RU2245562C2 - Carrier-tuning and mti-mode radar system - Google Patents

Carrier-tuning and mti-mode radar system Download PDF

Info

Publication number
RU2245562C2
RU2245562C2 RU2002112576/09A RU2002112576A RU2245562C2 RU 2245562 C2 RU2245562 C2 RU 2245562C2 RU 2002112576/09 A RU2002112576/09 A RU 2002112576/09A RU 2002112576 A RU2002112576 A RU 2002112576A RU 2245562 C2 RU2245562 C2 RU 2245562C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
delay line
pulse
inputs
Prior art date
Application number
RU2002112576/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002112576A (en
Inventor
В.А. Гульшин (RU)
В.А. Гульшин
Н.А. Сайфутдинов (RU)
Н.А. Сайфутдинов
Ю.Г. Панкратов (RU)
Ю.Г. Панкратов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Ульяновский механический завод"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ульяновский механический завод" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Ульяновский механический завод"
Priority to RU2002112576/09A priority Critical patent/RU2245562C2/en
Publication of RU2002112576A publication Critical patent/RU2002112576A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2245562C2 publication Critical patent/RU2245562C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radar engineering.
SUBSTANCE: proposed noise-immune radar system that incorporates provision for maintaining its serviceability in complex electromagnetic situations and intensive background returns from passive noise, local objects, and meteorological formations, as well as for measuring radial speed of target by Doppler frequency shift has tunable microwave oscillator, two gating stages, two gate-pulse generators, synchronizer, τ pulse length delay line, adder, transmitter, transmit-receive switch, transceiving antenna, pulse modulator, high-frequency amplifier, two band filters, two mixers, two intermediate-frequency amplifiers, three phase detectors, two switching circuits, processor, and repetition rate delay line.
EFFECT: enhanced immunity to active noise and facilitated measurement of target radial speed.
1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области радиолокации и может найти применение при разработке помехоустойчивых радиолокационных систем, сохраняющих работоспособность в сложной электромагнитной обстановке и при наличии интенсивных мешающих отражений от пассивных помех, местных предметов и метеообразований.The present invention relates to the field of radar and can find application in the development of noise-resistant radar systems that maintain performance in a complex electromagnetic environment and in the presence of intense interfering reflections from passive interference, local objects and meteorological conditions.

Известна РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ по патенту №4155088 США МКИ2 G 01 S 9/42, НКИ 343-7.7, 343-18, 1979 г. Используемый в ней зондирующий сигнал представляет собой последовательность составных импульсов. Каждый составной импульс состоит из двух парциальных импульсов одинаковой длительности разных несущих частот. Принципиальным для реализации режима СДЦ является то, что несущие частоты двух парциальных импульсов, находящихся на одной и той же позиции в любых двух последовательно излучаемых составных импульсах, равны.Known radar with the tuning of the carrier frequency and the regime of SDS according to US patent No. 4155088 US MKI 2 G 01 S 9/42, NCI 343-7.7, 343-18, 1979. The probe signal used in it is a sequence of composite pulses. Each composite pulse consists of two partial pulses of the same duration of different carrier frequencies. It is fundamental for the implementation of the SDC mode that the carrier frequencies of two partial pulses located at the same position in any two sequentially emitted composite pulses are equal.

В каждом последующем составном импульсе несущие частоты другого парциального импульса выбираются по случайному закону из заданного набора частот. Поэтому режим СДЦ обеспечивается путем обработки в схеме компенсации пар парциальных импульсов одной и той же частоты, находящихся на одинаковых позициях в двух последовательно следующих составных импульсах. При каждом следующем цикле зондирования меняются позиции парциальных импульсов в соответствии с изменением их несущих частот.In each subsequent composite pulse, the carrier frequencies of the other partial pulse are randomly selected from a given set of frequencies. Therefore, the SDC mode is ensured by processing in the compensation scheme pairs of partial pulses of the same frequency, which are at the same positions in two consecutive composite pulses. At each subsequent probe cycle, the positions of the partial pulses change in accordance with the change in their carrier frequencies.

Работа прототипа предлагаемой РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ поясняется чертежами, представленными на фиг.1, 2.The operation of the prototype of the proposed radar with the adjustment of the carrier frequency and the mode of the SEC is illustrated by the drawings, presented in figure 1, 2.

Фиг.1 - Эпюра изменения несущей частоты зондирующих составных импульсов прототипа.Figure 1 - Diagram of changes in the carrier frequency of the probing composite pulses of the prototype.

Фиг.2 - Схема электрическая функциональная прототипа:Figure 2 - Electrical functional diagram of the prototype:

1 - перестраиваемый СВЧ-генератор;1 - tunable microwave generator;

2 - первый строб-каскад;2 - the first strobe cascade;

3 - второй строб-каскад;3 - second strobe cascade;

4 - первый генератор строб-импульсов;4 - the first strobe generator;

5 - второй генератор строб-импульсов;5 - second strobe generator;

6 - синхрогенератор;6 - a sync generator;

7 - линия задержки на длительность τ;7 - delay line for the duration τ;

8 - сумматор;8 - adder;

9 - передатчик;9 - transmitter;

10 - переключатель прием-передача;10 - receive-transmit switch;

11 - приемопередающая антенна;11 - transceiver antenna;

12 - импульсный модулятор;12 - pulse modulator;

13 - усилитель высокой частоты;13 - high frequency amplifier;

14 - первый полосовой фильтр;14 - the first band-pass filter;

15 - второй полосовой фильтр;15 - second band-pass filter;

16 - первый смеситель;16 - the first mixer;

17 - второй смеситель;17 - the second mixer;

18 - первый усилитель промежуточной частоты;18 is a first intermediate frequency amplifier;

19 - второй усилитель промежуточной частоты;19 is a second intermediate frequency amplifier;

20 - первый фазовый детектор;20 is a first phase detector;

21 - второй фазовый детектор;21 is a second phase detector;

22 - первая схема коммутации;22 is a first switching diagram;

23 - процессор;23 - processor;

24 - схема вычитания;24 is a subtraction scheme;

25 - линия задержки на период повторения Тп;25 - delay line for the repetition period Tp;

26 - вторая схема коммутации.26 is a second switching circuit.

Работа этой РЛС может быть пояснена функциональной схемой. Перестраиваемый по частоте СВЧ-генератор 1 вырабатывает непрерывные СВЧ-колебания, частоты которых равны fm, fn, fm+fnч, fn+fnч, fnч, где fnч - промежуточная частота приемника РЛС. Частоты fm и fn являются несущими частотами парциальных импульсов. Частоты fm+fnч и fn+fnч являются гетеродинирующими для понижения частоты отраженного сигнала до промежуточной.The operation of this radar can be explained by a functional diagram. Frequency tunable microwave generator 1 generates continuous microwave oscillations whose frequencies are fm, fn, fm + fnh, fn + fnh, fnh, where fnh is the intermediate frequency of the radar receiver. The frequencies fm and fn are the carrier frequencies of the partial pulses. The frequencies fm + fnh and fn + fnh are heterodyning to lower the frequency of the reflected signal to an intermediate one.

Частоты fm, fn, fm+fnч и fn+fnч получают путем умножения опорного колебания fnч, чем обеспечивается когерентность всех колебаний.The frequencies fm, fn, fm + fnh and fn + fnh are obtained by multiplying the reference oscillation fnh, which ensures the coherence of all oscillations.

Непрерывные колебания с частотами fm и fn поступают на первый и второй строб-каскады 2 и 3 соотвественно, которые управляются импульсами длительностью τ, вырабатываемыми первым и вторым генераторами строб-импульсов 4 и 5 соотвественно. Синхронизация их запуска осуществляется импульсами, вырабатываемыми синхрогенератором 6. Запуск второго генератора строб-импульсов 5 осуществляется с задержкой на время τ относительно момента запуска первого генератора строб-импульсов 4. Это обеспечивается задержкой синхронизирующих импульсов на время τ в ЛЗ 7.Continuous oscillations with frequencies fm and fn arrive at the first and second strobe stages 2 and 3, respectively, which are controlled by pulses of duration τ generated by the first and second strobe generators 4 and 5, respectively. The synchronization of their start is carried out by pulses generated by the synchro-generator 6. The second strobe generator 5 is launched with a delay of time τ relative to the moment the first strobe pulse generator is started 4. This is ensured by the delay of the synchronization pulses by time τ in LZ 7.

В результате на выходах первого и второго строб-каскадов 2 и 3 формируются парциальные СВЧ-импульсы длительностью τ различных несущих частот fm и fn и сдвинутых один относительно другого на время τ. После их объединения в сумматоре 8 формируется составной зондирующий импульс длительностью 2τ, состоящий из двух парциальных импульсов различных частот. Усиленный в передатчике 9 составной импульс проходит через переключатель прием-передача 10 и излучается через приемопередающую антенну 11. Передатчик 9 стробируется импульсным модулятором 12, длительность импульсов которого выбирается несколько больше 2τ для исключения искажений фазы, возникающих при включении передатчика. Принятые от цели сигналы поступают в усилитель высокой частоты 13 приемника РЛС. После усиления парциальные импульсы различных частот селектируются в первом и втором полосовых фильтрах 14 и 15, полоса пропускания которых соответствует участкам диапозона частот, в пределах которых происходит случайный выбор частот fm и fn.As a result, at the outputs of the first and second strobe stages 2 and 3, partial microwave pulses of duration τ of different carrier frequencies fm and fn and shifted one relative to the other by time τ are formed. After combining them in the adder 8, a composite probing pulse with a duration of 2τ is formed, consisting of two partial pulses of different frequencies. The composite pulse amplified in the transmitter 9 passes through the transmit-receive switch 10 and is radiated through the transmit-receive antenna 11. The transmitter 9 is gated by a pulse modulator 12, the pulse duration of which is selected slightly more than 2τ to eliminate phase distortions that occur when the transmitter is turned on. The signals received from the target are fed to the high-frequency amplifier 13 of the radar receiver. After amplification, partial pulses of different frequencies are selected in the first and second bandpass filters 14 and 15, the passband of which corresponds to parts of the frequency range within which random selection of frequencies fm and fn occurs.

Преобразование парциальных импульсов на промежуточную частоту происходит в первом и втором смесителях 16 и 17, на гетеродинирующие входы которых поступают сигналы fm+fnч и fn+fnч с выходов СВЧ-генератора 1. Усиленные в первом и втором усилителях промежуточной частоты 18 и 19 парциальные импульсы поступают на первый и второй фазовые детекторы 20 и 21 соответственно. В качестве опорного сигнала используются колебания fnч, поступающие с выхода СВЧ-генератора 1. На выходах первого и второго фазовых детекторов 20 и 21 образуются парциальные видеоимпульсы составного принятого от цели сигнала.Partial pulses are converted to an intermediate frequency in the first and second mixers 16 and 17, to the heterodyne inputs of which signals fm + fnch and fn + fnch are supplied from the outputs of the microwave generator 1. Partial pulses amplified in the first and second amplifiers of intermediate frequency 18 and 19 are received to the first and second phase detectors 20 and 21, respectively. As a reference signal, fnch oscillations coming from the output of the microwave generator 1 are used. At the outputs of the first and second phase detectors 20 and 21, partial video pulses of the composite signal received from the target are generated.

Видеоимпульсы поступают на первую схему коммутации 22, которая имеет два сигнальных входа и выхода.Video pulses are fed to the first switching circuit 22, which has two signal inputs and outputs.

Второй выход первой схемы коммутации 22 соединен с первым входом схемы вычитания 24, а первый выход - через линию задержки 25 на один период повторения - со вторым входом схемы вычитания 24. На выходе схемы вычитания 24 образуются видеоимпульсы в случае отражений от движущейся цели. В случае отражений от местных предметов и метеообразований видеоимпульсы с выходов первого и второго фазовых детекторов взаимно компенсируются и сигнал на выходе схемы вычитания 24 отсутствует.The second output of the first switching circuit 22 is connected to the first input of the subtraction circuit 24, and the first output, through the delay line 25 for one repetition period, is connected to the second input of the subtraction circuit 24. Video pulses are generated at the output of the subtraction circuit 24 in case of reflections from a moving target. In the case of reflections from local objects and meteorological events, video pulses from the outputs of the first and second phase detectors are mutually compensated and there is no signal at the output of the subtraction circuit 24.

Управление схемами коммутации и временными циклами работы всей РЛС осуществляется процессором 23.Management of switching schemes and time cycles of the entire radar is carried out by the processor 23.

Вследствие того, что одинаковые несущие частоты формируются на одинаковых позициях парциальных импульсов, необходимо синхронизировать сигнал запуска дисплея СДЦ. Для этого используется вторая схема коммутации 26, соединенная с синхронизатором 6 и выходом ЛЗ 7, которая обеспечивает задержку запуска чередующихся периодов на время τ.Due to the fact that the same carrier frequencies are formed at the same positions of the partial pulses, it is necessary to synchronize the start signal of the SDC display. For this, a second switching circuit 26 is used, connected to the synchronizer 6 and the output of the LZ 7, which provides a delay in the start of alternating periods for a time τ.

Данная РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ наиболее близка к предлагаемой.This radar with the tuning of the carrier frequency and the SDS mode is closest to the proposed one.

Однако данная РЛС характеризуется рядом серьезных недостатков. Применение парциальных импульсов позволяет производить когерентную обработку только между двумя парциальными импульсами, имеющими одинаковую частоту, но при этом когерентность между парциальными импульсами с разной несущей частотой не обеспечивается. Следовательно, огибающая видеоимпульсов на выходе схемы вычитания будет иметь случайный характер. Соответственно, измерение радиальной скорости цели по допплеровскому смещению частоты невозможно.However, this radar is characterized by a number of serious drawbacks. The use of partial pulses allows coherent processing between only two partial pulses having the same frequency, but coherence between partial pulses with different carrier frequencies is not ensured. Therefore, the envelope of the video pulses at the output of the subtraction circuit will be random. Accordingly, measuring the radial velocity of a target by Doppler frequency offset is not possible.

Сравнительно низкая помехозащищенность РЛС по отношению к активным помехам, т.к. несущая частота парциальных импульсов, находящихся на одинаковых позициях, повторяется, следовательно, может быть вскрыта разведывательным приемником РЭП и подавлена.Relatively low radar noise immunity in relation to active interference, as The carrier frequency of the partial pulses located at the same positions is repeated, therefore, it can be opened by the REP reconnaissance receiver and suppressed.

Предлагаемым изобретением решаются задачи повышения помехозащищенности по отношению к активным помехам и измерения радиальной скорости цели по допплеровскому смещению частоты.The present invention solves the problem of increasing noise immunity with respect to active interference and measuring the radial velocity of the target by Doppler frequency offset.

Для достижения указанного технического результата в РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ, содержащую перестраиваемый СВЧ-генератор, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого и второго строб-каскадов соответственно, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго генераторов строб-импульсов соответственно. Вход второго генератора строб-импульсов подключен к выходу линии задержки на длительность импульсов τ. Выходы первого и второго строб-каскадов подключены к первому и второму входам сумматора, выход которого соединен с первым входом передатчика, второй вход передатчика соединен с выходом импульсного модулятора, выход передатчика подключен ко входу переключателя прием-передача, вход-выход которого соединен со входом-выходом приемопередающей антенны, а выход переключателя прием-передача соединен со входом усилителя высокой частоты. Выход усилителя высокой частоты подключен к входам первого и второго полосовых фильтров. Полосовые фильтры последовательно соединяются с первым смесителем, первым усилителем промежуточной частоты, первым фазовым детектором и вторым смесителем, вторым усилителем промежуточной частоты, вторым фазовым детектором соответственно. При этом вторые входы первого и второго смесителей подключены к третьему и четвертому выходам перестраиваемого СВЧ-генератора, вторые входы первого и второго фазовых детекторов подключены к пятому выходу перестраиваемого СВЧ-генератора. Выходы первого и второго фазовых детекторов подключены к первому и второму входам первой схемы коммутации. Первый выход первой схемы коммутации подключен к первому входу линии задержки на период повторения, второй выход линии задержки на период повторения подключен к входу синхрогенератора, выход синхрогенератора подключен ко второму входу линии задержки на период повторения, ко входу процессора, ко входу первого генератора строб-импульсов, ко входу линии задержки на длительность импульса τ, ко входу импульсного модулятора, к первому входу второй схемы коммутации, при этом второй вход второй схемы коммутации подключен к выходу линии задержки на длительность импульса τ, первый выход процессора подключен к третьему входу первой схемы коммутации, второй выход процессора подключен ко входу перестраиваемого СВЧ-генератора, третий выход соединен с третьим входом второй схемы коммутации, а также дополнительно введенный третий фазовый детектор, первый вход которого соединен со вторым выходом первой схемы коммутации, а второй вход соединен с первым выходом линии задержки на период повторения. При этом на выходе формируется сигнал СДЦ.To achieve the specified technical result in a radar with a tunable carrier frequency and an SDC mode containing a tunable microwave generator, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the first and second strobe stages, respectively, the second inputs of which are connected to the outputs of the first and second strobe generators pulses respectively. The input of the second strobe pulse generator is connected to the output of the delay line for the pulse duration τ. The outputs of the first and second strobe stages are connected to the first and second inputs of the adder, the output of which is connected to the first input of the transmitter, the second input of the transmitter is connected to the output of the pulse modulator, the output of the transmitter is connected to the input of the receive-transmit switch, the input-output of which is connected to the input- the output of the transceiver antenna, and the output of the receive-transmit switch is connected to the input of the high-frequency amplifier. The output of the high-frequency amplifier is connected to the inputs of the first and second bandpass filters. The bandpass filters are connected in series with the first mixer, the first intermediate frequency amplifier, the first phase detector and the second mixer, the second intermediate frequency amplifier, and the second phase detector, respectively. The second inputs of the first and second mixers are connected to the third and fourth outputs of the tunable microwave generator, the second inputs of the first and second phase detectors are connected to the fifth output of the tunable microwave generator. The outputs of the first and second phase detectors are connected to the first and second inputs of the first switching circuit. The first output of the first switching circuit is connected to the first input of the delay line for the repetition period, the second output of the delay line for the repetition period is connected to the input of the sync generator, the output of the sync generator is connected to the second input of the delay line for the repetition period, to the input of the processor, to the input of the first strobe generator , to the input of the delay line for the duration of the pulse τ, to the input of the pulse modulator, to the first input of the second switching circuit, while the second input of the second switching circuit is connected to the output of the delay line and for the pulse duration τ, the first output of the processor is connected to the third input of the first switching circuit, the second output of the processor is connected to the input of the tunable microwave generator, the third output is connected to the third input of the second switching circuit, and also an additional third phase detector, the first input of which is connected with the second output of the first switching circuit, and the second input is connected to the first output of the delay line for a repetition period. In this case, an output of the SDC signal is generated.

Принципиальным для обеспечения когерентной обработки является то, что несущие частоты двух парциальных импульсов, находящихся на одной и той же позиции в любых двух последовательно излучаемых составных импульсов, отличаются на фиксированное значение частоты Δf.It is fundamental to ensure coherent processing that the carrier frequencies of two partial pulses located at the same position in any two sequentially emitted composite pulses differ by a fixed frequency Δf.

В каждом последующем составном импульсе несущая частота другого парциального импульса выбирается по случайному закону из заданного диапазона частот.In each subsequent composite pulse, the carrier frequency of another partial pulse is randomly selected from a given frequency range.

Благодаря наличию отличительных признаков на выходе третьего фазового детектора при отражениях сигналов от движущейся цели образуются видеоимпульсы, амплитуда которых промодулирована разностной частотой Допплера. Разностная частота Допплера зависит от выбора фиксированного значения отстройки несущей частоты ΔfDue to the presence of distinctive features at the output of the third phase detector, when the signals are reflected from a moving target, video pulses are formed whose amplitude is modulated by the Doppler difference frequency. The Doppler difference frequency depends on the choice of a fixed value of the offset of the carrier frequency Δf

ΔFдоп=Fдоп2-Fдоп1=2Vр(f1+Δf)/с-2Vрf1/с=2VрΔf/с,ΔFdop = Fdop2-Fdop1 = 2Vp (f1 + Δf) / s-2Vpf1 / s = 2VpΔf / s,

где Vp - радиальная скорость цели, f1 - несущая частота первого в паре парциального зондирующего импульса, с - скорость света.where Vp is the radial velocity of the target, f1 is the carrier frequency of the first partial probe pulse in the pair, and c is the speed of light.

По значению частоты огибающих видеоимпульсов на выходе третьего фазового детектора появляется возможность определения радиальной скорости цели.By the value of the frequency of the envelopes of the video pulses at the output of the third phase detector, it becomes possible to determine the radial velocity of the target.

При случайном выборе несущей частоты первого в паре парциального импульса и фиксированной отстройки несущей частоты Δf для второго в паре парциального импульса значение несущих частот всей последовательности составных зондирующих импульсов будет представляться разведывательному приемнику системы радиоэлектронного подавления случайной последовательностью. Это значительно затруднит постановку активных помех и, следовательно, повысит помехозащищенность предлагаемой РЛС.If the carrier frequency of the first partial pulse in the pair is randomly selected and the carrier frequency Δf is fixed for the second partial pulse in the pair, the value of the carrier frequencies of the entire sequence of composite probe pulses will be presented to the reconnaissance receiver of the electronic suppression system with a random sequence. This greatly complicates the formulation of active interference and, therefore, will increase the noise immunity of the proposed radar.

Предлагаемая РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.3, 4.The proposed radar with the adjustment of the carrier frequency and the mode of the SDC is illustrated by the drawings presented in figure 3, 4.

Фиг.3 - Эпюра изменения несущей частоты зондирующих составных импульсов.Figure 3 - Diagram of changes in the carrier frequency of the probing composite pulses.

Фиг.4 - Схема электрическая функциональная, где:Figure 4 - Electric functional diagram, where:

1 - перестраиваемый СВЧ-генератор;1 - tunable microwave generator;

2 - первый строб-каскад;2 - the first strobe cascade;

3 - второй строб-каскад;3 - second strobe cascade;

4 - первый генератор строб-импульсов;4 - the first strobe generator;

5 - второй генератор строб-импульсов;5 - second strobe generator;

6 - синхронизатор;6 - synchronizer;

7 - линия задержки на длительность импульса τ;7 - delay line for the pulse duration τ;

8 - сумматор;8 - adder;

9 - передатчик;9 - transmitter;

10 - переключатель прием-передача;10 - receive-transmit switch;

11 - приемопередающая антенна;11 - transceiver antenna;

12 - импульсный модулятор;12 - pulse modulator;

13 - усилитель высокой частоты;13 - high frequency amplifier;

14 - первый полосовой фильтр;14 - the first band-pass filter;

15 - второй полосовой фильтр;15 - second band-pass filter;

16 - первый смеситель;16 - the first mixer;

17 - второй смеситель;17 - the second mixer;

18 - первый усилитель промежуточной частоты;18 is a first intermediate frequency amplifier;

19 - второй усилитель промежуточной частоты;19 is a second intermediate frequency amplifier;

20 - первый фазовый детектор;20 is a first phase detector;

21 - второй фазовый детектор;21 is a second phase detector;

22 - первая схема коммутации;22 is a first switching diagram;

23 - процессор;23 - processor;

25 - линия задержки на период повторения Тп;25 - delay line for the repetition period Tp;

26 - вторая схема коммутации;26 - the second switching circuit;

27 - третий фазовый детектор.27 - the third phase detector.

РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ содержит перестраиваемый СВЧ-генератор 1, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого и второго строб-каскадов 2, 3 соответственно. Вторые входы строб-каскадов 2, 3 подключены к выходам первого и второго генераторов строб-импульсов 4, 5 соответственно. Вход генератора строб-импульса 5 соединен с выходом линии задержки на длительность импульса τ 7. Выходы строб-каскадов 2 и 3 подключены к первому и второму входам сумматора 8, выход которого соединен с первым входом передатчика 9, второй вход передатчика 9 соединен с выходом импульсного модулятора 12. Выход передатчика 9 соединен со входом переключателя прием-передача 10, вход-выход которого соединен со входом-выходом приемопередающей антенны 11, а выход - со входом усилителя высокой частоты 13. Выход усилителя высокой частоты 13 подключен к входам первого и второго полосовых фильтров 14, 15. Выходы полосовых фильтров 14, 15 соединены с первыми входами первого и второго смесителей 16, 17 соответственно. Вторые входы первого и второго смесителей 16, 17 соединены с третьим и четвертым выходами перестраиваемого СВЧ-генератора 1 соответственно. Выходы первого и второго смесителей 16, 17 соединены со входами первого и второго усилителей промежуточной частоты 18, 19 соответственно. Выходы первого и второго усилителей промежуточной частоты 18, 19 соединены с первыми входами первого и второго фазовых детекторов 20, 21 соответственно. Вторые входы фазовых детекторов 20, 21 соединены с пятым выходом перестраиваемого СВЧ-генератора 1. Выходы первого и второго фазовых детекторов 20, 21 соединены с первым и вторым входами первой схемы коммутации 22 соответственно, второй выход которой подключен к первому входу третьего фазового детектора 27, а первый выход - к первому входу линии задержки на период повторения Тп 25. Первый выход линии задержки 25 подключен ко второму входу третьего фазового детектора 27.The radar with the tuning of the carrier frequency and the SDC mode contains a tunable microwave generator 1, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the first and second strobe stages 2, 3, respectively. The second inputs of strobe stages 2, 3 are connected to the outputs of the first and second strobe generators 4, 5, respectively. The input of the strobe pulse generator 5 is connected to the output of the delay line for a pulse duration of τ 7. The outputs of the strobe stages 2 and 3 are connected to the first and second inputs of the adder 8, the output of which is connected to the first input of the transmitter 9, the second input of the transmitter 9 is connected to the pulse output modulator 12. The output of the transmitter 9 is connected to the input of the transmit-receive switch 10, the input-output of which is connected to the input-output of the transceiver antenna 11, and the output to the input of the high-frequency amplifier 13. The output of the high-frequency amplifier 13 is connected to the inputs the first and second bandpass filters 14, 15. The outputs of the bandpass filters 14, 15 are connected to the first inputs of the first and second mixers 16, 17, respectively. The second inputs of the first and second mixers 16, 17 are connected to the third and fourth outputs of the tunable microwave generator 1, respectively. The outputs of the first and second mixers 16, 17 are connected to the inputs of the first and second amplifiers of intermediate frequency 18, 19, respectively. The outputs of the first and second intermediate frequency amplifiers 18, 19 are connected to the first inputs of the first and second phase detectors 20, 21, respectively. The second inputs of the phase detectors 20, 21 are connected to the fifth output of the tunable microwave generator 1. The outputs of the first and second phase detectors 20, 21 are connected to the first and second inputs of the first switching circuit 22, respectively, the second output of which is connected to the first input of the third phase detector 27, and the first output is to the first input of the delay line for the repetition period Tp 25. The first output of the delay line 25 is connected to the second input of the third phase detector 27.

Временная регламентация работы РЛС осуществляется синхрогенератором 6, выход которого соединен со входами процессора 23, первого генератора строб-импульсов 4, линии задержки на длительность импульса τ 7, первым входом второй схемы коммутации 26, входом импульсного модулятора 12 и вторым входом линии задержки 25.The time control of the radar is carried out by a sync generator 6, the output of which is connected to the inputs of the processor 23, the first strobe pulse generator 4, the delay line for the pulse duration τ 7, the first input of the second switching circuit 26, the input of the pulse modulator 12 and the second input of the delay line 25.

Вход синхрогенератора 6 соединен со вторым выходом линии задержки 25. Выход линии задержки 7 также соединен со вторым входом второй схемы коммутации 26. Первый, второй и третий выходы процессора 23 подключены соответственно к третьему входу первой схемы коммутации 22, входу перестраиваемого СВЧ-генератора 1 и к третьему входу второй схемы коммутации 26.The input of the clock 6 is connected to the second output of the delay line 25. The output of the delay line 7 is also connected to the second input of the second switching circuit 26. The first, second and third outputs of the processor 23 are connected respectively to the third input of the first switching circuit 22, the input of the tunable microwave generator 1 and to the third input of the second switching circuit 26.

Заявляемая радиолокационная система функционирует следующим образом.The inventive radar system operates as follows.

Перестраиваемый СВЧ-генератор 1 вырабатывает непрерывные СВЧ-колебания частотой fnч, fm, fn, fm+fnч, fn+fnч. Колебания несущих частот fm, fn поступают на первый и второй строб-каскады 2 и 3, которые управляются импульсами длительностью τ, вырабатываемыми первым и вторым генераторами строб-импульсов 4 и 5. Синхронизация их запуска осуществляется импульсами синхронизации, вырабатываемыми синхрогенератором 6. Запуск второго генератора строб-импульсов 5 осуществляется с задержкой на время τ относительно момента запуска первого генератора строб-импульсов 4. Это обеспечивается задержкой импульсов синхронизации на время т в линии задержки на длительность импульса τ 7. В результате на выходах первого и второго строб-каскадов 2 и 3 формируются парциальные СВЧ-импульсы длительностью τ и несущими частотами fm и fn. При этом парциальные импульсы оказываются сдвинуты друг относительно друга на время τ. Полученные парциальные импульсы объединяются в сумматоре 8, формируя составной радиоимпульс длительностью 2τ, состоящий из частот fm и fn. Составной импульс усиливается в передатчике 9 и через переключатель прием-передача 10 поступает в приемопередающую систему 11, которая излучает импульс в пространство. При этом передатчик 9 стробируется импульсным модулятором 12, длительность импульсов которого выбирается несколько больше, чем 2τ для исключения искажений фазы, возникающих при включении передатчика.The tunable microwave generator 1 generates continuous microwave oscillations of the frequency fnch, fm, fn, fm + fnch, fn + fnch. Oscillations of the carrier frequencies fm, fn arrive at the first and second strobe stages 2 and 3, which are controlled by pulses of duration τ generated by the first and second strobe generators 4 and 5. Synchronization of their start is carried out by synchronization pulses generated by the sync generator 6. Start of the second generator the strobe pulses 5 are delayed for a time τ relative to the start of the first strobe pulse generator 4. This is achieved by delaying the synchronization pulses by time t in the delay line for a duration s pulse τ 7. As a result, the outputs of the first and second gating stages 2 and 3 are formed by partial microwave pulses τ and carrier frequencies fm and fn. In this case, the partial pulses are shifted relative to each other by time τ. The obtained partial pulses are combined in the adder 8, forming a composite radio pulse with a duration of 2τ, consisting of frequencies fm and fn. The composite pulse is amplified in the transmitter 9 and through the receive-transmit switch 10 enters the transceiver system 11, which emits the pulse into space. In this case, the transmitter 9 is gated by a pulse modulator 12, the pulse duration of which is selected slightly more than 2τ to eliminate phase distortions that occur when the transmitter is turned on.

Отраженные от цели сигналы принимаются приемопередающей антенной 11 и через переключатель прием-передача 10 поступают в усилитель высокой частоты 13 радиолокационного приемника. После предварительного усиления сигналы поступают на первый 14 и второй 15 полосовые фильтры, где происходит разделение сигналов частотой fm+fдоп1 и fn+fдоп2, где fдоп1, fдоп2 - допплеровское смещение частоты при несущих частотах РЛС fm и fn соответствнно.The signals reflected from the target are received by the transceiver antenna 11 and through the receive-transmit switch 10 enter the high-frequency amplifier 13 of the radar receiver. After preliminary amplification, the signals are fed to the first 14 and second 15 bandpass filters, where the signals are separated by the frequencies fm + fdop1 and fn + fdop2, where fdop1, fdop2 is the Doppler frequency shift at the carrier frequencies of the radar fm and fn, respectively.

Преобразование разделенных парциальных импульсов в промежуточную частоту осуществляется в первом и втором смесителях 16, 17, на гетеродинирующие входы которых поступает непрерывное колебание частотой fm+fnч, fn+fnч с 3-го и 4-го выходов перестраиваемого СВЧ-генератора 1. Усиленные в первом и втором усилителях промежуточной частоты 18, 19 парциальные импульсы поступают на первые входы первого и второго фазовых детекторов 20, 21, на вторые входы которых поступает опорное напряжение fnч с 5-го выхода перестраиваемого СВЧ-генератора 1. На выходах первого и второго фазовых детекторов 20, 21 образуется сигнал соответствующей допплеровской частоты fдоп1 и fдоп2. Эти сигналы поступают на первый и второй входы первой схемы коммутации 22. Первый в паре парциальный импульс задерживается в линии задержки на период повторения Тп 25 и поступает на второй вход третьего фазового детектора 27, на первый вход которого поступает незадержанный второй парциальный импульс в паре. На выходе третьего фазового детектора 27 образуются видеоимпульсы с частотой огибающей, равной разностной частоте ДопплераThe conversion of the divided partial pulses to an intermediate frequency is carried out in the first and second mixers 16, 17, the heterodyne inputs of which receive a continuous oscillation with the frequency fm + fnch, fn + fnch from the 3rd and 4th outputs of the tunable microwave generator 1. Amplified in the first and the second intermediate frequency amplifiers 18, 19, partial pulses are fed to the first inputs of the first and second phase detectors 20, 21, the second inputs of which receive the reference voltage fnch from the 5th output of the tunable microwave generator 1. At the outputs of the first second phase detectors 20, 21 is formed corresponding to the Doppler frequency signal and fdop1 fdop2. These signals are fed to the first and second inputs of the first switching circuit 22. The first partial pulse in the pair is delayed in the delay line for the repetition period Tp 25 and is fed to the second input of the third phase detector 27, the first input of which receives an undetected second partial pulse in the pair. At the output of the third phase detector 27, video pulses are formed with an envelope frequency equal to the Doppler difference frequency

Δfдоп=fдоп2-fдоп1=2VpΔf/cΔfdop = fdop2-fdop1 = 2VpΔf / c

Управление схемами коммутации 22 и 26 осуществляется сигналами процессора 23. Когда один из выходов первой схемы коммутации подключается к линии задержки на период повторения Тп 25, другой из ее выходов непосредственно соединяется со входом третьего фазового детектора. На выходе третьего фазового детектора 27 формируется сигнал СДЦ путем совместной обработки парциальных импульсов с фиксированной отстройкой двух последовательно следующих составных зондирующих импульсов.The switching circuits 22 and 26 are controlled by the signals of the processor 23. When one of the outputs of the first switching circuit is connected to the delay line for a repetition period Tp 25, the other of its outputs is directly connected to the input of the third phase detector. At the output of the third phase detector 27, an SDC signal is formed by joint processing of partial pulses with a fixed detuning of two sequentially following composite probe pulses.

Вследствие того, что несущие частоты с фиксированной отстройкой формируются на одинаковых позициях парциальных импульсов, необходимо синхронизировать сигнал запуска дисплея СДЦ. Для этого используется вторая схема коммутации 26, соединенная с синхрогенератором 6 и выходом линии задержки 7, которая обеспечивает задержку запуска чередующихся периодов на время τ.Due to the fact that the carrier frequencies with a fixed detuning are formed at the same positions of the partial pulses, it is necessary to synchronize the start signal of the SDC display. For this, a second switching circuit 26 is used, connected to the clock 6 and the output of the delay line 7, which provides a delay in the start of alternating periods for a time τ.

Claims (1)

РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ, содержащая перестраиваемый СВЧ-генератор, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого и второго строб-каскадов соответственно, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго генераторов строб-импульсов соответственно, при этом вход второго генератора строб-импульсов подключен к выходу линии задержки на длительность импульсов τ, выходы первого и второго строб-каскадов подключены к первому и второму входам сумматора, выход которого соединен с первым входом передатчика, второй вход передатчика соединен с выходом импульсного модулятора, выход передатчика подключен ко входу переключателя прием-передача, вход-выход которого соединен со входом-выходом приемопередающей антенны, выход переключателя прием-передача соединен со входом усилителя высокой частоты, выход усилителя высокой частоты подключен к входам первого и второго полосовых фильтров, которые последовательно соединяются с первым смесителем, первым усилителем промежуточной частоты, первым фазовым детектором и вторым смесителем, вторым усилителем промежуточной частоты, вторым фазовым детектором соответственно, при этом вторые входы первого и второго смесителей подключены к третьему и четвертому выходам перестраиваемого СВЧ генератора, вторые входы первого и второго фазовых детекторов подключены к пятому выходу перестраиваемого СВЧ генератора, выходы первого и второго фазовых детекторов подключены к первому и второму входам первой схемы коммутации, первый выход первой схемы коммутации подключен к первому входу линии задержки на период повторения, второй выход линии задержки на период повторения подключен к входу синхрогенератора, выход синхрогенератора подключен ко второму входу линии задержки на период повторения, ко входу процессора, ко входу первого генератора строб-импульсов, ко входу линии задержки на длительность импульса τ, ко входу импульсного модулятора, к первому входу второй схемы коммутации, при этом второй вход второй схемы коммутации подключен к выходу линии задержки на длительность импульса τ, первый выход процессора подключен к третьему входу первой схемы коммутации, второй выход процессора подключен ко входу перестраиваемого СВЧ генератора, третий выход соединен с третьим входом второй схемы коммутации, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введен третий фазовый детектор, первый вход которого соединен со вторым выходом первой схемы коммутации, второй вход соединен с первым выходом линии задержки на период повторения.A radar with a tunable carrier frequency and an SDC mode, containing a tunable microwave generator, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the first and second strobe stages, respectively, the second inputs of which are connected to the outputs of the first and second strobe generators, respectively, while the input the second strobe generator is connected to the output of the delay line for the pulse duration τ, the outputs of the first and second strobe stages are connected to the first and second inputs of the adder, the output of which is connected to the first during the transmitter, the second input of the transmitter is connected to the output of the pulse modulator, the output of the transmitter is connected to the input of the receive-transmit switch, the input-output of which is connected to the input-output of the transceiver antenna, the output of the receive-transmit switch is connected to the input of the high-frequency amplifier, the output of the high-frequency amplifier connected to the inputs of the first and second bandpass filters, which are connected in series with the first mixer, the first intermediate frequency amplifier, the first phase detector and the second mix a second intermediate-frequency amplifier, a second phase detector, respectively, while the second inputs of the first and second mixers are connected to the third and fourth outputs of the tunable microwave generator, the second inputs of the first and second phase detectors are connected to the fifth output of the tunable microwave generator, the outputs of the first and second phase detectors are connected to the first and second inputs of the first switching circuit, the first output of the first switching circuit is connected to the first input of the delay line for a repetition period, the second the output of the delay line for the repetition period is connected to the input of the sync generator, the output of the sync generator is connected to the second input of the delay line for the period of repetition, to the input of the processor, to the input of the first generator of strobe pulses, to the input of the delay line for the duration of the pulse τ, to the input of the pulse modulator, to the first input of the second switching circuit, while the second input of the second switching circuit is connected to the output of the delay line for the pulse duration τ, the first output of the processor is connected to the third input of the first switching circuit, in the second processor output is connected to the input of the tunable microwave generator, the third output is connected to the third input of the second switching circuit, characterized in that it also has a third phase detector, the first input of which is connected to the second output of the first switching circuit, the second input is connected to the first output of the line delays for the repetition period.
RU2002112576/09A 2002-05-13 2002-05-13 Carrier-tuning and mti-mode radar system RU2245562C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002112576/09A RU2245562C2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Carrier-tuning and mti-mode radar system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002112576/09A RU2245562C2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Carrier-tuning and mti-mode radar system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002112576A RU2002112576A (en) 2004-02-10
RU2245562C2 true RU2245562C2 (en) 2005-01-27

Family

ID=35139299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002112576/09A RU2245562C2 (en) 2002-05-13 2002-05-13 Carrier-tuning and mti-mode radar system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2245562C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАРТОН Д. Радиолокационные системы. - М.: Военное издательство, 1967, с.212-215. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002112576A (en) 2004-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3606257B2 (en) Doppler radar device
US4006477A (en) Pulse coherent transponder with precision frequency offset
US2525328A (en) Radar system
US4983979A (en) Radar detection of targets at short and long range
GB1420513A (en) Range measurement pulse radar system
US4201986A (en) Continuous wave radar equipment
JP3142364B2 (en) Radar equipment
US4635060A (en) Coherent-on-receive radar with prephase correction circuit
JP2003172776A (en) Radar device
JPH04357485A (en) Pulse doppler radar apparatus
US2677126A (en) Wave signaling system
EP0154054A2 (en) HF arrangement for coherent pulse radar
RU2245562C2 (en) Carrier-tuning and mti-mode radar system
GB915399A (en) Fm doppler navigation system utilizing first fm sideband
US3975729A (en) Target detecting system
JP4298524B2 (en) Radar equipment
RU2234719C2 (en) Radar system for retuning carrier frequency from pulse to pulse in mode of moving target selection
RU2234720C1 (en) Radar system with retuning of carrier frequency in mode of moving target selection
GB894551A (en) Improvements in or relating to frequency modulated radar systems
US2659076A (en) Moving object radio pulse-echo system
RU2314552C1 (en) Mode of automatic tracking of a target according to speed in a pulse-doppler locator
US3299426A (en) Moving target radar system
RU2591049C2 (en) Pseudocoherent rls with high repetition frequency of sounding pulses
JPH0972954A (en) Tracking radar transmitter-receiver
JP2603024B2 (en) Radar equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090514