в станцию помех ретрансляционного типа, содержащую последовательно включенные приемную и передающую антенны, а также однополосный балансный модулятор, включенный между ними, дополнительно введены устройство определения частоты, устройство воспроизведения спектра доплеровских частот сигналов РЛС, отраженных от реальных движущихся объектов, и переключатель знака доплеровского сдвига частоты, причем выход приемной антенны соединен с входом устройства определения частоты, выход устройства определения частоты соединен с входом устройства воспроизведения спектра доплеровских частот сигналов РЛС, отраженных от реальных движущихся объектов, выходы которого подключены к входам переключателя знака доплеровского сдвига частоты, а выходы переключателя знака доплеровского сдвига частоты подключены к управляющим входам однополосного балансного модулятора. This problem is solved in that in a relay station of a relay type, containing a series of receiving and transmitting antennas, as well as a single-band balanced modulator included between them, an additional frequency detection device, a device for reproducing the spectrum of Doppler frequencies of radar signals reflected from real moving objects, are additionally introduced and a Doppler frequency shift sign switch, wherein the output of the receiving antenna is connected to the input of the frequency determining device, the output of the frequency determining device you are connected to the input of the frequency spectrum of the Doppler signal reproducing apparatus radar reflected from real moving objects, whose outputs are connected to the inputs of the sign of the Doppler shift frequency switch, and the switch outputs the sign of the Doppler shift frequency are connected to the control inputs of the balanced single-sideband modulator.
Наличие в составе станции устройства воспроизведения спектра доплеровских частот сигналов РЛС, отраженных от реальных движущихся объектов, позволяет при помощи однополосной балансной модуляции наделять ретранслируемый сигнал частотами доплеровского сдвига, имитирующими движущиеся как простые одноточечные, так и сложные многоточечные объекты, а устройство определения частоты позволяет регулировать величину этого сдвига в зависимости от принятой частоты, что повышает достоверность излучаемых помех в широком диапазоне частот. The presence in the station of a device for reproducing the spectrum of Doppler frequencies of radar signals reflected from real moving objects allows using a single-band balanced modulation to provide a relay signal with Doppler shift frequencies simulating moving simple single-point or complex multipoint objects, and the frequency determination device allows you to adjust the value this shift depending on the received frequency, which increases the reliability of the emitted interference in a wide range of frequencies.
Наличие в составе станции переключателя знака доплеровского сдвига дает возможность изменять знак этого сдвига (доплеровского приращения частоты), т.е. имитируются удаляющиеся или приближающиеся объекты. The presence of the sign of the Doppler shift in the composition of the station makes it possible to change the sign of this shift (Doppler frequency increment), i.e. objects moving away or approaching are simulated.
На чертеже представлена структурная схема станции ретрансляционного типа однократных имитирующих помех доплеровским радиолокационным станциям. The drawing shows a structural diagram of a relay station of a single simulating interference Doppler radar stations.
Устройство содержит последовательно включенные приемную антенну 1, однополосный балансный модулятор 2, передающую антенну 3. С выходом приемной антенны 1 соединено также устройство определения частоты 4. Выход устройства определения частоты 4 подключен к входу устройства воспроизведения спектров доплеровских частот сигналов РЛС, отраженных от реальных движущихся объектов, 5, выходы которого соединены с входами переключателя знака доплеровского сдвига частоты 6. Переключаемые выходы переключателя 6 соединены с управляющими входами однополосного балансного модулятора 2. The device comprises serially connected receiving antenna 1, a single-band balanced modulator 2, transmitting antenna 3. A frequency determining device 4 is also connected to the output of the receiving antenna 1. The output of the frequency determining device 4 is connected to the input of the device for reproducing the Doppler frequency spectra of radar signals reflected from real moving objects , 5, the outputs of which are connected to the inputs of the sign switch of the Doppler frequency shift 6. The switched outputs of switch 6 are connected to the control inputs Balanced Balanced Modulator 2.
Устройство воспроизведения 5 предназначено для воспроизведения записи спектра доплеровских частот сигналов РЛС, отраженных от реальных движущихся объектов. Запись спектра проводится предварительно в реальных условиях посредством облучения различных видов движущихся объектов, приема отраженных сигналов, выделения доплеровских частот и записи их в устройстве долговременной памяти. Затем эта запись помещается в устройство воспроизведения 5. The playback device 5 is designed to reproduce the recording of the spectrum of the Doppler frequencies of the radar signals reflected from real moving objects. The spectrum is recorded preliminarily under real conditions by irradiating various types of moving objects, receiving reflected signals, extracting Doppler frequencies and recording them in a long-term memory device. Then this recording is placed in the playback device 5.
Т. к. доплеровский сдвиг частоты зависит от значений несущей частоты, то при работе станции в широком диапазоне частот для более достоверной имитации ложных объектов необходимо регулировать величину накладываемого на ретранслируемый сигнал доплеровского сдвига. Устройство определения частоты 4 предназначено для регулирования величины доплеровского смещения частоты излучаемых сигналов в широком диапазоне рабочих частот станции в соответствии со значением частот принимаемых сигналов путем регулирования скорости воспроизведения данных о характерных величинах доплеровских частот сигналов РЛС, предварительно записанных и хранящихся в устройстве воспроизведения 5. Since the Doppler frequency shift depends on the values of the carrier frequency, when the station is operating in a wide frequency range, for a more reliable simulation of false objects, it is necessary to adjust the magnitude of the Doppler shift superimposed on the relay signal. The frequency determination device 4 is intended to control the magnitude of the Doppler frequency shift of the emitted signals in a wide range of station operating frequencies in accordance with the frequency of the received signals by adjusting the playback speed of the data on the characteristic values of the Doppler frequencies of the radar signals previously recorded and stored in the playback device 5.
Переключатель 6 предназначен для обозначения в излучаемых частотах ωизл признака, который характеризует направление движения ложного объекта:
ωизл = ω0- Ω∂ _→ удаление от РЛС,
rad ω 0 = ω - Ω ∂ _ → distance from the radar,
Станция работает следующим образом. Принятый антенной 1 сигнал РЛС поступает на вход однополосного балансного модулятора 2 и вход устройства определения частоты 4. The station operates as follows. The radar signal received by antenna 1 is fed to the input of a single-band balanced modulator 2 and the input of the frequency determining device 4.
В устройстве определения частоты 4 происходит определение несущей частоты этого сигнала. Выходным напряжением устройства определения частоты, которое поступает на вход устройства воспроизведения 5, регулируется скорость воспроизведения записей значений частот спектра доплеровских сдвигов. В результате этого на выходах устройства воспроизведения 5 формируется величина доплеровского сдвига частот, соответствующая значению несущей частоты принятого сигнала в широком диапазоне рабочих частот. In the frequency determination device 4, the carrier frequency of this signal is determined. The output voltage of the frequency determination device, which is input to the playback device 5, controls the playback speed of the recordings of the frequency values of the Doppler shift spectrum. As a result of this, the magnitude of the Doppler frequency shift corresponding to the value of the carrier frequency of the received signal in a wide range of operating frequencies is formed at the outputs of the reproducing device 5.
С выходов устройства воспроизведения 5, сдвинутых по фазе относительно друг друга на π/2, низкочастотные сигналы доплеровского сдвига поступают на входы переключателя 6. При помощи переключателя 6 производится перекрестное переключение выходов устройства воспроизведения 5 к управляющим входам однополосного балансного модулятора 2. Тем самым изменяется знак доплеровского приращения частоты на выходе станции помех, характеризующий направление движения ложного объекта. From the outputs of the playback device 5, phase shifted relative to each other by π / 2, the low-frequency Doppler shift signals are fed to the inputs of switch 6. Using switch 6, the outputs of the playback device 5 are cross-switched to the control inputs of the single-band balanced modulator 2. This changes the sign Doppler frequency increment at the output of the jamming station, characterizing the direction of movement of the false object.
В модуляторе 2 принятый сигнал подвергается однополосной модуляции низкочастотными сигналами спектра доплеровских частот, поступившими из устройства воспроизведения 5, работающего в непрерывном режиме. In modulator 2, the received signal is subjected to single-band modulation by low-frequency signals of the Doppler frequency spectrum received from a playback device 5 operating in a continuous mode.
Далее через передающую антенну 3 промодулированные сигналы ретранслируются в обратном направлении в сторону подавляемой РЛС. Then, through the transmitting antenna 3, the modulated signals are relayed in the opposite direction towards the suppressed radar.
Таким образом, применив модулирование принятого сигнала низкочастотными сигналами записи спектра доплеровских частот сигналов РЛС, отраженных от реальных движущихся объектов, а также использовав устройство определения частоты и переключатель знака доплеровского сдвига частоты, получили станцию помех, способную имитировать как простые одноточечные, так и сложные многоточечные приближающиеся и удаляющиеся объекты с высокой достоверностью имитации в широкой полосе рабочих частот доплеровских радиолокационных станций. Thus, by modulating the received signal with low-frequency signals to record the spectrum of the Doppler frequencies of the radar signals reflected from real moving objects, as well as using the frequency determination device and the sign switch of the Doppler frequency shift, we obtained an interference station capable of simulating both simple single-point and complex multi-point approaching and receding objects with high fidelity simulations in a wide band of operating frequencies of Doppler radar stations.
ЛИТЕРАТУРА
1. П.А. Бакулев. Радиолокация движущихся целей. М.: Сов. Радио, 1964.LITERATURE
1. P.A. Bakulev. Radar of moving targets. M .: Sov. Radio, 1964.
2. Патент США 4876546, G 01 S 7/38, публ. 1989. 2. US patent 4876546, G 01 S 7/38, publ. 1989.
3. Авторское свидетельство СССР 1658736, G 01 S 7/40, приоритет 02.07.87. 3. USSR author's certificate 1658736, G 01 S 7/40, priority 02.07.87.
4. "MONOPULSE, DOPPLER AND FUSE JAMMING PRIMERS." The International Countermeasures Handbook, Fifth Edition, 1979-1980, p. 349-350, 352-354. 4. "MONOPULSE, DOPPLER AND FUSE JAMMING PRIMERS." The International Countermeasures Handbook, Fifth Edition, 1979-1980, p. 349-350, 352-354.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100799A RU2177160C1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Station of repeater type of single simulating interference to doppler radars |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100799A RU2177160C1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Station of repeater type of single simulating interference to doppler radars |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2177160C1 true RU2177160C1 (en) | 2001-12-20 |
Family
ID=20244661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001100799A RU2177160C1 (en) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | Station of repeater type of single simulating interference to doppler radars |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2177160C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507534C2 (en) * | 2011-12-14 | 2014-02-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of simulating radar target with nonlinear electrical properties |
| RU2579994C2 (en) * | 2010-06-11 | 2016-04-10 | Рейнметаль Ваффе Муницион Гмбх | Active decoys against radar sources and method for protecting objects using said decoys |
| RU2780419C1 (en) * | 2022-06-30 | 2022-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Doppler frequency shift simulator |
-
2001
- 2001-01-09 RU RU2001100799A patent/RU2177160C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MONOPULSE, DOPPLER AND FUSE JAMMING PRIMERS. The International Countermeasures Handbook, Fifth Edition. - 1979-198 0, р. 349-350, 352-354. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579994C2 (en) * | 2010-06-11 | 2016-04-10 | Рейнметаль Ваффе Муницион Гмбх | Active decoys against radar sources and method for protecting objects using said decoys |
| RU2507534C2 (en) * | 2011-12-14 | 2014-02-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of simulating radar target with nonlinear electrical properties |
| RU2780419C1 (en) * | 2022-06-30 | 2022-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Doppler frequency shift simulator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2990097B2 (en) | Continuous-wave wide-band precision ranging radar equipment. | |
| US5045856A (en) | Vehicular anticollision radar system for driving in the fog | |
| JP3729127B2 (en) | Radar | |
| AU2002333123B2 (en) | Spread spectrum radar with leak compensation at baseband | |
| EP1166388B1 (en) | Transponders | |
| US7456739B2 (en) | Approach detecting system | |
| US4218680A (en) | Coded coherent transponder | |
| Bekar et al. | Joint MIMO radar and communication system using a PSK-LFM waveform with TDM and CDM approaches | |
| EP3174230B1 (en) | Radio wave interference system, radio wave interference apparatus, and radio wave interference method | |
| JPH04220582A (en) | Poly-static correlation radar | |
| JP2007051888A (en) | Radar system | |
| JP5552212B2 (en) | Radar device | |
| EP4009074B1 (en) | Co-prime coded (cpc) doppler division multiplexing (ddm) mimo radar method and system | |
| EP0389325A1 (en) | Method and apparatus for assisting land vehicle traffic | |
| EP3455834B1 (en) | Mimo cable guided intrusion detection sensor | |
| US20140022119A1 (en) | Photonically Enabled RF Transmitter/Receiver | |
| US3710387A (en) | F.m. radar range system | |
| GB2421650A (en) | Radar system for monitoring targets in different range zones | |
| JP2005315820A (en) | Obstacle detector | |
| RU2177160C1 (en) | Station of repeater type of single simulating interference to doppler radars | |
| JP7345099B2 (en) | Radar device and radar method | |
| Kozlov et al. | Radar range deception with time-modulated scatterers | |
| US20190317185A1 (en) | Radar system and transmission apparatus therefor | |
| Scheiblhofer et al. | Low-cost target simulator for end-of-line tests of 24-GHz radar sensors | |
| Bekar et al. | Realization of a joint MIMO radar and communication system using a PSK-LFM waveform |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080110 |