RU2504799C2 - Radar target simulator when probing with primarily long signals - Google Patents

Radar target simulator when probing with primarily long signals Download PDF

Info

Publication number
RU2504799C2
RU2504799C2 RU2011149476/07A RU2011149476A RU2504799C2 RU 2504799 C2 RU2504799 C2 RU 2504799C2 RU 2011149476/07 A RU2011149476/07 A RU 2011149476/07A RU 2011149476 A RU2011149476 A RU 2011149476A RU 2504799 C2 RU2504799 C2 RU 2504799C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
modulators
radar
targets
signals
Prior art date
Application number
RU2011149476/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011149476A (en
Inventor
Александр Сергеевич Боков
Николай Александрович Дядьков
Владимир Григорьевич Важенин
Владимир Витальевич Мухин
Денис Евгеньевич Щербаков
Леонид Иванович Пономарев
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
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 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь"
Priority to RU2011149476/07A priority Critical patent/RU2504799C2/en
Publication of RU2011149476A publication Critical patent/RU2011149476A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2504799C2 publication Critical patent/RU2504799C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: invention relates to devices designed to simulate the frequency-time structure of a radar signal reflected from an underlying surface, from one or more targets, and can be used, for example, to simulate false targets and interference for protecting present targets and to simulate echo signals of radar sets and radar altimeters. Parameters of bright points of targets come from a separate external device. The invention enables to do without a multi-input adder of signals of bright points of targets and a set of modulators that are complex for implementation with a large number of bright points, especially during digital signal processing. Instead of an adder, the disclosed simulator has a synchroniser, one or two switches and a common modulator. In the version with two switches, only one common modulator is used instead of a set of modulators.
EFFECT: simple requirements for the simulator during both analogue and digital signal processing without considerable deterioration of quality of simulated target portraits when probing with primarily long signals.

Description

Изобретение относится к радиолокации, а именно к устройствам, предназначенным для имитации частотно-временной структуры радиолокационного сигнала, отраженного от подстилающей поверхности, от одной или нескольких целей, находящихся на фиксированном направлении, и может быть использовано, например, для имитации ложных целей и помех для защиты присутствующих целей, для имитации боевой работы радиолокационной системы (РЛС), а также для имитации эхо-сигналов радиовысотомеров (РВ) - измерителей высоты полета.The invention relates to radar, and in particular to devices designed to simulate the time-frequency structure of a radar signal reflected from the underlying surface from one or more targets located in a fixed direction, and can be used, for example, to simulate false targets and interference for protecting present targets, to simulate the combat operation of a radar system (radar), as well as to simulate the echo signals of radio altimeters (PB) - flight altitude meters.

В зависимости от типа сигнала и способов сканирования РЛС оптимальными будут различные методы и алгоритмы формирования имитирующего сигнала. Для РЛС импульсного излучения форма зондирующего сигнала, как правило, постоянна и точно известна, поэтому отраженный сигнал может быть заранее подготовлен в сигнальной памяти с учетом параметров моделирования и выдан на вход РЛС по сигналу пикового детектора обнаруживающего начало зондирующего импульса. В современных РЛС для защиты от помех могут использовать не только переменный период модуляции, но и переменный вид зондирующего сигнала. Поэтому расчет отраженного сигнала и последующее его воспроизведение необходимо выполнять в реальном масштабе времени на основе принимаемой реализации сигнала.Depending on the type of signal and radar scanning methods, various methods and algorithms for generating a simulated signal will be optimal. For pulsed radar, the shape of the probing signal is, as a rule, constant and accurately known, therefore, the reflected signal can be prepared in advance in the signal memory taking into account simulation parameters and output to the radar input by the signal of a peak detector detecting the beginning of the probing pulse. In modern radars, to protect against interference, they can use not only a variable modulation period, but also a variable type of the probing signal. Therefore, the calculation of the reflected signal and its subsequent reproduction must be performed in real time based on the received implementation of the signal.

Это приводит к необходимости прямой имитации отраженного сигнала как суммы сигналов, отраженных различными достаточно малыми по сравнению с облучаемой площадью участками поверхности или эквивалентными блестящими точками.This leads to the need for a direct simulation of the reflected signal as the sum of the signals reflected by various small enough surface areas or equivalent shiny points in comparison with the irradiated area.

Известно устройство для имитации радиолокационных портретов реальных целей [1, стр.134-135, рис.5.2] - фиг.1, в котором зондирующий импульс от радиолокатора, для которого создается радиолокационный портрет, поступает через приемную антенну, усилитель 1, устройство грубой задержки 2, устройство точной задержки 3, модуляторы набора модуляторов 4 и сумматор 10 на выход имитатора. Устройство грубой задержки 2 осуществляет задержку по времени, соответствующую расстоянию до ближайшей блестящей точки имитируемой цели. Линия задержки с отводами 3 обеспечивает имитацию блестящих точек цели. Амплитудные и фазовые модуляции выполняются в модуляторах набора модуляторов 4 с помощью эталонных сигналов Ui, соответствующих характеристикам целей. С выходов модуляторов 4 сигналы, имитирующие соответствующие блестящие точки, поступают на сумматор 10 и далее в передающую антенну.A device for simulating radar portraits of real targets [1, p.134-135, Fig.5.2] - figure 1, in which the probe pulse from the radar, for which a radar portrait is created, comes through a receiving antenna, amplifier 1, coarse delay device 2, an accurate delay device 3, modulators of a set of modulators 4 and an adder 10 to the output of the simulator. The coarse delay device 2 carries out a time delay corresponding to the distance to the nearest brilliant point of the simulated target. The delay line with taps 3 provides an imitation of the brilliant points of the target. Amplitude and phase modulations are performed in the modulators of the set of modulators 4 using the reference signals U i corresponding to the characteristics of the targets. From the outputs of the modulators 4, signals simulating the corresponding brilliant points are fed to the adder 10 and further to the transmitting antenna.

Описанное устройство имитатора по структуре и принципу функционирования соответствует системе увеличения радиочастотного отклика [2], устройству генератора электромагнитной цели [3], методу обмана сонара или радиолокатора и ложной цели применяющей этот метод [4], методу электронного увеличения радиолокационных целей (техники) [5, 6].The described simulator device in terms of structure and principle of operation corresponds to a system for increasing the radio frequency response [2], the device of an electromagnetic target generator [3], the method of deceiving a sonar or radar and a false target using this method [4], the method of electronic increasing of radar targets (equipment) [5] , 6].

В качестве прототипа можно выбрать типовое для данной задачи и, являющееся из просмотренной литературы хронологически первым, устройство для имитации радиолокационных целей с высоким разрешением [6], полностью соответствующее вышеописанному устройству для имитации радиолокационных портретов реальных целей [1], приведенному на фиг.1. Наличие ЦАП 9 для управления модуляторами набора модуляторов 4 в виде отдельных блоков является особенностью конкретного аппаратного решения и не принципиально для описания работы и устройства имитатора.As a prototype, you can choose a typical device for this task and, being the first chronologically from the scanned literature, a device for simulating high-resolution radar targets [6], which fully corresponds to the above described device for simulating radar portraits of real targets [1], shown in Fig. 1. The presence of the DAC 9 for controlling the modulators of a set of modulators 4 in the form of separate blocks is a feature of a particular hardware solution and is not essential for describing the operation and device of the simulator.

При практическом применении описанных методов и устройств имитации радиолокационных целей точность формирования сигнала определяется не только количеством отводов линии задержки, и их дискретом по времени, но и методом обработки сигнала: цифровым или аналоговым.In the practical application of the described methods and devices for simulating radar targets, the accuracy of signal formation is determined not only by the number of taps of the delay line, and by their discrete time, but also by the signal processing method: digital or analog.

Например, при аналоговой обработке (см. фиг.1) качество сигнала последовательно снижается в устройствах грубой и многоотводной линий задержки, затем в модуляторах и сумматоре, а количество используемых ЦАП равно числу каналов с отводами линии задержки.For example, with analog processing (see Fig. 1), the signal quality is consistently reduced in devices of coarse and multi-tap delay lines, then in modulators and adders, and the number of DACs used is equal to the number of channels with delay line taps.

Линии задержки, модуляторы и сумматоры могут быть аналоговыми или цифровыми, а эталонные характеристики цели в имитаторах всегда формируются в цифровом виде, поэтому все устройства имитации содержат некоторое количество блоков преобразования ЦАП и АЦП.Delay lines, modulators and adders can be analog or digital, and the reference characteristics of the target in the simulators are always formed in digital form, so all simulation devices contain a number of DAC and ADC conversion blocks.

Для повышения качества имитации само формирование сигнала также можно выполнять в цифровом виде на многоотводной цифровой линии задержки 3 и модуляторах 4 (фиг.2а, б). При этом для оцифровки входного сигнала достаточно использовать одно быстродействующее АЦП 8, а для формирования выходного сигнала имитатора необходимо использовать множество ЦАП 9 и один аналоговый сумматор 10 (фиг.2а) или многовходовый цифровой сумматор 11 и один ЦАП 9 (фиг.2б).To improve the quality of the simulation, the signal formation itself can also be performed digitally on a multi-tap digital delay line 3 and modulators 4 (Fig. 2a, b). In this case, to digitize the input signal, it is sufficient to use one high-speed ADC 8, and to generate the output signal of the simulator, it is necessary to use many DACs 9 and one analog adder 10 (Fig.2a) or a multi-input digital adder 11 and one DAC 9 (Fig.2b).

Обозначения на фиг.2: A(f) - сигнал с приемной антенны, X(t) - сигнал выдаваемый на излучающую антенну, U1…Un - параметры амплитудно-фазовой модуляции для управления n модуляторами.The notation in FIG. 2: A (f) is the signal from the receiving antenna, X (t) is the signal output to the emitting antenna, U 1 ... U n are the amplitude-phase modulation parameters for controlling n modulators.

Дополнительные усилители, аттенюаторы для согласования уровней и возможные смесители, например, с сигналом гетеродина для согласования рабочей полосы частот блоков обработки сигналов не показаны, но могут быть использованы и рассчитаны в соответствии с [7]. Для исключения попадания выходного сигнала с передающей антенны на вход приемной антенны можно использовать циркулятор, стробирование работы и/или пространственное разнесение антенн [1, стр.184]. При стационарных испытаниях, возможно непосредственное подключение кабелей к исследуемой радиолокационной системе без использования антенн.Additional amplifiers, attenuators for level matching and possible mixers, for example, with a local oscillator signal for matching the working frequency band of signal processing units are not shown, but can be used and calculated in accordance with [7]. To exclude the output signal from the transmitting antenna to the input of the receiving antenna, you can use the circulator, the operation gating and / or spatial diversity of the antennas [1, p. 184]. In stationary tests, it is possible to directly connect cables to the studied radar system without the use of antennas.

При цифровой обработке сигнала с использованием в качестве линий задержки буферов в оперативной памяти достаточного размера можно варьировать значения всех задержек блестящих точек целей без отдельного устройства грубой задержки. При этом можно формировать радиолокационные портреты произвольного количества целей практически произвольной протяженности с ограничением общего количества блестящих точек сцены возможностями аппаратного решения - количеством отдельных модуляторов набора модуляторов 4.When digitally processing a signal using buffers in the memory line of sufficient size as delay lines, it is possible to vary the values of all delays of the shiny points of targets without a separate coarse delay device. At the same time, it is possible to form radar portraits of an arbitrary number of targets of almost arbitrary length with a limit to the total number of brilliant scene points by the capabilities of a hardware solution — the number of individual modulators of a set of modulators 4.

Быстродействующие многовходовый цифровой сумматор или набор ЦАП для каждого канала при аналоговом сумматоре сложны для реализации.High-speed multi-input digital adder or a set of DACs for each channel with an analog adder are difficult to implement.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции устройств формирования сигнала радиолокационной цели без ухудшения качества имитируемых радиолокационных портретов целей.The aim of the invention is to simplify the design of signal conditioning devices for a radar target without compromising the quality of simulated radar portraits of targets.

При имитации типовых радиолокационных целей - летательных аппаратов, достаточно выполнять модуляцию только индивидуальных амплитуд отдельных сигналов, а имитацию доплеровского сдвига можно выполнить в отдельном дополнительном модуляторе.When simulating typical radar targets - aircraft, it is enough to modulate only the individual amplitudes of individual signals, and the Doppler shift simulation can be performed in a separate additional modulator.

Такой вариант формирования сигнала типовой радиолокационной цели показан на фиг.3: оставлены n умножителей 12 на коэффициенты Е1-En и дополнительный модулятор 7 для сдвига частоты на среднее значение f0=mean(f1…fn), соответствующее доплеровским сдвигам n блестящих точек имитируемой цели.This option for generating a signal of a typical radar target is shown in FIG. 3: n multipliers 12 are left by coefficients E 1 -E n and an additional modulator 7 for shifting the frequency by an average value f 0 = mean (f 1 ... f n ) corresponding to Doppler shifts n shiny dots of simulated target.

Вместо многовходового сумматора 10 в ряде случаев (для сигналов, спектральная плотность которых в текущий момент времени сосредоточена в узкой полосе частот, например ЛЧМ сигналы радиовысотомеров с «медленной» модуляцией) при корректном выборе параметров работы можно использовать коммутатор, который циклически подключает к одному выходу один из n сигналов.Instead of a multi-input adder 10, in some cases (for signals whose spectral density is currently concentrated in a narrow frequency band, for example, LFM signals of radio altimeters with "slow" modulation), with the correct choice of operation parameters, a switch can be used that cyclically connects one output to one output of n signals.

При импульсном методе работы радиолокатора имитируемая цель будет мерцать. При непрерывном излучении или излучении зондирующего сигнала импульсами с длительностью больше n·Δt, где Δt - длительность интервала коммутации каждого сигнала, выходной сигнал X(t) (для фиг.3) будет содержать равные Δt отрезки излученного сигнала с переменной задержкой и скачками фазы в моменты коммутации, что в частотной области приведет к тому, что к исходным гармоникам сигнала добавятся гармоники соответствующие сумме и разности частот «полезного» сигнала и частоты коммутации умноженной на целое число. При выборе частоты коммутации в несколько раз ниже несущей частоты и вне полосы «полезных» частот модуляции сигнала, с учетом фактического наличия во всех радиолокационных приемниках ограничивающих частотных фильтров сигнала, результирующий сигнал в рабочей (обычно низкочастотной) области по спектральному составу будет эквивалентен сигналу образованному обычным суммированием сигналов. Очевидно, что при среднем значении Ei=Re{Ui}=1, выходной сигнал с коммутатора слабее в n раз по амплитуде, поэтому полагаем, что по введенным ранее обозначениям Ei=n Re{Ui} либо умножение на n выполняется в дополнительном усилителе при согласовании и обеспечении оптимального уровня сигнала [7].With a pulsed radar method, the simulated target will flicker. With continuous emission or emission of the probe signal by pulses with a duration longer than n · Δt, where Δt is the duration of the switching interval of each signal, the output signal X (t) (for Fig. 3) will contain equal Δt segments of the emitted signal with a variable delay and phase jumps in switching moments, which in the frequency domain will lead to the fact that harmonics corresponding to the sum and difference of the frequencies of the “useful” signal and the switching frequency multiplied by an integer are added to the original harmonics of the signal. When choosing a switching frequency several times lower than the carrier frequency and outside the band of “useful” signal modulation frequencies, taking into account the actual presence in all radar receivers of limiting signal frequency filters, the resulting signal in the working (usually low-frequency) region will be equivalent in spectral composition to the signal formed by the usual summation of signals. Obviously, with an average value of E i = Re {U i } = 1, the output signal from the switch is weaker than n times in amplitude, therefore, we assume that according to the previously introduced notation E i = n Re {U i } or multiplication by n is performed in an additional amplifier while matching and ensuring the optimal signal level [7].

Нарушение мгновенных спектров и появление лишних скачков фазы не скажется на работе типового радиолокатора, т.к. поиск/захват/сопровождение целей выполняются без учета фаз сигналов с усреднением в несколько элементов разрешения и, как правило, в несколько периодов модуляции и сканирования. В радиолокаторах высокого разрешения с построением изображения фоно-целевой обстановки и распознавания типов целей также выполняется математическое усреднение в несколько периодов модуляции и сканирования.Violation of the instantaneous spectra and the appearance of extra phase jumps will not affect the operation of a typical radar, because search / capture / tracking of targets is performed without regard to signal phases with averaging over several resolution elements and, as a rule, over several periods of modulation and scanning. In high-resolution radars with the construction of an image of the background-target environment and recognition of target types, mathematical averaging is also performed over several periods of modulation and scanning.

Таким образом, замена сумматора на коммутатор в целом обеспечивает эквивалентность сигнала на временной оси и в его рабочей полосе частот по спектральному составу с нарушением мгновенных спектров и появлением лишних скачков фазы. Дополнительные исследования и результаты моделирования будут приведены после описания схемы предлагаемого имитатора. Постоянство амплитуды выходного сигнала коммутатора (при наличии сигнала на входе имитатора) может быть компенсировано в дополнительном модуляторе умножением на шумовой коэффициент со средним значением равным 1.Thus, the replacement of the adder by the switch as a whole ensures the equivalence of the signal on the time axis and in its working frequency band with respect to the spectral composition with violation of the instantaneous spectra and the appearance of extra phase jumps. Additional research and simulation results will be given after the description of the proposed simulator scheme. The constancy of the amplitude of the output signal of the switch (in the presence of a signal at the input of the simulator) can be compensated in the additional modulator by multiplying by a noise factor with an average value of 1.

При использовании коммутатора 6, управляемого синхронизатором 5, можно заменить отдельные амплитудные преобразования сигналов таким тактированием работы коммутатора, чтобы длительности интервалов коммутации сигналов были пропорциональны соответствующим амплитудам сигналов E1-En - фиг.4. Необходимое общее усиление амплитуды выполняется в дополнительном модуляторе 7: Е0=ΣRe{Ui}. Общий сдвиг частоты f0=mean(f1…fn).When using a switch 6 controlled by a synchronizer 5, it is possible to replace individual amplitude signal transformations by clocking the switch so that the duration of the signal switching intervals is proportional to the corresponding signal amplitudes E 1 -E n - Fig. 4. The necessary overall amplification of the amplitude is performed in the additional modulator 7: E 0 = ΣRe {U i }. The total frequency shift f 0 = mean (f 1 ... f n ).

Для одновременной имитации нескольких целей, отражений от подстилающей поверхности с имитацией движения радиолокатора, необходимо использовать различные индивидуальные доплеровские сдвиги f1…fn всех блестящих точек всех целей, которое выполняется в модуляторах частоты: (фазы) 4, но применением коммутатора 6, управляемого синхронизатором 5 по значениям амплитудных коэффициентов E1-En можно упростить общую конструкцию устройства формирования сигнала радиолокационной цели как при аналоговой так и при цифровой обработке сигнала без ухудшения качества имитируемых радиолокационных портретов целей - фиг.5.To simulate several targets, reflections from the underlying surface with simulated radar movement, it is necessary to use various individual Doppler shifts f 1 ... f n of all the brilliant points of all targets, which is performed in frequency modulators: (phase) 4, but using a switch 6 controlled by a synchronizer 5 by the values of the amplitude coefficients E 1 -E n it is possible to simplify the overall design of the device for generating a signal of a radar target both with analog and digital signal processing without deterioration improve the quality of simulated radar portraits of targets - Fig.5.

В зависимости от возможностей аппаратной реализации можно сочетать суммирование и коммутацию сигналов отдельных блестящих точек целей, для изменения амплитуды и сдвига частоты использовать цифровые или аналоговые модуляторы.Depending on the capabilities of the hardware implementation, it is possible to combine the summation and switching of the signals of individual shiny points of the targets; to change the amplitude and frequency shift, use digital or analog modulators.

Предлагаемым техническим решением упрощаются требования к аппаратуре устройства формирования сигнала радиолокационной цели как при аналоговой так и при цифровой обработке сигнала без существенного ухудшения качества имитируемых портретов целей при зондировании преимущественно длительными сигналами.The proposed technical solution simplifies the requirements for the equipment of the device for generating a signal of a radar target both with analog and digital signal processing without significant deterioration in the quality of simulated portraits of targets when probing mainly with long signals.

Для достижения этого технического результата прототип (патент GB 2134740 [6]), содержащий последовательно соединенные усилитель сигнала приемной антенны 1, устройство грубой задержки 2, устройство точной задержки 3, выходы которого соединены с первыми входами модуляторов набора модуляторов 4, снабжен синхронизатором 5, коммутатором сигнала 6 и дополнительным модулятором 7, причем с выхода синхронизатора 5 на дополнительный управляющий вход коммутатора сигнала 6 подается сигнал выбора номера входного сигнала, поступающего на коммутатор 6 с выхода одного из модуляторов частоты (фазы) набора модуляторов 4, на вторые входы модуляторов набора модуляторов 4 подаются коэффициенты фазовой или частотной модуляции, на входы синхронизатора 5 подаются коэффициенты амплитудной модуляции для пропорционального управления длительностью интервалов работы коммутатора сигнала 6, выход коммутатора сигнала 6 соединен с первым входом дополнительного модулятора 7, на второй и третий входы дополнительного модулятора 7 подаются коэффициенты фазовой и амплитудной модуляции, выходной сигнал дополнительного модулятора 7 выдается на передающую антенну.To achieve this technical result, the prototype (patent GB 2134740 [6]), containing a series-connected signal amplifier of the receiving antenna 1, a coarse delay device 2, an accurate delay device 3, the outputs of which are connected to the first inputs of the modulators of a set of modulators 4, is equipped with a synchronizer 5, a switch signal 6 and an additional modulator 7, and from the output of the synchronizer 5 to the additional control input of the signal switch 6, a signal is selected to select the number of the input signal supplied to the switch 6 with the output one of the modulators of the frequency (phase) of the set of modulators 4, the phase or frequency modulation coefficients are supplied to the second inputs of the modulators of the set of modulators 4, the amplitude modulation coefficients are applied to the inputs of the synchronizer 5 to proportionally control the duration of the intervals of the signal 6 switch, the output of the signal 6 switch is connected to the first input of additional modulator 7, phase and amplitude modulation coefficients are supplied to the second and third inputs of additional modulator 7, add the output signal nogo modulator 7 is issued to the transmitting antenna.

Устройство содержит (фиг.6):The device contains (Fig.6):

1 - усилитель;1 - amplifier;

2 - устройство грубой задержки;2 - coarse delay device;

3 - устройство точной задержки;3 - device accurate delay;

4 - набор модуляторов частоты (фазы);4 - a set of modulators of frequency (phase);

5 - синхронизатор;5 - synchronizer;

6 - коммутатор сигнала;6 - signal switch;

7 - дополнительный модулятор.7 - additional modulator.

Устройство работает следующим образом: зондирующий импульс от радиолокатора, для которого создается радиолокационный портрет, поступает через приемную антенну, усилитель 1, устройство грубой задержки 2, устройство точной задержки 3, набор модуляторов частоты (фазы) 4, коммутатор сигнала 6 и дополнительный модулятор 7 на выход имитатора. Устройство грубой задержки 2 осуществляет задержку по времени, соответствующую расстоянию до ближайшей блестящей точки имитируемой цели. Устройство точной задержки на базе многоотводной линии задержки 3 обеспечивает имитацию блестящих точек цели (целей) с индивидуальными задержками. Индивидуальные амплитудные и фазовые модуляции выполняются с помощью соответствующих коэффициентов, формируемых внешним устройством, причем коэффициенты амплитудной модуляции поступают в синхронизатор 5, а коэффициенты фазовой модуляции поступают в набор модуляторов частоты (фазы) 4. С выходов набора модуляторов 4 сигналы, имитирующие соответствующие блестящие точки, поступают на коммутатор сигнала 6 и далее в дополнительный модулятор 7. В дополнительном модуляторе 7 выполняются дополнительно заданные амплитудные и фазовые модуляции (коэффициенты f0 и Е0 формируется во внешнем устройстве). Далее сигнал выдается на выход имитатора - в передающую антенну.The device operates as follows: a probe pulse from a radar, for which a radar portrait is created, comes through a receiving antenna, an amplifier 1, a coarse delay device 2, an accurate delay device 3, a set of frequency (phase) modulators 4, a signal switch 6 and an additional modulator 7 on simulator output. The coarse delay device 2 carries out a time delay corresponding to the distance to the nearest brilliant point of the simulated target. An accurate delay device based on a multi-tap delay line 3 imitates shiny points of a target (s) with individual delays. Individual amplitude and phase modulations are performed using the corresponding coefficients generated by an external device, and the amplitude modulation coefficients are supplied to the synchronizer 5, and the phase modulation coefficients are supplied to the set of frequency modulators (phases) 4. From the outputs of the set of modulators 4 signals simulating the corresponding brilliant points, arrive at the signal switch 6 and then to the additional modulator 7. In the additional modulator 7, additionally specified amplitude and phase modulations are performed ( coefficients f 0 and E 0 is formed in an external device). Next, the signal is issued to the simulator output - to the transmitting antenna.

На фиг.7 приведен пример моделирования и сравнения низкочастотной огибающей сигнала получаемого на выходе после смесителя с зондирующим сигналом радиолокатора с непрерывным излучением с линейной частотной модуляцией - сигнал биений.Figure 7 shows an example of modeling and comparing the low-frequency envelope of the signal received at the output after the mixer with a probing signal of a radar with continuous radiation with linear frequency modulation - a beating signal.

Имитируемый сигнал биений состоит из отрезков синусоид - гармоник соответствующих имитируемой дальности блестящих точек - фиг.7а. Чередование отрезков представляет результат коммутации сигналов с разными параметрами. На фиг.7б приведен соответствующий спектр сигнала полученного из отрезков синусоид.The simulated beat signal consists of segments of sinusoids - harmonics corresponding to the simulated range of the brilliant points - figa. Alternation of segments represents the result of switching signals with different parameters. On figb shows the corresponding spectrum of the signal obtained from segments of sinusoids.

Известно, что для классических спектральных оценок высота спектральных пиков служит надежным показателем относительной мощности гармоник сигнала. В полученном при сравнении спектре гармоники «полезного» сигнала имеют частоты от 28 до 45 кГц: на фиг.7в (увеличенном фрагменте фиг.7б) все 6 заданных гармоник «полезного» сигнала биений просматриваются отдельно, т.к. выбрана большая длительность сигнала. Соответствующий исходный сигнал биений при обычном суммировании синусоид приведен на фиг.7г, а его спектр содержит только 6 гармоник и совпадает со спектром на фиг.7в.It is known that for classical spectral estimates, the height of the spectral peaks serves as a reliable indicator of the relative power of the signal harmonics. In the spectrum of harmonics of the “useful” signal obtained by comparison, the frequencies have from 28 to 45 kHz: in Fig. 7c (enlarged fragment of Fig. 7b), all 6 preset harmonics of the “useful” beat signal are viewed separately, because High signal duration selected. The corresponding initial beat signal during normal summation of sinusoids is shown in Fig. 7d, and its spectrum contains only 6 harmonics and coincides with the spectrum in Fig. 7c.

В низкочастотной области (в рабочей полосе приемника радиолокатора) соотношения амплитуд гармоник при наличии и отсутствии коммутации одинаковы, поэтому получаемые сигналы будут одинаково восприняты аппаратурой радиолокатора, которая при наличии достаточной разрешающей способности определит заданные имитируемые значения оценок дальности соответствующих блестящих точек радиолокационного портрета цели.In the low-frequency region (in the working band of the radar receiver), the harmonic amplitude ratios for the presence and absence of switching are the same, therefore, the received signals will be equally perceived by the radar equipment, which, if there is sufficient resolution, will determine the given simulated values of the range estimates of the corresponding brilliant points of the target's radar portrait.

Все основные элементы схемы преобразования сигнала в имитаторе радиолокационной цели при зондировании преимущественно длительными сигналами фиг.6 реализуемы в аналоговой и/или цифровой форме. Для повышения качества имитации формирование сигнала целесообразно выполнять в цифровом виде на цифровых линиях задержки и модуляторах, например, используя СБИС 1879BM3(DSM) можно реализовать переменную линию задержки, устройство сдвига частоты преобразуемого сигнала, программно-управляемую коммутацию нескольких обрабатываемых сигналов и другие функции цифровой обработки сигналов [8].All the main elements of the signal conversion circuit in the simulator of a radar target when probing with predominantly long signals of FIG. 6 are implemented in analog and / or digital form. To improve the quality of the simulation, it is advisable to perform signal generation in digital form on digital delay lines and modulators, for example, using VLSI 1879BM3 (DSM), you can implement a variable delay line, a frequency shifter of the converted signal, program-controlled switching of several processed signals and other digital processing functions signals [8].

ЛитератураLiterature

1. Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием / Под. Ред. Ю.М. Перунова. Изд. 2-е, испр. и дополн. - М.: «Радиотехника», 2008. - 416 с. (стр.134-135, рис.5.2)1. Perunov Yu.M., Fomichev K.I., Yudin L.M. Radio-electronic suppression of information channels of weapon control systems / Under. Ed. Yu.M. Perunova. Ed. 2nd, rev. and add. - M .: "Radio Engineering", 2008. - 416 p. (p. 134-135, fig. 5.2)

2. Патент US 2008/018525. Radio frequency signature augmentation system. Дата публикации: 23.09.1986 (фиг.22)2. Patent US 2008/018525. Radio frequency signature augmentation system. Date of publication: 09/23/1986 (Fig. 22)

3. Патент US 5892479. Electromagnetic target generator. Дата публикации: 06.04.1999.3. Patent US 5892479. Electromagnetic target generator. Date of publication: 04/06/1999.

4. Патент FR 2596164. Method for deceiving a sonar or radar detector, and a decoy for implementing the method. Дата публикации: 25.09.1987.4. Patent FR 2596164. Method for deceiving a sonar or radar detector, and a decoy for implementing the method. Date of publication: 09.25.1987.

5. Патент US 4613863. Electronic augmentation of radar targets. Дата публикации: 23.09.1986 (фиг.2)5. Patent US 4613863. Electronic augmentation of radar targets. Date of publication: 09/23/1986 (Fig. 2)

6. Патент GB 2134740. Electronic augmentation of radar techniques. Дата публикации: 15.08.1984.6. Patent GB 2134740. Electronic augmentation of radar techniques. Date of publication: 08/15/1984.

7. Патент RU 2412449. Имитатор радиолокационной цели. Дата приоритета: 26.12.2008.7. Patent RU 2412449. A simulator of a radar target. Priority Date: 12/26/2008.

8. Микросхема интегральная 1879BM3(DSM), Техническое описание. Версия 1.1, ЮФКВ 431268 001 ТО1 К, Научно-технический центр «Модуль». М. 2002.8. Integrated circuit 1879BM3 (DSM), Technical description. Version 1.1, UFKV 431268 001 TO1 K, Scientific and Technical Center "Module". M. 2002.

Claims (1)

Имитатор радиолокационной цели при зондировании преимущественно длительными сигналами, содержащий последовательно соединенные усилитель сигнала приемной антенны, устройство грубой задержки, устройство точной задержки, выходы которого соединены с первыми входами модуляторов набора модуляторов, отличающийся тем, что имитатор снабжен синхронизатором, коммутатором сигнала и дополнительным модулятором, причем с выхода синхронизатора на управляющий вход коммутатора сигнала подается сигнал выбора номера входного сигнала, поступающего на коммутатор с выхода одного из модуляторов набора модуляторов, на вторые входы модуляторов набора модуляторов подаются коэффициенты фазовой или частотной модуляции, на входы синхронизатора подаются коэффициенты амплитудной модуляции для пропорционального управления длительностью работы коммутатора сигнала, выход коммутатора сигнала соединен с первым входом дополнительного модулятора, на второй и третий входы дополнительного модулятора подаются общие коэффициенты фазовой и амплитудной модуляции, выходной сигнал дополнительного модулятора выдается на передающую антенну. A simulator of a radar target when probing mainly with long signals, comprising a series-connected signal amplifier of the receiving antenna, a coarse delay device, an accurate delay device, the outputs of which are connected to the first inputs of the modulators of a set of modulators, characterized in that the simulator is equipped with a synchronizer, a signal switch and an additional modulator, from the output of the synchronizer to the control input of the signal switch, a signal for selecting the number of the input signal arriving phase or frequency modulation coefficients are applied to the switch from the output of one of the modulators set of modulators, phase or frequency modulation coefficients are supplied to the second inputs of the modulator set of modulators, amplitude modulation coefficients are supplied to the synchronizer inputs to proportionally control the duration of the signal switch operation, the output of the signal switch is connected to the first input of the additional modulator, to the second and the third inputs of the additional modulator are fed the common phase and amplitude modulation coefficients, the output signal of the additional modulator is issued to the transmitting antenna.
RU2011149476/07A 2011-12-05 2011-12-05 Radar target simulator when probing with primarily long signals RU2504799C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011149476/07A RU2504799C2 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Radar target simulator when probing with primarily long signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011149476/07A RU2504799C2 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Radar target simulator when probing with primarily long signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011149476A RU2011149476A (en) 2013-06-10
RU2504799C2 true RU2504799C2 (en) 2014-01-20

Family

ID=48784557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011149476/07A RU2504799C2 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Radar target simulator when probing with primarily long signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2504799C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568899C2 (en) * 2014-03-07 2015-11-20 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Radar target simulator when probing with primarily long signals
RU2569490C1 (en) * 2014-06-16 2015-11-27 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") Method of recognition of radar target simulating signals and device for its implementation
RU2571957C1 (en) * 2014-05-29 2015-12-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации Method for experimental verification of information and identification capabilities of doppler portraits of aerial objects
RU2625567C1 (en) * 2016-07-11 2017-07-17 Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Device for imitation of a false radar objective at sensing with signals with linear frequency modulation
RU2676469C1 (en) * 2018-01-09 2018-12-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Radar target simulator
RU199333U1 (en) * 2020-05-25 2020-08-28 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" SIGNAL SIMULATOR FOR HYDRO LOCATOR

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2134740A (en) * 1983-01-24 1984-08-15 Mark Resources Inc Electronic augmentation of radar techniques
RU2066460C1 (en) * 1987-07-07 1996-09-10 Марийский машиностроения завод Simulator of radar signals
RU2317563C1 (en) * 2006-03-20 2008-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ФГУП "ТНИИС") Radar target simulator
WO2010014454A1 (en) * 2008-07-28 2010-02-04 Raytheon Company Radar tracking system
RU2402036C2 (en) * 2008-11-18 2010-10-20 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" Radar target simulator
KR100996595B1 (en) * 2010-08-26 2010-11-25 삼성탈레스 주식회사 Stealth apparatus of reflecting radar signal using microelectromechanical system element and method using the same
RU2412449C2 (en) * 2008-12-26 2011-02-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Radar target simulator
JP4712903B2 (en) * 2010-07-08 2011-06-29 株式会社ユピテル Microwave detector and microwave detection system
GB2458235B (en) * 2006-12-18 2011-08-03 Aai Corp Method for implementing continuous radio frequency (RF) alignment in advanced electronic warfare (EW) signal stimulation systems
US8049663B2 (en) * 2008-05-21 2011-11-01 Raytheon Company Hardware compensating pulse compression filter system and method

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2134740A (en) * 1983-01-24 1984-08-15 Mark Resources Inc Electronic augmentation of radar techniques
RU2066460C1 (en) * 1987-07-07 1996-09-10 Марийский машиностроения завод Simulator of radar signals
RU2317563C1 (en) * 2006-03-20 2008-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ФГУП "ТНИИС") Radar target simulator
GB2458235B (en) * 2006-12-18 2011-08-03 Aai Corp Method for implementing continuous radio frequency (RF) alignment in advanced electronic warfare (EW) signal stimulation systems
US8049663B2 (en) * 2008-05-21 2011-11-01 Raytheon Company Hardware compensating pulse compression filter system and method
WO2010014454A1 (en) * 2008-07-28 2010-02-04 Raytheon Company Radar tracking system
RU2402036C2 (en) * 2008-11-18 2010-10-20 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" Radar target simulator
RU2412449C2 (en) * 2008-12-26 2011-02-20 ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Radar target simulator
JP4712903B2 (en) * 2010-07-08 2011-06-29 株式会社ユピテル Microwave detector and microwave detection system
KR100996595B1 (en) * 2010-08-26 2010-11-25 삼성탈레스 주식회사 Stealth apparatus of reflecting radar signal using microelectromechanical system element and method using the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2568899C2 (en) * 2014-03-07 2015-11-20 Открытое Акционерное Общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Radar target simulator when probing with primarily long signals
RU2571957C1 (en) * 2014-05-29 2015-12-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского" Министерства Обороны Российской Федерации Method for experimental verification of information and identification capabilities of doppler portraits of aerial objects
RU2569490C1 (en) * 2014-06-16 2015-11-27 Акционерное общество "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") Method of recognition of radar target simulating signals and device for its implementation
RU2625567C1 (en) * 2016-07-11 2017-07-17 Акционерное общество "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" Device for imitation of a false radar objective at sensing with signals with linear frequency modulation
RU2676469C1 (en) * 2018-01-09 2018-12-29 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Radar target simulator
RU199333U1 (en) * 2020-05-25 2020-08-28 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" SIGNAL SIMULATOR FOR HYDRO LOCATOR

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011149476A (en) 2013-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2504799C2 (en) Radar target simulator when probing with primarily long signals
Babur et al. Nearly orthogonal waveforms for MIMO FMCW radar
Wang Large time-bandwidth product MIMO radar waveform design based on chirp rate diversity
RU2625567C1 (en) Device for imitation of a false radar objective at sensing with signals with linear frequency modulation
RU189247U1 (en) SIMULATOR OF REFLECTED RADAR SIGNALS
US10247815B1 (en) Phased array radar system with specular multipath mitigation
RU2568899C2 (en) Radar target simulator when probing with primarily long signals
CN112558497B (en) A radar altimeter anti-jamming digital simulation method and system
JP5607424B2 (en) Pulse compression device, radar device, pulse compression method, and pulse compression program
RU2530544C1 (en) Method for simulation of signal reflected from ground surface in real beam mapping mode
Van Dorp et al. Coherent multistatic ISAR imaging
Azizah et al. Signal processing of range detection for SFCW radars using matlab and GNU radio
RU2337373C1 (en) Method for azimuth resolution of moving targets, method for surveillance pulse radar set operation in azimuth resolution mode for moving targets, and radar system for method implementation
RU186130U1 (en) MULTIFUNCTIONAL RADAR TARGET SIMULATOR
RU2486540C1 (en) Simulator of false radar target during linear frequency-modulated signal probing
Scheiblhofer et al. A versatile FMCW radar system simulator for millimeter-wave applications
Suksmono et al. Signal processing of range detection for SFCW radars using Matlab and GNU radio
Shi et al. A novel ionospheric oblique-incidence sounding network consisting of the ionospheric oblique backscatter sounder and the parasitic oblique-incidence sounder
EP2859376B1 (en) Wideband low latency repeater and methods
RU2676469C1 (en) Radar target simulator
Madhupriya et al. Implementation of compressed wave pulsed radar altimeter in signal processing
Zainuddin et al. Performance of MIMO FMCW radar in detecting small vessels
Bokov et al. Generation of Radar Ground Clutter Echoes with Jakes' Doppler Spectrum on FPGA
JP2011203185A (en) Radar system, target speed detection method, and target speed detection program
Lin et al. Human tracking using a two-element antenna array