RU2379701C1 - Радиолокационное устройство фиксации дальности с частотной модуляцией - Google Patents
Радиолокационное устройство фиксации дальности с частотной модуляцией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2379701C1 RU2379701C1 RU2008127674/09A RU2008127674A RU2379701C1 RU 2379701 C1 RU2379701 C1 RU 2379701C1 RU 2008127674/09 A RU2008127674/09 A RU 2008127674/09A RU 2008127674 A RU2008127674 A RU 2008127674A RU 2379701 C1 RU2379701 C1 RU 2379701C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- doppler frequency
- channel
- output
- harmonic
- range
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиолокационной техники и может использоваться, например, в неконтактных взрывателях, в датчиках дальности, датчиках высоты над поверхностью земли. Достигаемый технический результат - повышение точности фиксации дальности срабатывания и повышение помехоустойчивости. Указанный результат достигается за счет того, что заявленное устройство содержит частотно-модулированный приемопередатчик, канал выделения «n»-ой гармоники сигнала частоты Доплера, канал выделения «(n+к)»-ой гармоники сигнала частоты Доплера, интегратор, амплитудный компаратор, исполнительное устройство. Канал выделения «n»-ой гармоники сигнала частоты Доплера соединен непосредственно с первым входом амплитудного компаратора, а усилитель-ограничитель и счетчик импульсов определенным образом соединены между собой. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть применено в устройствах с непрерывным частотно-модулированным зондирующим сигналом для фиксации заранее установленной дальности до объекта при сближении с ним. Устройство может использоваться в неконтактных взрывателях, в датчиках дальности, датчиках высоты над поверхностью земли и т.п.
Известно устройство фиксации дальности до объекта с непрерывным частотно-модулированным зондирующим сигналом (Парфентьев В.Н. «Возможность применения радиовзрывателя с линейной ЧМ для определения степени неровности верхней границы ледяного покрова», Труды МЭИ, 1977 г., с.21). Устройство содержит частотно-модулированный приемопередатчик, канал выделения «n»-ой гармоники сигнала частоты Доплера, канал выделения «(n+к)»-ой гармоники сигнала частоты Доплера и интегратор, выход которого подключен ко второму входу амплитудного компаратора. Недостатком устройства является низкая точность.
Ближайшим аналогом, взятым за прототип заявляемого изобретения, является устройство фиксации дальности до объекта с непрерывным частотно-модулированным зондирующим сигналом (Коган И.М. «Ближняя радиолокация», М., издательство "Советское радио", 1972 г., с.60), использующее спектральный метод обработки результирующего колебания и содержащее приемопередатчик, к выходу которого подключены канал выделения «n»-ой гармоники сигнала частоты Доплера и канал выделения «(n+к)»-ой гармоники сигнала частоты Доплера, выход которого через интегратор подключен к второму входу амплитудного компаратора. Устройство содержит также исполнительное устройство.
В данном устройстве обработка результирующего колебания заключается в выделении многоканальным усилителем составляющих гармоник частоты модуляции полезного сигнала, усилении и выпрямлении сигналов частоты Доплера. Постоянные напряжения с выходов интеграторов, подключенных к выходу каждого канала выделения гармоник сигнала Доплера, поступают в суммарно-разностное устройство.
Выбор постоянных времени интегрирования в известных устройствах чрезвычайно затруднен из-за противоречивых требований:
- с одной стороны, для обеспечения высокой точности дальности (высоты) срабатывания постоянные интегрирования желательно иметь минимально возможными;
- с другой стороны, для обеспечения помехоустойчивости постоянные времени необходимо максимально увеличивать.
Как следствие этого противоречия в известных устройствах наблюдается большой разброс дальности срабатывания в зависимости от скорости сближения устройства с отражающим объектом.
В то же время эти устройства не защищены от ложных срабатываний при действии одиночных импульсных помех и шумов источника тока.
Задача изобретения - устранение зависимости дальности (высоты) срабатывания от скорости сближения предлагаемого устройства с отражающим объектом и исключение ложных срабатываний устройства от импульсных помех.
Технический результат - повышение точности фиксации дальности срабатывания и повышение помехоустойчивости.
Сущность изобретения состоит в том, что радиолокационное устройство фиксации дальности с частотной модуляцией содержит приемопередатчик, к выходу которого подключены канал выделения «n»-ой гармоники сигнала частоты Доплера и канал выделения «(n+к)»-ой гармоники сигнала частоты Доплера, выход которого через интегратор подключен к второму входу амплитудного компаратора, также содержит исполнительное устройство.
Отличительными признаками является то, что канал выделения «n»-ой гармоники сигнала частоты Доплера соединен непосредственно с первым входом амплитудного компаратора, а между выходом амплитудного компаратора и исполнительным устройством включены соединенные последовательно усилитель-ограничитель и счетчик импульсов, при этом исполнительное устройство предназначено для формирования импульса срабатывания радиолокационного устройства, причем момент срабатывания определяется зависимостью фиксируемой дальности ΔН от заданного числа накапливаемых импульсов частоты Доплера ΔН=N·λ/2, где фиксируемая дальность ΔН - это путь, проходимый радиолокационным устройством фиксации дальности с момента появления импульсов на выходе амплитудного компаратора до момента срабатывания исполнительного устройства, N - число накапливаемых импульсов, λ - длина волны зондирующего сигнала.
Изобретательский уровень предлагаемого решения состоит в разрешении технического противоречия между обеспечением высокой точности и высокой помехозащищенности устройства.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства.
На фиг.2 показаны эпюры сигналов, где "y(t)" - величина сигнала, t - время.
Устройство содержит приемопередатчик с модулятором 1, к выходу которого подключены канал 2 выделения «n»-ой гармоники сигнала частоты Доплера и канал 3 выделения «(n+к)»-ой гармоники сигнала частоты Доплера, выход которого через интегратор 4 подключен ко второму входу компаратора 5. Выход канала 2 выделения «n»-ой гармоники сигнала частоты Доплера соединен непосредственно с первым входом компаратора 5, к выходу которого последовательно подключены усилитель-ограничитель 6, счетчик импульсов 7, исполнительное устройство 8.
Работа устройства состоит в следующем (см. фиг.1). Приемопередатчик с модулятором 1 генерирует и излучает в пространство частотно-модулированный зондирующий сигнал, принимает часть отраженной объектом энергии зондирующего сигнала, осуществляет смешивание прямого и отраженного сигналов и выдает результирующее колебание на входы каналов 2 и 3 выделения соответствующих гармоник «n» и «(n+к)» сигнала частоты Доплера. Работа устройства иллюстрируется эпюрами (см. фиг.2).
Канал 2 выделяет из результирующего колебания «n»-ую гармонику полезного сигнала, преобразует ее в напряжение частоты Доплера, после чего выделенный сигнал подается на первый вход амплитудного компаратора 5 (кривая "y1(t)" на фиг.2).
Канал 3 выделения «(n+к)»-ой гармоники сигнала частоты Доплера выделяет из результирующего колебания «(n+к)»-ую гармонику и подает выделенный сигнал на интегратор 4. Интегратор 4 формирует постоянное напряжение (кривая "y2(t)" на фиг.2) с амплитудой, пропорциональной амплитуде сигнала «(n+к)»-ой гармоники, которое подается на второй вход амплитудного компаратора 5.
На дальности (высоте) большей, чем рабочая, постоянное напряжение на выходе интегратора 4 превышает амплитуду напряжения частоты Доплера на выходе канала 2, и поэтому на выходе компаратора 5 отсутствует напряжение (момент времени t1 на фиг.2). На рабочей дальности (высоте) амплитуда напряжения частоты Доплера на выходе канала 2 превышает постоянное напряжение на выходе интегратора 4 (момент времени t2 на фиг.2) и на выходе компаратора 5 появляются импульсы с частотой Доплера, которые нормируются по амплитуде усилителем-ограничителем 6 (график "y3(t)" на фиг.2). Нормированные по амплитуде импульсы с выхода усилителя-ограничителя 6 поступают на счетчик импульсов 7. При накоплении заданного числа импульсов счетчик импульсов 7 запускает исполнительное устройство 8, которое формирует импульс срабатывания (график "y4(t)" на фиг.2) радиолокационного устройства (момент времени t3 на фиг.2) на фиксируемой до объекта дальности (высоте).
Точность фиксации дальности (высоты) в предлагаемом устройстве выше за счет того, что с момента появления импульсов на выходе компаратора 5 (фиг.2, момент t2) до срабатывания исполнительного каскада 8 (фиг.2, момент t3) устройство фиксации дальности проходит путь ΔН, определяемый только заданным числом накапливаемых импульсов частоты Доплера, и не зависит от скорости сближения с объектом. Величина ΔН определяется по формуле:
ΔH=N·λ/2
где N - число накапливаемых импульсов;
λ - длина волны зондирующего сигнала.
Воздействие помехи в виде мощных одиночных импульсов или кратковременных шумов источника тока с большой амплитудой не приводит к ложному срабатыванию устройства, так как для этого необходима последовательность таких импульсов с числом, большим или равным N.
Claims (1)
- Радиолокационное устройство фиксации дальности с частотной модуляцией, содержащее частотно-модулированный приемопередатчик, к выходу которого подключены канал выделения n-й гармоники сигнала частоты Доплера и канал выделения (п+к)-й гармоники сигнала частоты Доплера, выход которого через интегратор подключен к второму входу амплитудного компаратора, содержащее также исполнительное устройство, отличающееся тем, что канал выделения n-й гармоники сигнала частоты Доплера соединен непосредственно с первым входом амплитудного компаратора, а между выходом амплитудного компаратора и исполнительным устройством включены соединенные последовательно усилитель-ограничитель и счетчик импульсов, при этом исполнительное устройство предназначено для формирования импульса срабатывания радиолокационного устройства, причем момент срабатывания определяется зависимостью фиксируемой дальности ΔН от заданного числа накапливаемых импульсов частоты Доплера ΔН=N·λ/2, где фиксируемая дальность ΔН - это путь, проходимый радиолокационным устройством фиксации дальности с момента появления импульсов на выходе амплитудного компаратора до момента срабатывания исполнительного устройства, N - число накапливаемых импульсов, λ - длина волны зондирующего сигнала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008127674/09A RU2379701C1 (ru) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | Радиолокационное устройство фиксации дальности с частотной модуляцией |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008127674/09A RU2379701C1 (ru) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | Радиолокационное устройство фиксации дальности с частотной модуляцией |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2379701C1 true RU2379701C1 (ru) | 2010-01-20 |
Family
ID=42120943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008127674/09A RU2379701C1 (ru) | 2008-07-07 | 2008-07-07 | Радиолокационное устройство фиксации дальности с частотной модуляцией |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2379701C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2508557C1 (ru) * | 2012-09-25 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Радиолокационный фиксатор дальности с комбинированной частотной модуляцией и предельной регрессионной обработкой |
-
2008
- 2008-07-07 RU RU2008127674/09A patent/RU2379701C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОГАН И.М. Ближняя радиолокация. - М.: Советское радио, 1972, с.60. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2508557C1 (ru) * | 2012-09-25 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Радиолокационный фиксатор дальности с комбинированной частотной модуляцией и предельной регрессионной обработкой |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109964143B (zh) | 用于处理由相干激光雷达引起的信号的方法及相关激光雷达系统 | |
| CA2583337C (en) | Electro-optical method for measuring distance and detecting a non-ideal chirp profile | |
| CN105487067B (zh) | 粗测和精测距离信号处理方法、处理模块及基于该模块的啁啾调制光子计数激光雷达系统 | |
| JP2010271115A (ja) | レーダ装置 | |
| US20220308197A1 (en) | Radar device, observation target detecting method, and in-vehicle device | |
| RU2436115C2 (ru) | Способ нелинейной радиолокации | |
| Illig et al. | FMCW optical ranging technique in turbid waters | |
| CN109901181B (zh) | 在光学距离测量系统中使用扩展频谱技术进行相位抗混叠 | |
| RU2379701C1 (ru) | Радиолокационное устройство фиксации дальности с частотной модуляцией | |
| RU2559869C1 (ru) | Способ и система радиочастотной идентификации и позиционирования железнодорожного транспорта | |
| EP3961257A1 (en) | Lidar device using time delayed local oscillator light and operating method thereof | |
| US11041937B2 (en) | Multiple radars on chip-based systems | |
| Piotrowsky et al. | Using FMCW radar for spatially resolved intra-chirp vibrometry in the audio range | |
| Carroll | Chaotic system for self-synchronizing Doppler measurement | |
| US2883656A (en) | Echo object-detecting system sensitive to object velocity | |
| RU2709626C1 (ru) | Способ определения скорости объекта в доплеровской радиолокации | |
| JP6558438B2 (ja) | ガス検知装置およびガス検知方法 | |
| RU2017122646A (ru) | Способ измерения дальности и радиальной скорости в РЛС с зондирующим составным псевдослучайным ЛЧМ импульсом | |
| Deng et al. | SFM signal detection and parameter estimation based on pulse-repetition-interval transform | |
| RU2380724C1 (ru) | Доплеровский радиоволновой извещатель для охранной тревожной сигнализации | |
| RU2503972C1 (ru) | Когерентно-импульсный радиолокатор | |
| RU2550363C1 (ru) | Способ измерения толщины льда и определения свойств подстилающей среды подо льдом и устройство для его осуществления (варианты) | |
| RU2822284C1 (ru) | Способ импульсно-доплеровской радиолокации и устройство с автодинным приёмопередатчиком для контроля двух зон селекции цели по дальности | |
| Redman et al. | Direct-detection laser vibrometry with an amplitude modulated ladar | |
| US10859614B2 (en) | Signal detection apparatus, method, and applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20121224 |