RU2449306C1 - Phase bearing finder - Google Patents

Phase bearing finder

Info

Publication number
RU2449306C1
RU2449306C1 RU2010152160A RU2010152160A RU2449306C1 RU 2449306 C1 RU2449306 C1 RU 2449306C1 RU 2010152160 A RU2010152160 A RU 2010152160A RU 2010152160 A RU2010152160 A RU 2010152160A RU 2449306 C1 RU2449306 C1 RU 2449306C1
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
output
input
connected
inputs
upchl
Prior art date
Application number
RU2010152160A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Смирнов (RU)
Владимир Николаевич Смирнов
Андрей Владимирович Шереметьев (RU)
Андрей Владимирович Шереметьев
Сергей Николаевич Кульпин (RU)
Сергей Николаевич Кульпин
Владимир Владимирович Иванов (RU)
Владимир Владимирович Иванов
Михаил Николаевич Тимофеев (RU)
Михаил Николаевич Тимофеев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики"
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
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: phase bearing-finder comprises three antennas, a high-frequency amplifier, a reconfigurable heterodyne, mixers, a quadrature divider, preliminary amplifiers of intermediate frequency, bandpass filters, intermediate frequency amplifiers with a logarithmic video output and a radio output with limitation of an output radio signal amplitude, analog summators, quadrature phase detectors, a frequency selection signal shaper, threshold devices, a phase difference calculator, a shift voltage generator, a comparator and a four-input matching circuit, which are connected to each other in a certain manner.
EFFECT: due to using logarithmic amplifiers of intermediate frequency in a bearing finder and comparison of signals from video outputs of phase channel amplifiers and frequency channel amplifiers to each other, bearing finder noise immunity increases in wide dynamic and frequency ranges of input signals.
4 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах наблюдения за радиотехнической обстановкой в составе комплекса или как автономное устройство обнаружения сигналов и измерения направления на источник излучения этого сигнала. The invention relates to radio engineering and may be used in systems for the electronic surveillance situation in the complex as a standalone device or signal detection and measurement of the direction to the source of the radiation signal.

Известно построение фазоизмерительного устройства, в котором при подключении к его двум входам фазового канала двух разнесенных на величину базы d антенн и к входу канала частотной селекции третьей антенны образуется фазовый пеленгатор, способный измерять угловое положение объекта излучения плоской электромагнитной волны (В.Н.Смирнов, А.А.Ткач. Сравнительный анализ вариантов построения приемного устройства с преобразованием частоты. Вопросы радиотехники, серия общетехническая, выпуск 1, Москва, 2002 г., стр.39-50). PHASE MEASUREMENT known construction device, wherein when connected to its two inputs two phase channels spaced by an amount d and the base antenna to the input of a third antenna formed by channel frequency selection phase finder capable of measuring the angular position of the object plane electromagnetic wave radiation (V.N.Smirnov, A.A.Tkach. The comparative analysis of options for building a receiving device with frequency conversion. Questions of radio, a series of general engineering, Issue 1, Moscow, 2002, str.39-50). В нем реализован фазовый метод пеленгации и супергетеродинный приемник с одним преобразованием по частоте. It is implemented phase method and DF superheterodyne receiver with a transformation frequency. Недостатком такого пеленгатора является низкая помехозащищенность в динамическом и частотном диапазонах сигналов. A disadvantage of such a direction finder is the low noise immunity in a dynamic and frequency ranges of the signals.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства. The aim of the invention is to increase the noise immunity of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в фазометрическое устройство, содержащее четыре смесителя, усилитель высокой частоты (УВЧ), полосно-пропускающий фильтр высокой частоты (ППФВЧ), перестраиваемый гетеродин, квадратурный делитель, четыре предварительных усилителя промежуточной частоты (ПУПЧ), шесть полосно-пропускающих фильтров промежуточной частоты (ППФПЧ), два усилителя промежуточной частоты с логарифмическим видеовыходом (УПЧЛ), аналоговый сумматор, два квадратурных фазовых детектора (ФД), формирователь сигнала частотной селекци The goal is achieved in that fazometricheskoe device comprising four mixer, a high frequency amplifier (UHF), high frequency bandpass filter (PPFVCH), a tunable local oscillator, quadrature divider four preliminary intermediate frequency amplifier (HURIST), six bandpass an intermediate frequency filter (PPFPCH), two intermediate-frequency amplifier with logarithmic video output (UPCHL), an analog adder having two quadrature phase detector (PD), a frequency selection signal generator и (ФСЧС), причем выход первого смесителя через первый ПУПЧ соединен с входом первого ППФПЧ, выход второго смесителя через второй ПУПЧ соединен с входом второго ППФПЧ, выход УВЧ соединен с входом ППФВЧ, выход ППФВЧ соединен с первыми входами третьего и четвертого смесителей, выход перестраиваемого гетеродина соединен со вторыми входами первого и второго смесителей и входом квадратурного делителя, выходы квадратурного делителя соединены с вторыми входами третьего и четвертого смесителей, выход третьего смесителя через третий ПУПЧ и трети and (FSCHS), the output of the first mixer via a first HURIST connected to the input of the first PPFPCH, the output of the second mixer via the second HURIST connected to the input of the second PPFPCH, UHF output is connected to the input PPFVCH, PPFVCH output is connected to first inputs of third and fourth mixers, the output of the tunable a local oscillator coupled to second inputs of the first and second mixers and the input of the quadrature divider, a quadrature divider outputs are connected to second inputs of the third and fourth mixers, a third mixer output through the third and third HURIST ППФПЧ соединен с входом первого УПЧЛ, выход четвертого смесителя через четвертый ПУПЧ и четвертый ППФПЧ соединен с входом второго УПЧЛ, первый выход первого УПЧЛ через пятый ППФПЧ соединен с первым входом первого квадратурного ФД, первый выход второго УПЧЛ через шестой ППФПЧ соединен с вторым входом первого квадратурного ФД, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами ФСЧС, вторые выходы первого и второго УПЧЛ соединены соответственно с двумя входами первого аналогового сумматора, введены три ант PPFPCH connected to the input of the first UPCHL fourth mixer output through the fourth HURIST and fourth PPFPCH connected to the input of the second UPCHL, the first output of the first UPCHL through fifth PPFPCH connected to the first input of the first quadrature PD, the first output of the second UPCHL through sixth PPFPCH coupled to a second input of the first quadrature PD, the first and second outputs which are respectively connected to first and second inputs FSCHS, the second outputs of the first and second UPCHL connected respectively to the two inputs of the first analog adder, administered three ant нны, третий и четвертый УПЧЛ, второй и третий аналоговые сумматоры, вычислитель разности фаз, два пороговых устройства, формирователь напряжения смещения, компаратор и четырехвходовая схема совпадения, при этом выход первой и второй антенн соединен соответственно с первыми входами первого и второго смесителей, выход третьей антенны соединен с входом УВЧ, выход первого ППФПЧ соединен с входом третьего УПЧЛ, первый выход которого соединен с первым входом второго квадратурного ФД, второй выход соединен с первым входом второго аналогового nna, third and fourth UPCHL, second and third analog adders, the calculator of the phase difference, two threshold device driver bias voltage, a comparator and chetyrehvhodovaya coincidence circuit, the output of the first and second antennas are connected respectively to the first inputs of the first and second mixers, the output of the third an antenna connected to the input UHF PPFPCH first output connected to the input of the third UPCHL whose first output is connected to a first input of the second quadrature PD, a second output connected to the first input of the second analog умматора, выход второго ППФПЧ соединен с входом четвертого УПЧЛ, первый выход которого соединен с вторым входом второго квадратурного ФД, второй выход соединен с вторым входом второго аналогового сумматора, выход формирователя напряжения смещения соединен с первым входом третьего аналогового сумматора, выход второго аналогового сумматора соединен с вторым входом третьего аналогового сумматора и с входом первого порогового устройства, выход третьего аналогового сумматора соединен с первым входом компаратора, выход первого аналогово ummatora, the output of the second PPFPCH connected to the input of the fourth UPCHL, a first output connected to the second input of the second quadrature PD, a second output coupled to a second input of the second analog adder, the output driver bias voltage connected to the first input of the third analog adder, the output of the second analog adder is connected to the second input of the third analog adder and to the input of the first threshold device, the third output of the analog adder coupled to the first input of the comparator, the output of the first analog о сумматора соединен с входом второго порогового устройства и со вторым входом компаратора, первый выход ФСЧС, выходы компаратора, первого и второго пороговых устройств соединены соответственно с четырьмя входами схемы совпадения, выход которой и второй выход ФСЧС соединены соответственно с третьим и четвертым входами вычислителя разности фаз, первый и второй выходы второго квадратурного ФД соединены соответственно с первым и вторым входами вычислителя разности фаз, выход которого является выходом устройства. a combiner coupled to the input of the second threshold device and the second input of the comparator, the first output FSCHS, the comparator outputs of the first and second threshold devices connected respectively to the four inputs of the coincidence circuit, wherein the second output FSCHS output connected respectively to the third and fourth inputs of the phase difference calculator first and second outputs of the second quadrature FD are respectively connected to first and second inputs of the phase difference calculator, whose output is the output device.

На фиг.1 приведена структурная схема пеленгатора, на фиг.2, 3, 4 - диаграммы, поясняющие его работу. 1 is a block diagram of a direction finder, 2, 3, 4 - a chart for explaining its operation.

Фазовый пеленгатор содержит три антенны 1, 2, 3, две из которых разнесены на величину базы d пеленгатора, четыре смесителя 4, 5, 13, 15, перестраиваемый гетеродин 6, УВЧ 7, ППФВЧ 10, квадратурный делитель 14, четыре ПУПЧ 8, 9, 18, 19, шесть ППФПЧ 11, 12, 21, 22, 29, 30, четыре УПЧЛ 16, 17, 24, 25, три аналоговых сумматора 20, 28, 32, два квадратурных ФД 23, 34, вычислитель разности фаз 26, два пороговых устройства 27, 33, формирователь сигнала частотной селекции 37, формирователь напряжения смещения 31, компаратор 35, схему совпадения 36. The phase finder comprises three antennas 1, 2, 3, two of which are spaced by an amount bases d finder, four mixer 4, 5, 13, 15, tunable local oscillator 6, UHF 7 PPFVCH 10, a quadrature divider 14, four HURIST 8, 9 , 18, 19, six PPFPCH 11, 12, 21, 22, 29, 30, four UPCHL 16, 17, 24, 25, three analog adder 20, 28, 32, two quadrature PD 23, 34, the calculator of the phase difference 26, two threshold devices 27, 33, frequency selection signal generator 37, the bias voltage generator 31, a comparator 35, the coincidence circuit 36.

Выход каждой антенны 1, 2 соединен соответственно с первыми входами первого 4 и второго 5 смесителей, выход антенны 3 через УВЧ 7 и ППФВЧ 10 соединен с первыми входами третьего 13 и четвертого 15 смесителей, выход первого смесителя 4 через первый ПУПЧ 8 и первый ППФПЧ 11 соединен с входом третьего УПЧЛ 16, выход второго смесителя 5 соединен через вторые ПУПЧ 9 и ППФПЧ 12 с входом четвертого УПЧЛ 17, первые выходы УПЧЛ 16 и УПЧЛ 17 соединены соответственно с входами второго квадратурного ФД 23, вторые выходы соединены соответственно с входами второго аналогов The yield of each antenna 1, 2 connected respectively to the first inputs of the first 4 and second 5 mixers, the output of the antenna 3 via the UHF 7 and PPFVCH 10 is connected to the first inputs of the third 13 and fourth 15 mixer, the first mixer output 4 through the first HURIST 8 and the first PPFPCH 11 connected to the input of the third UPCHL 16, the second mixer output 5 is connected via a second HURIST PPFPCH 9 and 12 to the input of the fourth UPCHL 17 first outputs UPCHL UPCHL 16 and 17 are respectively connected to quadrature inputs of the second PD 23, second outputs connected respectively to second inputs analogues ого сумматора 20, выход которого соединен с входом первого ПУ 27 и вторым входом третьего аналогового сумматора 32, выход формирователя напряжения смещения 31 соединен с первым входом третьего аналогового сумматора 32, выход которого соединен с первым входом компаратора 35, выход перестраиваемого гетеродина 6 соединен со вторыми входами первого 4, второго 5 смесителей и с входом квадратурного делителя 14, выходы которого соединены соответственно с вторыми входами третьего 13 и четвертого 15 смесителей, выход третьего смесителя 13 через третий ПУПЧ th adder 20, whose output is connected to the input of a first UE 27 and a second input of the third analog adder 32, the output of the bias voltage 31 is connected to a first input of the third analog adder 32 whose output is connected to the first input of the comparator 35, the output of the tunable local oscillator 6 is connected to the second inputs of the first 4, a second mixer 5 and to the input of the quadrature divider 14, the outputs of which are connected respectively to the second inputs of the third 13 and fourth mixers 15, the third mixer 13 output through the third HURIST 18 и третий ППФПЧ 21 соединен с входом первого УПЧЛ 24, выход четвертого смесителя 15 через четвертый ПУПЧ 19 и четвертый ППФПЧ 22 соединен с входом второго УПЧЛ 25, первые выходы первого УПЧЛ 24 и второго УПЧЛ 25 соединены соответственно с входами пятого 29 и шестого 30 ППФПЧ, выходы которых соединены соответственно с входами первого квадратурного ФД 34, вторые выходы первого УПЧЛ 24 и второго УПЧЛ 25 соединены соответственно с входами первого аналогового сумматора 28, выход которого соединен с входом второго ПУ 33 и с вторым входом компаратора 35, первый и 18 and third PPFPCH 21 is connected to the input of the first UPCHL 24, the fourth mixer outlet 15 via a fourth HURIST 19 and fourth PPFPCH 22 is connected to the input of the second UPCHL 25 first outputs the first UPCHL 24 and second UPCHL 25 are connected respectively to the inputs of the fifth 29 and sixth 30 PPFPCH whose outputs are respectively connected to quadrature inputs of the first PD 34, the second outputs of first 24 and second UPCHL UPCHL 25 are connected respectively to the inputs of the first analog adder 28 whose output is connected to the input 33 and the second UE to a second input of the comparator 35, the first and торой выходы первого квадратурного ФД 34 соединены соответственно с первым и вторым входами ФСЧС 37, первый выход ФСЧС 37, выходы компаратора 35, первого ПУ 27 и второго ПУ 33 соединены соответственно с четырьмя входами схемы совпадения 36, первый и второй выходы второго квадратурного ФД 23 соединены соответственно с первым и вторым входами вычислителя разности фаз 26, выход схемы совпадения 36 и второй выход ФСЧС 37 соединены соответственно с третьим и четвертым входами вычислителя разности фаз 26, выход которого является выходом пеленгатора. Torah outputs of first quadrature PD 34 are respectively connected to first and second inputs FSCHS 37, the first output FSCHS 37, the outputs of the comparator 35, the first PU 27 and second UE 33 connected respectively to the four inputs of the coincidence circuit 36, first and second outputs of the second quadrature PD 23 are connected respectively with the first and second inputs of the phase difference calculator 26, the output of the coincidence circuit 36 ​​and a second output FSCHS 37 are respectively connected to third and fourth inputs of the phase difference calculator 26 whose output is the output of the direction finder.

В основе работы пеленгатора заложен фазовый метод пеленгации, когда плоско падающая радиоволна образует на выходах антенн когерентные сигналы, разность фаз Δφ между которыми зависит от направления α на пеленгационный источник излучения: The operation of the phase finder laid DF method when the plane incident electric wave forms on the outputs of antennas coherent signals, the phase difference Δφ between which depends on the direction α in DF radiation source:

Figure 00000001

где d - расстояние между антеннами (база); where d - the distance between the antennas (the base);

λ - длина волны. λ - wavelength.

В качестве приемного устройства в составе фазового пеленгатора (ФП) используется супергетеродинный приемник (СП) с одним преобразованием по частоте и перестраиваемым гетеродином. As a receiving device composed of the phase finder (FP) is used superheterodyne receiver (SP) with a transformation frequency and tunable oscillator. Для измерения разности фаз используется фазоизмерительный канал. To measure the phase difference PHASE MEASUREMENT used channel. Так как в СП при приеме на основной или зеркальной частоте пеленгационная характеристика ФП изменяет свой знак, то в его составе используется канал частотной селекции, выполняющий также функции обнаружения сигнала и определяющий помехоустойчивость ФП. Since SP when receiving the primary mirror frequency DF or AF changes its characteristic sign, it includes frequency selection channel is used, also performs signal detection function determines the noise immunity and AF.

Фазовый пеленгатор работает следующим образом. Phase finder works as follows. Электромагнитная волна преобразуется входными антеннами 1, 2 в гармонические колебания одинаковой несущей частоты с разностью фаз Δφ, определяемой выражением (1). An electromagnetic wave input is converted antennas 1, 2 in the harmonics of the same carrier frequency with the phase difference Δφ given by expression (1). На выходе антенны 3 образуется сигнал той же частоты и с любой фазой. At the output of the antenna 3 formed by the signal of the same frequency and at any phase. В фазовом канале (устройства 1, 2, 4, 5, 8, 9, 11, 12, 16, 17, 20, 23, 26 на фиг.1) с выходов антенны 1, 2 сигналы поступают на сигнальные входы смесителей 4, 5, на гетеродинные входы которых поступает сигнал гетеродина 6. На выходе смесителей 4, 5 образуются сигналы промежуточной частоты (ПЧ), которые усиливаются ПУПЧ, фильтруются ППФПЧ и усиливаются УПЧЛ в каждом тракте ПЧ канала. In phase channel (device 1, 2, 4, 5, 8, 9, 11, 12, 16, 17, 20, 23, 26 in Figure 1) from the antenna outputs 1, 2 signals are fed to the signal inputs of the mixers 4, 5 on heterodyne signal inputs of which receives a local oscillator 6. The output of the mixers 4, 5 are formed of the intermediate frequency signals (IF), which are amplified HURIST, PPFPCH filtered and amplified IF UPCHL in each channel path. Каждый УПЧЛ имеет два выхода: один (радиовыход) на ПЧ с ограничением сигнала по амплитуде, второй (видеовыход) с логарифмической амплитудной характеристикой (ЛАХ) в динамическом диапазоне входных сигналов. Each UPCHL has two outputs: one (radiovyhod) on the IF signal with the amplitude limitation, the second (video) from the logarithmic amplitude characteristic (LAA) in the dynamic range of input signals. Все элементы фазового канала имеют попарно амплитудную и фазовую идентичность, поэтому фазовые соотношения между сигналами сохраняются в частотном и динамическом диапазонах входных сигналов. All elements are mutually phase channel amplitude and phase identical, so the phase relationship between the signals stored in the frequency and dynamic range of input signals. Радиосигналы с первых выходов УПЧЛ 16 и УПЧЛ 17 поступают на входы квадратурного ФД 23, с выходов которого сигналы KSinΔφ и KCosΔφ (где К - коэффициент передачи ФД) поступают соответственно на первый и второй входы вычислителя разности фаз 26. The radio signals from the first output UPCHL UPCHL 16 and 17 to the inputs of the quadrature PD 23, from which output signals KSinΔφ and KCosΔφ (where K - PD transfer coefficient) are fed respectively to first and second inputs of the calculator 26, the phase difference.

Сигнал с выхода третьей антенны 3 усиливается УВЧ 7, фильтруется на несущей частоте ППФВЧ 10 и поступает на сигнальные входы третьего 13 и четвертого 15 смесителей. The signal output from the third antenna 3 is amplified UHF 7, is filtered at the carrier frequency PPFVCH 10 and supplied to the signal inputs of the third 13 and fourth 15 mixers. В канале частотной селекции (КЧС) реализуется фазовый метод определения основной или зеркальной частот приема. The channel frequency selection (CSF) implemented method of determining the phase or the main mirror of reception frequencies. Определение приема на основной или зеркальной частотах необходимо потому, что разность фаз сигналов на основной и зеркальной частотах изменяется на 180°. Determination of the primary receiving or mirror frequency is necessary because the difference in phases of the signals at the fundamental frequencies and the mirror is changed to 180 °. Следовательно, изменяет свой знак пеленгационная характеристика, определяемая выражением (1). Consequently, changes sign DF characteristic defined by the expression (1).

Сигнал с выхода гетеродина 6 поступает также на вход квадратурного делителя 14, с выходов которого сигналы, смещенные между собой по фазе на 90°, поступают на гетеродинные входы третьего 13 и четвертого 15 смесителей. The signal output from local oscillator 6 is supplied also to the input of the quadrature divider 14, with the output signals of which are offset to each other in phase by 90 °, come to LO inputs 13, third 15 and fourth mixers. В результате сигналы ПЧ на выходах смесителей сдвинуты на +90° на основной частоте и на -90° на зеркальной. As a result, the IF signals at the outputs of the mixers are shifted by + 90 ° at the fundamental frequency and at -90 ° on the mirror. Далее сдвинутые по фазе сигналы усиливаются ПУПЧ 18, 19, фильтруются ППФПЧ 21, 22, усиливаются с ограничением амплитуды сигнала по радиовыходу и с ЛАХ по видеовыходу УПЧЛ 24, 25 с сохранением фазовых соотношений между сигналами в КЧС. Next, phase shifted signals are amplified HURIST 18, 19, filtered PPFPCH 21, 22, amplified restriction on radiovyhodu signal amplitude and for video output UPCHL LAA 24, 25 while maintaining the phase relationships between the signals in the CSF. Радиосигналы с выхода каждого УПЧЛ 24, 25 поступают соответственно на вход пятого 29 и шестого 30 ППФПЧ и с выхода каждого на входы квадратурного ФД 34. Образующийся на его выходе сигнал соответствует положительной величине при приеме на основной частоте и отрицательной при приеме на зеркальной частоте (фиг.2). Radio signals output from each UPCHL 24, 25 respectively arrive at the input of the fifth 29 and sixth 30 PPFPCH and output from each quadrature to the inputs of the PD 34. The resulting signal at its output corresponds to a positive value while taking the primary frequency and negative at the reception frequency to the mirror (Figure .2). Сравнение их в составе ФСЧС с положительными и отрицательными порогами позволяет четко различать прием сигналов на основной или зеркальной частоте, если ПЧ его соответствует полосе пропускания ППФПЧ. Comparing them with the composition FSCHS positive and negative thresholds enables to clearly distinguish between the reception signals at the fundamental frequency or mirror, if it corresponds to the IF band transmission PPFPCH. Для обнаружения сигнала в составе ФСЧС используется схема «ИЛИ» по сигналам, обнаруженным по отрицательному и положительному порогам (фиг.2). For detection signal is used in the composition FSCHS circuit "OR" on the signals detected by the negative and positive thresholds (Figure 2). Для формирования признака приема на основной или зеркальной частоте на втором выходе ФСЧС 37 используется логический выход одного из пороговых устройств (по положительному или отрицательному порогу) в составе ФСЧС. To form reception characteristic at the fundamental frequency of the mirror or on the second output 37 is used FSCHS logic output of one of the threshold devices (on the positive or negative threshold) composed FSCHS.

Необходимо отметить, что для формирования признака приема на основной или зеркальной частоте достаточно применять в качестве ФД синусный фазовый детектор. It should be noted that it is sufficient to apply to form the receiving characteristic at the fundamental frequency or mirror as a phase detector PD sinus. Практически же в трактах ПЧ существует фазовая неидентичность. In practice, there is in the drive paths are not identical phase. Поэтому в КЧС, так же как и в фазовом канале, применен квадратурный ФД, что позволяет в составе ФСЧС ввести при настройке пеленгатора фазовую коррекцию ПЧ ошибок методом весового суммирования квадратур. Therefore, in the CSF, as well as in the phase channel quadrature FD applied that allows a part of FSCHS enter when setting the direction finder phase correction of errors by the IF quadrature weight summation. Это осуществляется, при необходимости, в составе ФСЧС перед сравнением видеосигналов с порогом (фиг.2). This is carried out, if necessary, in the composition FSCHS before comparing video signals with the threshold (Figure 2).

Вычисление разности фаз осуществляется в цифровом виде следующим образом. The calculation of phase difference is performed digitally as follows.

Аналоговые сигналы, пропорциональные SinΔφ и CosΔφ, с выходов квадратурного ФД 23 поступают на входы АЦП в составе вычислителя 26 и преобразуются в двоичные параллельные цифровые коды. The analog signals proportional SinΔφ and CosΔφ, from the outputs of the quadrature PD 23 receives the ADC input in the composition calculator 26 and converted to parallel binary digital codes. На тактовые выходы АЦП поступает сигнал обнаружения с выхода схемы совпадения 36. At clock ADC outputs a detection signal supplied from the output of the coincidence circuit 36.

Для формирования однозначного цифрового кода в диапазоне разностей фаз ±180° осуществляется следующая процедура. To generate an unambiguous digital code phase differences in the range ± 180 °, the following procedure is performed. Цифровой код, пропорциональный KSinΔφ, сравнивается с нулем и формируется так называемый знаковый разряд ПХ. A digital code proportional KSinΔφ, compared with zero and formed the so-called sign bit HRP. Если KSinΔφ≥0, то ПХ имеет знак «+». If KSinΔφ≥0, the HRP has a "+" sign. Если KSinΔφ<0, то ПХ имеет знак «-». If KSinΔφ <0, then HRP has a sign "-". Далее сравнивается с нулем цифровой код, пропорциональный KCosΔφ, и формируется следующий разряд ПХ. Further, compared with zero digital code proportional KCosΔφ, and is formed next digit HRP. Затем сравниваются между собой модули |KSinΔφ| Are then compared with each other modules | KSinΔφ | и |KCosΔφ| and | KCosΔφ | и формируется следующий разряд так называемой октантной логики. and the following discharge is generated the so-called octant logic. Младшие разряды формируются как результат вычисления функции LSBs are formed as a result of the calculation function

Figure 00000002

и присоединяются к старшим разрядам октантной логики. and join the senior ranks of the octant logic.

Описанная выше процедура может быть реализована постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), на адресные входы которого приходят цифровые коды с выходов АЦП. The procedure described above can be realized only memory (ROM), to the address inputs of which come digital codes from the ADC output. Для инвертирования знака ПХ на основной или зеркальной частоте достаточно на один из адресных входов ПЗУ подать логический сигнал со второго выхода ФСЧС 37, на котором формируется признак основной или зеркальной частоты. To invert the sign of HRP to the primary or mirror frequency is sufficient for one of the address inputs of a ROM file logic signal from the second output FSCHS 37 on which is formed the main feature or mirror frequency.

Со вторых выходов УПЧЛ 16 и 17 видеосигналы поступают на соответствующие входы второго аналогового сумматора 20, с выхода которого сигнал поступает на вход первого ПУ 27 и на второй вход третьего аналогового сумматора 32. Регулируемое при настройке напряжение с выхода формирователя напряжения смещения 31 поступает на первый вход третьего аналогового сумматора 32, с выхода которого смещенный на это напряжение сигнал поступает на первый вход компаратора 35. На другой вход компаратора 35 и на вход ПУ 33 поступает сигнал с выхода первого аналогового с With UPCHL second outputs 16 and 17 of the video signals to respective inputs of the second analog adder 20, whose output signal is input to a first UE 27 and a second input of analog adder 32. The third adjustable when setting up the voltage output from the bias voltage generator 31 is supplied to a first input third analog adder 32, the output of which is shifted by the voltage signal is supplied to a first input of comparator 35. The other input of the comparator 35 and the signal supplied to the input of the UE 33 from the output of the first analog with умматора 28. Логические сигналы с первого выхода ФСЧС 37 с выходов компаратора 35, первого ПУ 27 и второго ПУ 33 поступают на четыре входа схемы совпадения 36, с выхода которой логический сигнал обнаружения поступает на четвертый вход вычислителя разности фаз 26 для синхронизации (стробирования) его работы. ummatora 28. Logic signals from the first output FSCHS 37 with outputs of the comparator 35, a first UE 27 and the UE 33 receives a second four-input coincidence circuit 36, the output of which logic detection signal is supplied to the fourth input of the phase difference calculator 26 for synchronization (gating) of its work.

Обнаружение полезного сигнала и защита от помех на частотах, кратных частоте гетеродина, осуществляется следующим образом. The detection of the desired signal and interference suppression at frequencies that are multiples of the frequency of the local oscillator is as follows.

В случае если на выходах антенн образуются полезные сигналы, частота которых находится в полосе пропускания ППФВЧ, частота гетеродина соответствует приему на основной или зеркальной частоте (f г =f c ±f пч , преобразование 1-1 на фиг.3), амплитуды сигналов на выходах первого и второго аналогового сумматора при этом равны, каждый из сигналов превышает порог обнаружения в ПУ 27, 33. Поэтому на выходах ПУ 27, 33, ФСЧС 37 и компаратора 37 образуются логические единицы, и происходит обнаружение полезного сигнала. If the antennas are formed at the outputs of useful signals whose frequency is in the passband PPFVCH, receiving local oscillator frequency corresponds to the primary or mirror frequency (f r = f c ± f IF conversion 1-1 in Figure 3), the signal amplitude at the outputs of the first and second analog adder with equal, each of the signals exceeds the detection threshold in the UE 27, 33. Therefore, the UE outputs 27, 33, FSCHS 37 and comparator 37 are formed logical units, and there is the desired signal detection.

В случае образования помехи на частотах, близких к кратной частоте гетеродина (f п =mf г ±f пч ), что свойственно супергетеродинному приемнику, в смесителях фазового канала образуется дополнительная помеха на частоте In the case of formation of interference at frequencies close to a multiple of the LO frequency (f n = mf r ± f IF), which is typical superheterodyne receiver in phase channel mixers is formed on the additional interference frequency

Figure 00000003
=f п -f г и частота эта соответствует полосе пропускания входного ППФПЧ КЧС. = f n -f r and this corresponds to the frequency bandwidth of the input PPFPCH CSF. Образующаяся в смесителях на этой частоте Formed in mixers at this frequency
Figure 00000003
помеха проходит через антенны фазового канала на вход антенны КЧС, и так как частота ее совпадает с частотой полезного сигнала и входит в полосу пропускания ППФВЧ, то по этой помехе при достаточно большой мощности происходит срабатывание ПУ 27 в фазовом канале и ПУ 33 в КЧС, но компаратор 35 находится в состоянии логического нуля, так как амплитуда помехи на выходе КЧС существенно меньше амплитуды помехи на выходе фазового канала (выходы аналоговых сумматоров 28 и 20 соответственно). obstacle passes through the antenna phase channel antenna CSF entrance, and since its frequency coincides with the frequency of the desired signal and is included in the bandwidth PPFVCH, such an interference at a sufficiently large output power, the operation of the UE 27 in the phase channel and the UE 33 in CSF, but comparator 35 is a logic zero, since the amplitude of the noise on the CSF outlet substantially smaller than the amplitude of the phase noise at the output of the channel (analog outputs of adders 28 and 20, respectively). Таким образом, компаратор 26 запрещает формирование сигнала обнаружения на частотах, близких к гармоникам гетеродина. Thus, the comparator 26 prohibits formation of the detection signal at frequencies close to the harmonics of the local oscillator.

Возможность образования помехи подтверждена расчетами и экспериментально. The possibility of forming interference confirmed by calculations and experimentally.

Промежуточная частота при помехе возле второй гармоники гетеродина f пч =2f г -f п , отсюда Intermediate frequency when the obstacle near the second harmonic of the LO f IF -f z = 2f n, here

Figure 00000004
. .

В смесителе образуется другая помеховая частота The mixer formed the other interfering frequency

Figure 00000005
=f п -f г. Подставляя сюда выражение (2), получим = f n -f of Substituting the expression (2), we obtain
Figure 00000003
=2f г -f г -f пч =f г -f пч =f c , что подтверждает вышеизложенное. -f z = 2f z = f IF -f d -f IF = f c, which confirms the above. Аналогичные результаты можно получить для зеркальной помеховой частоты (f п =2f г +f пч ) и для частот 3f г , 4f г и т.д (см. фиг.4). Similar results can be obtained for a specular interference frequency (f p = 2f z + f IF) and a frequency 3f g, 4f etc r (see FIG. 4). Экспериментально получено, что помехи образуются на частотах 2f г , 3f г , 4f г , 5f г и 6f г , а мощность их на 30-40 дБ меньше, чем мощность полезного сигнала. Experimentally, it was found that noise is generated at the frequencies 2f r, 3f g, 4f g, 5f and 6f g g, and their thickness by 30-40 dB less than the power of the useful signal.

Таким образом, если выбрать напряжение смещения в формирователе напряжения смещения 31, соответствующее уровню 15 дБ, то в устройстве будет происходить обнаружение полезного сигнала во всем динамическом диапазоне (фиг.3) без потерь чувствительности и надежная защита от комбинационных помех на частотах, кратных частоте гетеродина. Thus, if we choose the bias voltage in the bias voltage shaper 31, corresponding to the level of 15 dB, the detection device will be useful signal over the entire dynamic range (Figure 3) without loss of sensitivity and protection against the combination of interference at frequencies that are multiples of the frequency of the local oscillator . Это подтверждено экспериментально и является достигаемым техническим результатом: повышением помехоустойчивости в частотном и динамическом диапазонах сигналов. It is confirmed experimentally and is achievable technical result: increased noise immunity in the frequency and dynamic ranges of the signals.

Claims (1)

  1. Фазовый пеленгатор, содержащий четыре смесителя, усилитель высокой частоты (УВЧ), полосно-пропускающий фильтр высокой частоты (ППФВЧ), перестраиваемый гетеродин, квадратурный делитель, четыре предварительных усилителя промежуточной частоты (ПУПЧ), шесть полосно-пропускающих фильтров промежуточной частоты (ППФПЧ), два усилителя промежуточной частоты с логарифмическим видеовыходом (УПЧЛ), аналоговый сумматор, два квадратурных фазовых детектора (ФД), формирователь сигнала частотной селекции (ФСЧС), причем выход первого смесителя через пер The phase finder comprising four mixer, a high frequency amplifier (UHF), high frequency bandpass filter (PPFVCH), a tunable local oscillator, quadrature divider four preliminary intermediate frequency amplifier (HURIST), six bandpass intermediate frequency filters (PPFPCH) two intermediate frequency amplifier with logarithmic video output (UPCHL), an analog adder having two quadrature phase detector (PD), a frequency selection signal generator (FSCHS), the output of the first mixer via trans ый ПУПЧ соединен с входом первого ППФПЧ, выход второго смесителя через второй ПУПЧ соединен с входом второго ППФПЧ, выход УВЧ соединен с входом ППФВЧ, выход ППФВЧ соединен с первыми входами третьего и четвертого смесителей, выход перестраиваемого гетеродина соединен с вторыми входами первого и второго смесителей и входом квадратурного делителя, выходы квадратурного делителя соединены с вторыми входами третьего и четвертого смесителей, выход третьего смесителя через третий ПУПЧ и третий ППФПЧ соединен с входом первого УПЧЛ, выход четве th HURIST connected to the input of the first PPFPCH, the output of the second mixer via the second HURIST connected to the input of the second PPFPCH, UHF output is connected to the input PPFVCH, PPFVCH output is connected to first inputs of third and fourth mixers, the output of the tunable oscillator coupled to the second inputs of the first and second mixers and input of the quadrature divider, a quadrature divider outputs are connected to second inputs of the third and fourth mixers, the output of the third mixer and via a third HURIST third PPFPCH connected to the input of the first UPCHL, quat yield того смесителя через четвертый ПУПЧ и четвертый ППФПЧ соединен с входом второго УПЧЛ, первый выход первого УПЧЛ через пятый ППФПЧ соединен с первым входом первого квадратурного ФД, первый выход второго УПЧЛ через шестой ППФПЧ соединен с вторым входом первого квадратурного ФД, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами ФСЧС, вторые выходы первого и второго УПЧЛ соединены соответственно с двумя входами первого аналогового сумматора, отличающийся тем, что введены три антенны, третий и четвертый УПЧЛ, of the mixer through the fourth HURIST and fourth PPFPCH connected to the input of the second UPCHL, the first output of the first UPCHL through fifth PPFPCH connected to the first input of the first quadrature PD, the first output of the second UPCHL through sixth PPFPCH coupled to a second input of the first quadrature FD, first and second outputs are connected respectively with the first and second inputs FSCHS, the second outputs of the first and second UPCHL connected respectively to the two inputs of the first analog adder, characterized in that the three antennas are introduced, third and fourth UPCHL, второй и третий аналоговые сумматоры, вычислитель разности фаз, два пороговых устройства, формирователь напряжения смещения, компаратор и четырехвходовая схема совпадения, при этом выход первой и второй антенн соединен соответственно с первыми входами первого и второго смесителей, выход третьей антенны соединен с входом УВЧ, выход первого ППФПЧ соединен с входом третьего УПЧЛ, первый выход которого соединен с первым входом второго квадратурного ФД, второй выход соединен с первым входом второго аналогового сумматора, выход второго ППФП second and third analog adders, the calculator of the phase difference, two threshold device driver bias voltage, a comparator and chetyrehvhodovaya coincidence circuit, the output of the first and second antennas are connected respectively to the first inputs of the first and second mixers, the output of the third antenna is connected to the input of the UHF yield PPFPCH first input coupled to the third UPCHL, a first output connected to a first input of the second quadrature PD, a second output connected to the first input of the second analog adder, the output of the second PPFP Ч соединен с входом четвертого УПЧЛ, первый выход которого соединен с вторым входом второго квадратурного ФД, второй выход соединен с вторым входом второго аналогового сумматора, первый и второй выходы квадратурного ФД соединены соответственно с первым и вторым входами вычислителя разности фаз, выход формирователя напряжения смещения соединен с первым входом третьего аналогового сумматора, выход второго аналогового сумматора соединен с вторым входом третьего аналогового сумматора и с входом первого порогового устройства, выход треть B is connected to the input of the fourth UPCHL whose first output is connected to a second input of the second quadrature PD, a second output coupled to a second input of the second analog adder, the first and second outputs of the quadrature FD are respectively connected to first and second inputs of the phase difference calculator, the output driver bias voltage is connected the first input of the third analog adder, the output of the second analog adder is connected to a second input of the third analog adder and to the input of the first threshold device, a third output его аналогового сумматора соединен с первым входом компаратора, выход первого аналогового сумматора соединен с входом второго порогового устройства и с вторым входом компаратора, первый выход ФСЧС, выходы компаратора, первого и второго пороговых устройств соединены соответственно с четырьмя входами схемы совпадения, выход которой и второй выход ФСЧС соединены соответственно с третьим и четвертым входами вычислителя разности фаз, выход которого является выходом устройства. its analog adder connected to the first input of the comparator, the output of the first analog adder is connected to the input of the second threshold device and a second input of the comparator, the first output FSCHS, the comparator outputs of the first and second threshold devices connected respectively to the four inputs of the coincidence circuit whose output and the second output FSCHS connected respectively to third and fourth inputs of the phase difference calculator, whose output is the output device.
RU2010152160A 2010-12-20 2010-12-20 Phase bearing finder RU2449306C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010152160A RU2449306C1 (en) 2010-12-20 2010-12-20 Phase bearing finder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010152160A RU2449306C1 (en) 2010-12-20 2010-12-20 Phase bearing finder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2449306C1 true RU2449306C1 (en) 2012-04-27

Family

ID=46297613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010152160A RU2449306C1 (en) 2010-12-20 2010-12-20 Phase bearing finder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2449306C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518428C2 (en) * 2012-06-26 2014-06-10 Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method
RU2519593C2 (en) * 2012-08-15 2014-06-20 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Phase direction finder
RU2536440C1 (en) * 2013-05-29 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" Phase-based direction-finder
RU2569936C1 (en) * 2014-06-02 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "АФС 52" Transceiving device for phase-metric systems of millimetre wavelength range

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443801A (en) * 1981-06-15 1984-04-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Direction finding and frequency identification method and apparatus
US5477230A (en) * 1994-06-30 1995-12-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force AOA application of digital channelized IFM receiver
RU2004131191A (en) * 2004-10-25 2006-04-10 Военно-космическа академи им. А.Ф. Можайского Министерство Обороны РФ (RU) A method for receiving signals from the operating frequency hopping and device for its realization
RU2321015C1 (en) * 2006-10-05 2008-03-27 Виктор Иванович Дикарев Mode of direction finding and direction finder for its realization
RU2329602C1 (en) * 2007-05-21 2008-07-20 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Acousto-optic receiver
WO2008105748A1 (en) * 2007-02-26 2008-09-04 Temel Engin Tuncer Method and apparatus for the joint detection of the number of signal sources and their direction of arrivals

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443801A (en) * 1981-06-15 1984-04-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Direction finding and frequency identification method and apparatus
US5477230A (en) * 1994-06-30 1995-12-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force AOA application of digital channelized IFM receiver
RU2004131191A (en) * 2004-10-25 2006-04-10 Военно-космическа академи им. А.Ф. Можайского Министерство Обороны РФ (RU) A method for receiving signals from the operating frequency hopping and device for its realization
RU2321015C1 (en) * 2006-10-05 2008-03-27 Виктор Иванович Дикарев Mode of direction finding and direction finder for its realization
WO2008105748A1 (en) * 2007-02-26 2008-09-04 Temel Engin Tuncer Method and apparatus for the joint detection of the number of signal sources and their direction of arrivals
RU2329602C1 (en) * 2007-05-21 2008-07-20 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского Acousto-optic receiver

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СМИРНОВ В.Н., ТКАЧ А.А. Сравнительный анализ вариантов построения приемного устройства с преобразованием частоты. Вопросы радиотехники, серия общетехническая, выпуск 1. - М., 2002, с.39-50. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518428C2 (en) * 2012-06-26 2014-06-10 Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method
RU2519593C2 (en) * 2012-08-15 2014-06-20 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Phase direction finder
RU2536440C1 (en) * 2013-05-29 2014-12-27 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" Phase-based direction-finder
RU2569936C1 (en) * 2014-06-02 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "АФС 52" Transceiving device for phase-metric systems of millimetre wavelength range

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3177489A (en) Interference suppression systems
Horton Noise-modulated distance measuring systems
US3774206A (en) Pseudo-randomly phase modulated radar altimeter
US4841544A (en) Digital direct sequence spread spectrum receiver
US4728958A (en) Coherent electromagnetic energy emitter locator
US7362257B2 (en) Wideband interference cancellation using DSP algorithms
US4621365A (en) Synchronization preamble correlation detector and frequency estimator
US5619206A (en) Secondary radar digital monopulse receiving apparatus and method
US5146227A (en) Sweeping receiver
US4363138A (en) Signal presence detector and method
US4357610A (en) Waveform encoded altitude sensor
US20030117311A1 (en) Doppler radar apparatus
US7054397B1 (en) Mobile communication system having mobile stations and a base station
US4328499A (en) Radio direction finding systems
US6700536B1 (en) System and method for determining a direction of incident electromagnetic signals
US20110084879A1 (en) Retrodirective transmit and receive radio frequency system based on pseudorandom modulated waveforms
US20070202825A1 (en) Receiving circuit and method for compensating IQ mismatch
US6501258B1 (en) Optical spatial frequency measurement
US4034376A (en) Radio direction finder with array element signal processing
US5856801A (en) Input stage for a police radar detector
US6388543B1 (en) System for eight-phase 45° polyphase filter with amplitude matching
RU2263328C1 (en) Method and device for determining coordinates of radio emission source
US4194206A (en) Instantaneous frequency measurement (IFM) receiver with capability to separate cw and pulsed signals
US20100277360A1 (en) High-resolution, active reflector radio frequency ranging system
US3633205A (en) Wideband interferometer type antenna systems