RU2465733C1 - Radio monitoring station - Google Patents

Radio monitoring station Download PDF

Info

Publication number
RU2465733C1
RU2465733C1 RU2011122588/07A RU2011122588A RU2465733C1 RU 2465733 C1 RU2465733 C1 RU 2465733C1 RU 2011122588/07 A RU2011122588/07 A RU 2011122588/07A RU 2011122588 A RU2011122588 A RU 2011122588A RU 2465733 C1 RU2465733 C1 RU 2465733C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
amplifier
phase
intermediate frequency
Prior art date
Application number
RU2011122588/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев (RU)
Виктор Иванович Дикарев
Николай Владимирович Каменщиков (RU)
Николай Владимирович Каменщиков
Александр Павлович Доронин (RU)
Александр Павлович Доронин
Роман Викторович Шереметьев (RU)
Роман Викторович Шереметьев
Original Assignee
Виктор Иванович Дикарев
Николай Владимирович Каменщиков
Александр Павлович Доронин
Роман Викторович Шереметьев
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 Виктор Иванович Дикарев, Николай Владимирович Каменщиков, Александр Павлович Доронин, Роман Викторович Шереметьев filed Critical Виктор Иванович Дикарев
Priority to RU2011122588/07A priority Critical patent/RU2465733C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2465733C1 publication Critical patent/RU2465733C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: radio monitoring station has an antenna device, a receiver, a direction finder, a received signal parameter analyser, a device for storing and processing the obtained information and a telemetering device, three receiving antennae, an adjustment unit, two heterodynes, four mixers, three first intermediate frequency amplifiers, a detector, three delay lines, a switch, a second intermediate frequency amplifier, five multipliers, three narrow-band filters, a phase detector, two phase meters, two 90° phase changers, two low-pass filters, two squaring devices, an adder and a threshold unit, connected to each other in a certain manner.
EFFECT: high reliability of detecting composite signals with unknown carrier frequency, given tolerance range and random initial phase by quadrature signal processing.

Description

Предлагаемая станция относится к области радиоэлектроники и позволяет осуществлять радиотехнический контроль радиоэлектронных средств (РЭС) (РЛС, радиолинии связи и управления и др.).The proposed station belongs to the field of radio electronics and allows you to carry out radio-technical control of electronic equipment (RES) (radar, radio communication and control, etc.).

Известны станции и системы радиотехнического контроля РЭС (патенты РФ №№2.150.178, 2.275.746; патенты США №№3.806.926, 3.891.989, 3.896.439; патент Германии №3.346.155; патент Великобритании №1.587.357; патент Франции №2.447.041; Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М.: Сов. радио, 1968, с.382, рис.10.2 и др.).Known stations and radio-electronic control systems of RES (RF patents Nos. 2.150.178, 2.275.746; US patents Nos. 3.806.926, 3.891.989, 3.896.439; German patent No. 3.346.155; British patent No. 1.587.357; French patent No. 2,447.041; Vakin S.A., Shustov L.N. Fundamentals of radio countermeasures and electronic intelligence. M: Sov. Radio, 1968, p. 382, Fig. 10.2, etc.).

Из известных станций и систем наиболее близкой к предлагаемой является «Станция радиотехнического контроля» (патент РФ №2.275.746, Н04К 3/00, 2004), которая и выбрана в качестве базовой.Of the known stations and systems, the closest to the proposed one is the Radio Control Station (RF patent No. 2.275.746, Н04К 3/00, 2004), which is chosen as the base one.

Известная станция обеспечивает расширение области контроля по площади и количеству контролируемых радиоэлектронных средств за счет ее размещения на борту вертолета. При этом обнаружитель, входящий в состав приемника, играет важную роль, так как задача обнаружения сложного сигнала с неизвестной частотой является весьма актуальной в станции радиотехнического контроля, размещенной на борту вертолета, где значительная неопределенность частоты обусловлена большой величиной доплеровского смещения частоты.The well-known station provides an extension of the control area in terms of area and the number of controlled electronic equipment due to its placement on board a helicopter. In this case, the detector, which is part of the receiver, plays an important role, since the task of detecting a complex signal with an unknown frequency is very relevant in the radio control station located on board the helicopter, where significant frequency uncertainty is due to the large magnitude of the Doppler frequency shift.

Технической задачей изобретения является повышение достоверности обнаружения сложных сигналов с неизвестной несущей частотой, заданной областью допустимых значений, и случайной начальной фазой путем квадратурной обработки сигналов.An object of the invention is to increase the reliability of detection of complex signals with an unknown carrier frequency, a given region of acceptable values, and a random initial phase by quadrature signal processing.

Поставленная задача решается тем, что станция радиотехнического контроля, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, последовательно включенные антенное устройство, приемник, анализатор параметров принимаемого сигнала, устройство запоминания и обработки полученной информации, второй вход которого через пеленгаторное устройство соединен с выходом антенного устройства, и телеметрическое устройство, выход которого является выходом станции, при этом приемник выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, первого смесителя, второй вход которого через первый гетеродин соединен с выходом блока перестройки, усилителя первой промежуточной частоты, обнаружителя, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, ключа, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилителя второй промежуточной частоты, выход которого является выходом приемника, управляющий вход блока перестройки соединен с выходом обнаружителя, пеленгаторное устройство выполнено в виде двух пеленгаторных каналов, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, и узкополосного фильтра, к выходу первого узкополосного фильтра последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, третий узкополосный фильтр и первый фазометр, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены вторая линия задержки, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и второй фазометр, вторые входы фазометров соединены с выходом опорного генератора, а выходы подключены к устройству запоминания и обработки полученной информации, антенное устройство содержит три приемные антенны, приемная антенна приемника размещена над втулкой винта вертолета, приемные антенны пеленгаторного устройства размещены на концах лопастей несущего винта вертолета, двигатель кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором, отличается от ближайшего аналога тем, что обнаружитель выполнен в виде последовательно подключенных к выходу усилителя первой промежуточной частоты третьей линии задержки, четвертого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, первого фильтра нижних частот, первого квадратора, сумматора и порогового блока, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, а выход подключен к управляющему входу блока перестройки и к первому входу ключа, последовательно подключенных к выходу усилителя первой промежуточной частоты первого фазовращателя на 90°, пятого перемножителя, второй вход которого через второй фазовращатель на 90° соединен с выходом третьей линии задержки, второго фильтра нижних частот и второго квадратора, выход которого соединен с вторым входом сумматора.The problem is solved in that the radio control station, containing, in accordance with the closest analogue, a series-connected antenna device, a receiver, an analyzer of the parameters of the received signal, a device for storing and processing the received information, the second input of which is connected through the direction-finding device to the output of the antenna device, and a telemetry device, the output of which is the output of the station, while the receiver is made in the form of series-connected receiving antenna, the first amplifier, the second input of which through the first local oscillator is connected to the output of the tuning unit, the amplifier of the first intermediate frequency, a detector, the second input of which through the first delay line is connected to its output, a key, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency, the second mixer, the second the input of which is connected to the output of the second local oscillator, and the amplifier of the second intermediate frequency, the output of which is the output of the receiver, the control input of the tuning unit is connected to the output of the detector, the lengator device is made in the form of two direction-finding channels, each of which consists of a series-connected receiving antenna, a mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, an amplifier of the first intermediate frequency, a multiplier, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the second intermediate frequency, and narrowband filter, to the output of the first narrow-band filter, a third multiplier is connected in series, the second input of which is connected to the output of the second narrow-band filter, t the second narrow-band filter and the first phase meter, the second delay line, the phase detector, the second input of which is connected to the output of the second narrow-band filter, and the second phase meter, the second inputs of the phase meters are connected to the output of the reference generator, and the outputs are connected to the memory device to the output of the second narrow-band filter and processing the received information, the antenna device contains three receiving antennas, the receiving antenna of the receiver is located above the helicopter rotor hub, the receiving antennas of the direction-finding device The properties are located at the ends of the rotor blades of the helicopter, the engine is kinematically connected with the helicopter rotor and the reference generator, differs from the closest analogue in that the detector is made in the form of a third intermediate delay line, a fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency, the first low-pass filter, the first quad, adder and threshold block, the second input of which through the first line the rzhka is connected to its output, and the output is connected to the control input of the tuning block and to the first input of the key, connected in series to the output of the amplifier of the first intermediate frequency of the first phase shifter by 90 °, the fifth multiplier, the second input of which is connected through the second phase shifter by 90 ° to the output of the third delay lines, a second low-pass filter and a second quadrator, the output of which is connected to the second input of the adder.

Структурная схема предлагаемой станции радиотехнического контроля представлена на фиг.1, геометрическая схема расположения приемных антенн на вертолете изображена на фиг.2.The structural diagram of the proposed radio control station is presented in figure 1, a geometric arrangement of the receiving antennas on a helicopter is shown in figure 2.

Приемник 2 содержит последовательно включенные приемную антенну 7, первый смеситель 12, второй вход которого через первый гетеродин 11 соединен с выходом блока 10 перестройки, усилитель 17 первой промежуточной частоты, обнаружитель 20, второй вход которого через первую линию задержки 21 соединен с его выходом, ключ 22, второй вход которого соединен с выходом усилителя 17 первой промежуточной частоты, второй смеситель 24, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 23, и усилитель 25 второй промежуточной частоты, выход которого является выходом приемника 2 и подключен к входу анализатора 4 параметров принимаемого сигнала.The receiver 2 contains a series-connected receiving antenna 7, a first mixer 12, the second input of which through the first local oscillator 11 is connected to the output of the tuning unit 10, the amplifier 17 of the first intermediate frequency, the detector 20, the second input of which is connected to its output through the first delay line 21, the key 22, the second input of which is connected to the output of the amplifier 17 of the first intermediate frequency, the second mixer 24, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator 23, and the amplifier 25 of the second intermediate frequency, the output of which is output of the receiver 2 and is connected to the analyzer input signal 4 received parameters.

При этом обнаружитель 20 выполнен в виде последовательно подключенных к выходу усилителя 17 первой промежуточной частоты третьей линии задержки 37, четвертого перемножителя 38, второй вход которого соединен с выходом усилителя 17 первой промежуточной частоты, первого фильтра 41 нижних частот, первого квадратора 43, сумматора 45 и порогового блока 46, второй вход которого соединен через первую линию задержки 21 с его выходом, а выход подключен к управляющему входу блока 10 перестройки и к входу ключа 22, последовательно подключенных к выходу усилителя 17 первой промежуточной частоты первого фазовращателя 36 на 90°, пятого перемножителя 40, второй вход которого через второй фазовращатель 39 на 90° соединен с выходом третьей линии задержки 37, второго фильтра 42 нижних частот и второго квадратора 44, выход которого соединен с вторым входом сумматора 45.In this case, the detector 20 is made in the form of series-connected to the output of the amplifier 17 of the first intermediate frequency of the third delay line 37, the fourth multiplier 38, the second input of which is connected to the output of the amplifier 17 of the first intermediate frequency, the first low-pass filter 41, the first quadrator 43, the adder 45 and threshold unit 46, the second input of which is connected through the first delay line 21 to its output, and the output is connected to the control input of the tuning unit 10 and to the input of the key 22, connected in series to the output of the amplifier I 17 of the first intermediate frequency of the first phase shifter 36 by 90 °, the fifth multiplier 40, the second input of which through the second phase shifter 39 by 90 ° is connected to the output of the third delay line 37, the second low-pass filter 42 and the second quadrator 44, the output of which is connected to the second input adder 45.

Пеленгаторное устройство 3 содержит два пеленгаторных канала, каждый из которых содержит последовательно включенные приемную антенну 8 (9), смеситель 13 (14), второй вход которого соединен с выходом гетеродина 11, усилитель 18 (19) первой промежуточной частоты, перемножитель 26 (27), второй вход которого соединен с выходом усилителя 25 второй промежуточной частоты, и узкополосный фильтр 28 (29). При этом к выходу первого узкополосного фильтра 28 последовательно подключены третий перемножитель 30, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра 29, третий узкополосный фильтр 32 и первый фазометр 34, к выходу второго узкополосного фильтра 29 последовательно подключены вторая линия задержки 31, фазовый детектор 33, второй вход которого соединен с выходом узкополосного фильтра 29, и второй фазометр 35. Вторые входы фазометров 34 и 35 соединены с выходом опорного генератора 16, а выходы подключены к устройству 5 запоминания и обработки полученной информации. Антенное устройство 1 содержит три приемные антенны 7-9, приемная антенна 7 приемника 2 размещена над втулкой винта вертолета, приемные антенны 8 и 9 пеленгаторного устройства 3 размещены на концах лопастей несущего винта вертолета (фиг.2). Двигатель 15 кинетически связан с винтом вертолета и опорным генератором 16.The direction-finding device 3 contains two direction-finding channels, each of which contains a receiving antenna 8 (9) in series, a mixer 13 (14), the second input of which is connected to the output of the local oscillator 11, an amplifier 18 (19) of the first intermediate frequency, a multiplier 26 (27) , the second input of which is connected to the output of the amplifier 25 of the second intermediate frequency, and a narrow-band filter 28 (29). At the same time, the third multiplier 30, the second input of which is connected to the output of the second narrow-band filter 29, the third narrow-band filter 32 and the first phase meter 34, are connected to the output of the first narrow-band filter 28, the second delay line 31, the phase detector 33 are sequentially connected to the output of the second narrow-band filter , the second input of which is connected to the output of the narrow-band filter 29, and the second phase meter 35. The second inputs of the phase meters 34 and 35 are connected to the output of the reference generator 16, and the outputs are connected to the storage device 5 processing the information received. The antenna device 1 contains three receiving antennas 7-9, the receiving antenna 7 of the receiver 2 is located above the rotor hub of the helicopter, the receiving antennas 8 and 9 of the direction-finding device 3 are located at the ends of the rotor blades of the helicopter (figure 2). The engine 15 is kinetically connected with the helicopter propeller and the reference generator 16.

Станция радиотехнического контроля работает следующим образом.Radio control station operates as follows.

Станция размещается на борту вертолета. Наличие вращающего винта вертолета используется для определения направления на излучающую РЭС с помощью антенного устройства 1, приемные антенны 8 и 9 которого размещены на концах лопастей несущего винта (фиг.2).The station is located on board a helicopter. The presence of the rotor of the helicopter is used to determine the direction of the radiating RES using an antenna device 1, receiving antennas 8 and 9 of which are located at the ends of the rotor blades (figure 2).

Принимаемые антеннами 7-9 сигналы, например с фазовой манипуляцией (ФМн)Signals received by antennas 7-9, for example with phase shift keying (PSK)

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

Figure 00000003
, 0≤t≤Tc,
Figure 00000003
, 0≤t≤T c ,

где U1, U2, U3 - амплитуды сигнала РЭС,where U 1 , U 2 , U 3 - amplitude signal RES,

ωc - несущая частота сигнала РЭС;ω c is the carrier frequency of the RES signal;

φc - начальная фаза сигнала РЭС;φ c is the initial phase of the RES signal;

Tc - длительность сигнала РЭС;T c is the duration of the RES signal;

±Δω - нестабильность несущей частоты сигнала, обусловленная различными дестабилизирующими факторами;± Δω - instability of the carrier frequency of the signal due to various destabilizing factors;

φk(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом;φ k (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code;

R - радиус окружности, на которой размещены приемные антенны 8 и 9;R is the radius of the circle on which the receiving antennas 8 and 9 are located;

Ω=2πR - скорость вращения приемных антенн 8 и 9 вокруг приемной антенны 7 (скорость вращения винта вертолета);Ω = 2πR — rotation speed of receiving antennas 8 and 9 around receiving antenna 7 (rotational speed of a helicopter rotor);

α - пеленг (азимут) на излучающую РЭС,α - bearing (azimuth) to the radiating RES,

поступают на первые входы смесителей 12-14, на вторые входы которых подается напряжение первого гетеродина 11 линейно-измеряющейся частотыarrive at the first inputs of the mixers 12-14, the second inputs of which are supplied with the voltage of the first local oscillator 11 linearly measured frequency

Figure 00000004
0≤t≤TП,
Figure 00000004
0≤t≤T P ,

где

Figure 00000005
- скорость изменения частоты гетеродина.Where
Figure 00000005
- rate of change of the local oscillator frequency.

Следует отметить, что поиск ФМн-сигналов РЭС в заданном диапазоне частот Дf осуществляется с помощью блока 10 перестройки, который периодически с периодом TП по пилообразному закону изменяет частоту ωГ1 гетеродина 11. В качестве блока 10 перестройки может использоваться генератор пилообразного напряжения.It should be noted that the search for QPSK signals of RES in a given frequency range Df is carried out using tuning block 10, which periodically with a period T P changes the frequency ω Г1 of the local oscillator 11 according to a sawtooth law. A sawtooth voltage generator can be used as tuning block 10.

На выходе смесителей 12-14 образуются напряжения комбинированных частот.At the output of the mixers 12-14, voltages of combined frequencies are generated.

Усилителями 17-19 выделяются напряжения первой промежуточной частоты:Amplifiers 17-19 distinguish the voltage of the first intermediate frequency:

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
, 0≤t≤Tc
Figure 00000008
, 0≤t≤T c

где

Figure 00000009
;Where
Figure 00000009
;

Figure 00000010
;
Figure 00000010
;

Figure 00000011
;
Figure 00000011
;

K1 - коэффициент передачи смесителей;K 1 - gear ratio of the mixers;

ωпр1сГ1 - первая промежуточная частота;ω CR1 = ω withG1 - the first intermediate frequency;

φпр1сГ1.φ pr1 = φ withG1 .

Напряжение uпр1(t) можно представить в следующем виде:The voltage u CR1 (t) can be represented as follows:

Figure 00000012
Figure 00000012

где M(t) - модулирующий код, в соответствии с которым манипулируется фаза гармонического колебания;where M (t) is the modulating code, in accordance with which the phase of harmonic oscillation is manipulated;

это напряжение поступает на вход обнаружителя 20, а именно на входы линии задержки 37, перемножителя 38 и фазовращателя 36 на 90°. На выходе последнего образуется напряжениеthis voltage is applied to the input of the detector 20, namely, to the inputs of the delay line 37, the multiplier 38, and the phase shifter 36 by 90 °. The output of the latter forms a voltage

Figure 00000013
Figure 00000013

которое поступает на первый вход перемножителя 40.which is fed to the first input of the multiplier 40.

На выходе линии задержки 37 образуется напряжениеA voltage is generated at the output of the delay line 37

Figure 00000014
,
Figure 00000014
,

где τ1 - время задержки линии задержки 37.where τ 1 is the delay time of the delay line 37.

Время задержки τ1 линии задержки 37 выбирается из следующих соображений: τ1≤τэ, (ωпр1±Δω)τ1=2πK, K=1, 2, 3, …, где τэ - длительность элементарных посылок (тактовый период).The delay time τ 1 of the delay line 37 is selected from the following considerations: τ 1 ≤τ e , (ω pr1 ± Δω) τ 1 = 2πK, K = 1, 2, 3, ..., where τ e is the duration of the chips (clock period) .

Задержанное напряжение uпр9(t) поступает на вход второго фазовращателя 39 на 90°, на выходе которого образуется напряжениеThe delayed voltage u pr9 (t) is supplied to the input of the second phase shifter 39 by 90 °, at the output of which a voltage is generated

Figure 00000015
.
Figure 00000015
.

Это напряжение поступает на второй вход перемножителя 40. Результатом перемножения напряжений uпр1(t) и uпр9(t), uпр8(t) и uпр10(t) являются сложные колебания, из которых фильтрами 41 и 42 нижних частот выделяются следующие низкочастотные напряжения:This voltage is supplied to the second input of the multiplier 40. The result of the multiplication of the voltages u CR1 (t) and u CR9 (t), u CR8 (t) and u CR10 (t) are complex vibrations, of which the following low-frequency filters are allocated 41 and 42 voltage:

Figure 00000016
,
Figure 00000016
,

Figure 00000017
,
Figure 00000017
,

где

Figure 00000018
Where
Figure 00000018

K2 - коэффициент перемножителей.K 2 - multiplier coefficient.

Эти напряжения после квадратов 43 и 44 соответственно приобретают следующий вид:These stresses after squares 43 and 44, respectively, take the following form:

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

и поступают на два входа сумматора 45, на выходе которого образуется суммарное напряжение:and enter the two inputs of the adder 45, the output of which is formed by the total voltage:

Figure 00000021
, 0≤t≤τc,
Figure 00000021
, 0≤t≤τ c ,

которое поступает на вход порогового блока 46, где осуществляется его сравнение с пороговым напряжением uпор и в случае его превышения принимается решение об обнаружении сигнала.which is fed to the input of the threshold block 46, where it is compared with the threshold voltage u then and if it is exceeded, a decision is made to detect the signal.

При обнаружении сигнала РЭС на выходе обнаружителя 20 появляется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход блока 10 перестройки, выключая его, на управляющий вход ключа 22, открывая его, и на вход линии задержки 21. Ключ 22 в исходном состоянии всегда закрыт. Время задержки τ3 линии задержки выбирается таким, чтобы можно было зафиксировать обнаруженный ФМн-сигнал и проанализировать его параметры.When a RES signal is detected, a constant voltage appears at the output of the detector 20, which is supplied to the control input of the tuning unit 10, turning it off, to the control input of the key 22, opening it, and to the input of the delay line 21. The key 22 is always closed in the initial state. The delay time τ 3 of the delay line is selected so that it is possible to fix the detected PSK signal and analyze its parameters.

При выключении блока 10 перестройки усилителями 17-19 выделяются следующие напряжения:When you turn off the tuning unit 10 amplifiers 17-19 allocated the following voltages:

Figure 00000022
,
Figure 00000022
,

Figure 00000023
,
Figure 00000023
,

Figure 00000024
0≤t≤Tc
Figure 00000024
0≤t≤T c

Напряжение uпр4(t) с выхода усилителя 17 первой промежуточной частоты через открытый ключ 22 поступает на первый вход смесителя 24, на второй вход которого подается напряжение второго гетеродина 23 со стабильной частотой ωГ2 The voltage u CR4 (t) from the output of the amplifier 17 of the first intermediate frequency through the public key 22 is supplied to the first input of the mixer 24, the second input of which is supplied with the voltage of the second local oscillator 23 with a stable frequency ω Г2

Figure 00000025
.
Figure 00000025
.

На выходе смесителя 24 образуется напряжение комбинационных частот. Усилитель 25 выделяет напряжение второй промежуточной частотыAt the output of the mixer 24, a voltage of combination frequencies is generated. Amplifier 25 isolates the voltage of the second intermediate frequency

Figure 00000026
, 0≤t≤Tc,
Figure 00000026
, 0≤t≤T c ,

где

Figure 00000027
;Where
Figure 00000027
;

ωпр2пр1Г2 - вторая промежуточная частота;ω CR2 = ω CR1- ω G2 - the second intermediate frequency;

φпр2пр1Г2,φ CR2 = φ CR1G2 ,

которое поступает на вход анализатора 4 параметров принимаемого сигнала, где определяются длительность τ3 элементарных посылок, из которых составлен ФМн-сигнал, их количество N(Тс=N·τ3) и закон фазовой манипуляции.which is fed to the input of the analyzer 4 parameters of the received signal, which determines the duration τ 3 of the elementary packages from which the PSK signal is composed, their number N (T c = N · τ 3 ) and the law of phase manipulation.

Напряжение uпр7(t) с выхода усилителя 25 второй промежуточной частоты одновременно подается на вторые входы перемножителей 26 и 27 пеленгаторных каналов, на первые входы которых поступают напряжения uпр5(t) и uпр6(t) с выходов усилителей 18 и 19 первой промежуточной частоты соответственно. На выходах перемножителей 26 и 27 образуются фазомодулированные (ФМ) напряжения на стабильной частоте ωГ2 второго гетеродина:The voltage u pr7 (t) from the output of the amplifier 25 of the second intermediate frequency is simultaneously supplied to the second inputs of the multipliers 26 and 27 direction finding channels, the first inputs of which receive the voltage u pr5 (t) and u pr6 (t) from the outputs of the amplifiers 18 and 19 of the first intermediate frequencies respectively. At the outputs of the multipliers 26 and 27, phase-modulated (FM) voltages are formed at a stable frequency ω Г2 of the second local oscillator:

Figure 00000028
Figure 00000028

Figure 00000029
, 0≤t≤Tc,
Figure 00000029
, 0≤t≤T c ,

где

Figure 00000030
;Where
Figure 00000030
;

Figure 00000031
;
Figure 00000031
;

K2 - коэффициент передачи перемножителей,K 2 - transmission coefficient of the multipliers,

которые выделяются узкополосными фильтрами 28 и 29 частотой настройки ωHГ2.which are distinguished by narrow-band filters 28 and 29 with a tuning frequency of ω H = ω G2 .

Знаки «+» и «-» перед величиной

Figure 00000032
соответствуют диаметрально противоположным расположениям антенн 8 и 9 на концах лопастей несущего винта вертолета.Signs "+" and "-" before the value
Figure 00000032
correspond to diametrically opposite locations of the antennas 8 and 9 at the ends of the rotor blades of the helicopter.

Следовательно, полезная информация о пеленге α переносится на стабильную частоту ωГ2 второго гетеродина 23. Поэтому нестабильность ±Δω несущей частоты, вызванная различными дестабилизирующими факторами, и вид модуляции (манипуляции) принимаемого сигнала РЭС не влияют на результат пеленгации, тем самым повышается точность определения местоположения РЭС.Therefore, useful information about the bearing α is transferred to the stable frequency ω Г2 of the second local oscillator 23. Therefore, the instability ± Δω of the carrier frequency caused by various destabilizing factors and the type of modulation (manipulation) of the received RES signal do not affect the direction finding result, thereby increasing the accuracy of positioning RES.

Причем величина, входящая в состав указанных колебаний

Figure 00000033
и называемая индексом фазовой модуляции, характеризует максимальное значение отклонения фазы сигналов, принимаемого неподвижной антенной 7.Moreover, the value that is part of these fluctuations
Figure 00000033
and called the phase modulation index, characterizes the maximum value of the phase deviation of the signals received by the fixed antenna 7.

Пеленгаторное устройство 3 тем чувствительнее к изменению угла α, чем больше относительный размер измерительной фазы

Figure 00000034
. Однако с ростом
Figure 00000035
уменьшается значение угловой координаты α, при котором разность фаз превосходит значение 2π, т.е. наступает неоднозначность отсчета угла α.Direction finding device 3 is the more sensitive to a change in angle α, the larger the relative size of the measuring phase
Figure 00000034
. However with growth
Figure 00000035
the value of the angular coordinate α decreases, at which the phase difference exceeds the value 2π, i.e. ambiguity of reading the angle α occurs.

Следовательно, при

Figure 00000036
наступает неоднозначность отсчета угла α. Устранение указанной неоднозначности путем уменьшения соотношения
Figure 00000037
обычно себя не оправдывает, так как при этом теряется основное достоинство широкобазовой системы. Кроме того, в диапазоне метровых и особенно дециметровых волн брать малые значения
Figure 00000038
часто не удается из-за конструктивных соображений.Therefore, for
Figure 00000036
ambiguity of reading the angle α occurs. Resolving this ambiguity by reducing the ratio
Figure 00000037
usually doesn’t justify itself, since the main advantage of the wide-base system is lost. In addition, in the range of meter and especially decimeter waves, take small values
Figure 00000038
often fails due to design considerations.

Для повышения точности пеленгации РЭС в горизонтальной (вертикальной) плоскости приемные антенны 8 и 9 размещаются на концах лопастей несущего винта вертолета. Смешение сигналов от двух диаметрально противоположных приемных антенн 8 и 9, находящихся на одинаковом расстоянии R от оси вращения несущего винта, вызывает фазовую модуляцию, получаемую с помощью одной приемной антенны, вращающейся по кругу, радиус R которого в два раза больше (R1=2R).To increase the accuracy of the direction finding of the RES in the horizontal (vertical) plane, the receiving antennas 8 and 9 are located at the ends of the rotor blades of the helicopter. The mixing of signals from two diametrically opposite receiving antennas 8 and 9, located at the same distance R from the axis of rotation of the rotor, causes phase modulation, obtained using one receiving antenna rotating in a circle whose radius R is two times larger (R 1 = 2R )

Действительно, на выходе перемножителя 30 образуется гармоническое напряжениеIndeed, the output of the multiplier 30 produces a harmonic voltage

Figure 00000039
, 0≤t≤Tc,
Figure 00000039
, 0≤t≤T c ,

где

Figure 00000040
Where
Figure 00000040

с индексом фазовой модуляцииwith phase modulation index

Figure 00000041
R1=2R,
Figure 00000041
R 1 = 2R,

которое выделяется узкополосным фильтром 32 и поступает на первый вход фазометра 34, на второй вход которого подается напряжение опорного генератора 16which is allocated by a narrow-band filter 32 and fed to the first input of the phasemeter 34, the second input of which is supplied with the voltage of the reference oscillator 16

u0(t)=U0·cosΩt.u 0 (t) = U 0 cosΩt.

Фазометр 34 обеспечивает точное, но неоднозначное измерение угловой координаты α. Для устранения возникающей при этом неоднозначности отсчета угла α необходимо уменьшить индекс фазовой модуляции без уменьшения отношения

Figure 00000038
. Это достигается использованием автокоррелятора, состоящего из линии задержки 31 и фазового детектора 33, что эквивалентно уменьшению индекса фазовой модуляции до величиныThe phasometer 34 provides an accurate but ambiguous measurement of the angular coordinate α. To eliminate the ambiguity in reading the angle α, it is necessary to reduce the phase modulation index without decreasing the ratio
Figure 00000038
. This is achieved by using an autocorrelator consisting of a delay line 31 and a phase detector 33, which is equivalent to reducing the phase modulation index to

Figure 00000042
,
Figure 00000042
,

где d1<R.where d 1 <R.

На выходе автокоррелятора образуется напряжениеA voltage is generated at the output of the autocorrelator

Figure 00000043
, 0≤t≤Tc,
Figure 00000043
, 0≤t≤T c ,

с индексом фазовой модуляции Δφm2, которое поступает на первый вход фазометра 35, на второй вход поступает напряжение u0(t) опорного генератора 16. Фазометр 35 обеспечивает грубое, но однозначное измерение угла α.with the phase modulation index Δφ m2 , which is supplied to the first input of the phasemeter 35, the voltage u 0 (t) of the reference generator 16 is supplied to the second input. The phase meter 35 provides a rough but unambiguous measurement of the angle α.

Минимальное расстояние R0 от РЭС до винта вертолета определяется из выраженияThe minimum distance R 0 from the RES to the helicopter propeller is determined from the expression

Figure 00000044
,
Figure 00000044
,

где Fq(t) - доплеровский сдвиг частоты;where F q (t) is the Doppler frequency shift;

V=Ω·R;V = Ω · R;

λ - длина волны.λ is the wavelength.

Доплеровский сдвиг частоты измеряется в анализаторе 4 параметров принимаемого сигнала, в котором также определяется R0. Последние фиксируются в устройстве 5 запоминания и обработки полученной информации.The Doppler frequency shift is measured in the analyzer 4 parameters of the received signal, which also determines R 0 . The latter are recorded in the device 5 for storing and processing the received information.

Местоположение РЭС определяется в устройстве 5 по измеренным значениям α и R0.The location of the RES is determined in the device 5 by the measured values of α and R 0 .

Телеметрическое устройство 6 предназначено для передачи полученной информации на пункт контроля.The telemetry device 6 is designed to transmit the received information to the control point.

По истечении времени τ3 постоянное напряжение с выхода линии задержки 21 поступает на управляющий вход обнаружителя 20 (порогового блока 46) и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом ключ 22 закрывается, а блок 10 перестройки включается, т.е. они переводятся в свои исходные положения.After the time τ 3, the constant voltage from the output of the delay line 21 is supplied to the control input of the detector 20 (threshold block 46) and resets its contents to zero. In this case, the key 22 is closed, and the tuning unit 10 is turned on, i.e. they are translated into their original positions.

При обнаружении сигнала следующей РЭС работа станции радиотехнического контроля происходит аналогичным образом.When a signal of the next RES is detected, the operation of the radio control station occurs in a similar way.

Предлагаемая станция радиотехнического контроля обеспечивает расширение области разведки по площади и количеству контролируемых радиоэлектронных средств. Это достигается размещением станции радиотехнического контроля на борту вертолета, маршрут полета которого прокладывается в приграничных районах расположения РЭС.The proposed radio control station provides an expansion of the field of intelligence in terms of area and number of controlled electronic equipment. This is achieved by placing a radio monitoring station on board the helicopter, the flight route of which is laid in the border areas of the distribution zone.

Предлагаемая станция радиотехнического контроля обеспечивает точное и однозначное определение местоположения РЭС. При этом пеленгаторное устройство инвариантно к виду модуляции (манипуляции) и нестабильности несущей частоты принимаемых сигналов.The proposed radio control station provides accurate and unambiguous determination of the location of the RES. In this case, the direction-finding device is invariant to the form of modulation (manipulation) and instability of the carrier frequency of the received signals.

Таким образом, предлагаемая станция радиотехнического контроля по сравнению с базовой обеспечивает повышение достоверности обнаружения сложных сигналов с неизвестной несущей частоты, заданной областью допустимых значений, и случайной начальной фазой. Это достигается квадратурной обработкой сигналов, которая устраняет априорную неопределенность о значении несущей частоты и других параметров принимаемого сигнала.Thus, the proposed radio control station in comparison with the base provides an increase in the reliability of detection of complex signals with an unknown carrier frequency, a given region of permissible values, and a random initial phase. This is achieved by quadrature signal processing, which eliminates a priori uncertainty about the value of the carrier frequency and other parameters of the received signal.

Claims (1)

Станция радиотехнического контроля, содержащая антенное устройство, пеленгаторное устройство, последовательно соединенные приемник, анализатор параметров принимаемого сигнала, устройство запоминания и обработки полученной информации и телеметрическое устройство, выход которого является выходом станции, при этом приемник выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, первого смесителя, второй вход которого через первый гетеродин соединен с выходом блока перестройки, усилителя первой промежуточной частоты, обнаружителя, ключа, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилителя второй промежуточной частоты, выход которого является выходом приемника, пеленгаторное устройство выполнено в виде двух пеленгаторных каналов, каждый из которых состоит из последовательно включенных приемной антенны, смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, и узкополосного фильтра, при этом к выходу первого узкополосного фильтра последовательно подключены третий перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, третий узкополосный фильтр и первый фазометр, к выходу второго узкополосного фильтра последовательно подключены вторая линия задержки, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом второго узкополосного фильтра, и второй фазометр, вторые входы первого и второго фазометров соединены с выходом опорного генератора, а выходы подключены к устройству запоминания и обработки полученной информации, антенное устройство содержит три приемные антенны, приемная антенна приемника размещена над втулкой винта вертолета, приемные антенны пеленгаторного устройства размещены на концах лопасти несущего винта вертолета, двигатель кинематически связан с винтом вертолета и опорным генератором, отличающаяся тем, что обнаружитель выполнен в виде последовательно подключенных к выходу усилителя первой промежуточной частоты третьей линии задержки, четвертого перемножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя первой промежуточной частоты, первого фильтра нижних частот, первого квадратора, сумматора и порогового блока, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, а выход подключен к управляющему входу блока перестройки и к первому входу ключа, последовательно подключенных к выходу усилителя первой промежуточной частоты первого фазовращателя на 90°, пятого перемножителя, второй вход которого через второй фазовращатель на 90° соединен с выходом третьей линии задержки, второго фильтра нижних частот и второго квадратора, выход которого соединен с вторым входом сумматора. A radio control station comprising an antenna device, a direction-finding device, a receiver connected in series, an analyzer of parameters of the received signal, a device for storing and processing the received information, and a telemetry device whose output is the output of the station, the receiver being made in the form of a series-connected receiving antenna, a first mixer, the second input of which through the first local oscillator is connected to the output of the tuning unit, the amplifier of the first intermediate frequency, will detect For the key, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency, the second mixer, the second input of which is connected to the output of the second local oscillator, and the amplifier of the second intermediate frequency, the output of which is the output of the receiver, the direction-finding device is made in the form of two direction-finding channels, each of which consists of a series-connected receiving antenna, a mixer, the second input of which is connected to the output of the first local oscillator, an amplifier of the first intermediate frequency, a multiplier, the second input to which is connected to the output of the amplifier of the second intermediate frequency, and a narrow-band filter, while the third multiplier is connected in series to the output of the first narrow-band filter, the second input of which is connected to the output of the second narrow-band filter, the third narrow-band filter and the first phase meter, the second is connected in series to the output of the second narrow-band filter a delay line, a phase detector, the second input of which is connected to the output of the second narrow-band filter, and the second phase meter, the second inputs of the first and second phase meters are connected to the output of the reference generator, and the outputs are connected to a device for storing and processing the received information, the antenna device contains three receiving antennas, the receiving antenna of the receiver is located above the rotor hub of the helicopter, the receiving antennas of the direction-finding device are located at the ends of the rotor blade of the helicopter, the engine is kinematically connected with helicopter rotor and reference generator, characterized in that the detector is made in the form of a first intermediate connected in series to the output of the amplifier The frequency of the third delay line, the fourth multiplier, the second input of which is connected to the output of the amplifier of the first intermediate frequency, the first low-pass filter, the first quad, adder and threshold block, the second input of which is connected to its output through the first delay line and the output is connected to the control input tuning unit and to the first input of the key, connected in series to the output of the amplifier of the first intermediate frequency of the first phase shifter by 90 °, the fifth multiplier, the second input of which is through the second phase a 90 ° rotator is connected to the output of the third delay line, the second low-pass filter and the second quadrator, the output of which is connected to the second input of the adder.
RU2011122588/07A 2011-05-26 2011-05-26 Radio monitoring station RU2465733C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011122588/07A RU2465733C1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Radio monitoring station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011122588/07A RU2465733C1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Radio monitoring station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2465733C1 true RU2465733C1 (en) 2012-10-27

Family

ID=47147653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011122588/07A RU2465733C1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Radio monitoring station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465733C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627683C1 (en) * 2016-06-21 2017-08-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Helicopter radiotechnical complex for detecting "black box" with alarm of crashed airplane

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806926A (en) * 1945-08-06 1974-04-23 Us Navy Method and means for jamming radio transmission
DE2538094A1 (en) * 1975-08-27 1977-03-10 Ulrich F A Dipl Ing Fusban Radar investigation of absorptive or reflective cloud properties - is by group of five parallel plate members each having electromagnetically responsive dipoles
US4328496A (en) * 1958-08-27 1982-05-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Delay control for a pulse repeat-back jamming system
RU2005994C1 (en) * 1991-10-02 1994-01-15 Виктор Иванович Дикарев Indication device
RU2275746C1 (en) * 2004-10-21 2006-04-27 Вячеслав Адамович Заренков Radio-technical reconnaissance station
US7318368B2 (en) * 2004-02-11 2008-01-15 Tmc Design Corporation Radio frequency jammer
RU2321177C1 (en) * 2006-10-30 2008-03-27 Виктор Иванович Дикарев Radio-technical surveillance station
RU2008147494A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского (RU) RADIO STATION

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3806926A (en) * 1945-08-06 1974-04-23 Us Navy Method and means for jamming radio transmission
US4328496A (en) * 1958-08-27 1982-05-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Delay control for a pulse repeat-back jamming system
DE2538094A1 (en) * 1975-08-27 1977-03-10 Ulrich F A Dipl Ing Fusban Radar investigation of absorptive or reflective cloud properties - is by group of five parallel plate members each having electromagnetically responsive dipoles
RU2005994C1 (en) * 1991-10-02 1994-01-15 Виктор Иванович Дикарев Indication device
US7318368B2 (en) * 2004-02-11 2008-01-15 Tmc Design Corporation Radio frequency jammer
RU2275746C1 (en) * 2004-10-21 2006-04-27 Вячеслав Адамович Заренков Radio-technical reconnaissance station
RU2321177C1 (en) * 2006-10-30 2008-03-27 Виктор Иванович Дикарев Radio-technical surveillance station
RU2008147494A (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского (RU) RADIO STATION

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627683C1 (en) * 2016-06-21 2017-08-10 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва" Helicopter radiotechnical complex for detecting "black box" with alarm of crashed airplane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103105606B (en) Receiving coherent processing method of pulse passive bistatic radar
CN103713286B (en) There is the high-resolution radio altimeter of positioning function and the method for measuring position
JPH0786529B2 (en) Device for determining position using signals from satellites
US3495260A (en) Position location system and method
RU2518428C2 (en) Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method
US3025520A (en) Positioning determining device
RU2365931C2 (en) Phase direction finding technique, phase direction-finder therefor
CN112666544B (en) High-precision positioning system based on secondary radar
RU2465733C1 (en) Radio monitoring station
RU2290658C1 (en) Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution
RU2600333C2 (en) Helicopter radio-electronic complex
RU2427853C1 (en) Phase direction finding method and phase direction finder for implementing said method
RU2321177C1 (en) Radio-technical surveillance station
RU2660752C1 (en) Method of detecting and high-speed determination of parameters of marine ice fields and a radar location system for its implementation
RU2419991C1 (en) Helicopter radio-electronic complex
RU2450283C1 (en) Direction finding phase method and phase direction finder for implementing said method
RU2275746C1 (en) Radio-technical reconnaissance station
RU2479930C1 (en) Radio monitoring station
RU2134429C1 (en) Phase direction finding method
RU2346289C1 (en) Radio reconnaissance station
RU2449311C1 (en) Method for remote measurement of wind speed and direction
RU2521456C1 (en) System for detecting and locating human suffering distress in water
Sauta et al. Short-Range Navigation Systems
US3197775A (en) Doppler tracking system with real time presentation of missile trajectory deviation
RU2710030C1 (en) Method for detection and high-accuracy determination of parameters of sea ice fields and radar system for its implementation

Legal Events

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

Effective date: 20130527