RU2543065C1 - Phase-based direction-finder - Google Patents
Phase-based direction-finder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543065C1 RU2543065C1 RU2013156914/07A RU2013156914A RU2543065C1 RU 2543065 C1 RU2543065 C1 RU 2543065C1 RU 2013156914/07 A RU2013156914/07 A RU 2013156914/07A RU 2013156914 A RU2013156914 A RU 2013156914A RU 2543065 C1 RU2543065 C1 RU 2543065C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- frequency
- phase
- outputs
- Prior art date
Links
- MZWGYEJOZNRLQE-KXQOOQHDSA-N 1-stearoyl-2-myristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCCCCCCCC MZWGYEJOZNRLQE-KXQOOQHDSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 101100427383 Dictyostelium discoideum uch1 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- XVIZMMSINIOIQP-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloro-3-(2-chlorophenyl)benzene Chemical compound ClC1=CC=CC(C=2C(=CC=CC=2)Cl)=C1Cl XVIZMMSINIOIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPWNLURCHDRMHC-UHFFFAOYSA-N 4-chlorobiphenyl Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C1=CC=CC=C1 FPWNLURCHDRMHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXHSNKMFTZVVHY-UHFFFAOYSA-N FC(F)(F)C1=CC=C2OC3=CC=CC=C3N(CCCN3CCCC3)C2=C1 Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=C2OC3=CC=CC=C3N(CCCN3CCCC3)C2=C1 VXHSNKMFTZVVHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100463348 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) PEA2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах наблюдения за радиотехнической обстановкой в составе комплекса или как автономное устройство обнаружения сигналов и измерения направления на источник излучения этого сигнала.The invention relates to radio engineering and can be used in monitoring systems for the radio engineering situation as part of the complex or as an autonomous device for detecting signals and measuring the direction to the radiation source of this signal.
Известно построение фазометрического устройства, в котором при подключении к входам фазового канала двух разнесенных на величину базы d антенн и к входу канала частотной селекции третьей антенны образуется фазовый пеленгатор, способный измерять угловое положение объекта излучения плоской электромагнитной волны (В.Н. Смирнов, А.А. Ткач. Сравнительный анализ вариантов построения приемного устройства с преобразованием частоты. Вопросы радиотехники, сер. Общетехническая, вып.1, М., 2002 г., стр.39-50, рис.2). В нем реализован фазовый метод пеленгации и супергетеродинный приемник с двумя преобразованиями по частоте.It is known to construct a phase-measuring device in which when connecting to the inputs of the phase channel of two antennas spaced apart by the size of the base d and to the input of the frequency selection channel of the third antenna, a phase direction finder is formed, capable of measuring the angular position of a plane electromagnetic wave radiation object (V.N. Smirnov, A. A. Tkach. A comparative analysis of the options for constructing a receiving device with frequency conversion. Radio Engineering Issues, General Technical Series, issue 1, M., 2002, pp. 39-50, Fig. 2). It implements a phase direction finding method and a superheterodyne receiver with two frequency transforms.
Такой пеленгатор имеет повышенную помехозащищенность в частотном диапазоне, но не обладает высокой точностью пеленгации в различных условиях эксплуатации (климатические воздействия и т.д.) и не имеет достаточной помехозащищенности в динамическом диапазоне.Such a direction finder has increased noise immunity in the frequency range, but does not have high direction finding accuracy in various operating conditions (climatic influences, etc.) and does not have sufficient noise immunity in the dynamic range.
Целью изобретения является повышение точности пеленгации в частотном диапазоне в различных условиях эксплуатации, увеличение глубины встроенного контроля устройства и повышение помехоустойчивости в динамическом диапазоне входных сигналов.The aim of the invention is to improve the accuracy of direction finding in the frequency range in various operating conditions, increase the depth of the built-in control of the device and increase the noise immunity in the dynamic range of input signals.
Поставленная цель достигается тем, что в фазовый пеленгатор, содержащий три смесителя высокой частоты (СмВЧ), три усилителя промежуточной частоты (ПУПЧ), три полоснопропускающих фильтра первой промежуточной частоты (ППФПЧ1), усилитель высокой частоты (УВЧ), полоснопропускающий фильтр высокой частоты (ППФВЧ), два смесителя промежуточной частоты (СмПЧ), два полоснопропускающих фильтра второй промежуточной частоты (ППФПЧ2), причем последовательно соединенные первые СмВЧ, ПУПЧ, ППФПЧ1, СмПЧ, ППФПЧ2 образуют первый фазовый приемный канал, последовательно соединенные вторые СмВЧ, ПУПЧ, ППФПЧ1, СмПЧ, ППФПЧ2 образуют второй фазовый приемный канал, последовательно соединенные УВЧ, ППФВЧ, третьи СмВЧ, ПУПЧ, ППФПЧ1 образуют опорный приемный канал, введены (N+1)-я антенна, N-2 фазовых приемных каналов в виде последовательно соединенных СмВЧ, ПУПЧ, ППФПЧ1, СмПЧ, ППФПЧ2, два перестраиваемых гетеродина (ПГ), блок управления частотой гетеродина (БУЧГ), контрольный генератор (КГ), направленный ответвитель (НО), два усилителя промежуточной частоты с логарифмическим видеовыходом (УПЧЛ), аналоговый сумматор, формирователь напряжения смещения (ФНСм), три пороговых устройства (ПУ), аналоговый компаратор, (N+2)-й ППФПЧ1, (N+1)-й ППФПЧ2, два амплитудных детектора (АД), частотный дискриминатор (ЧД), два блока аналого-цифровых преобразователей (АЦП), вычислитель промежуточной частоты (ПЧ), четырехвходовая схема совпадений, электронно-программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭППЗУ), формирователь отсчетов АЦП, вычислитель разностей фаз, блок коррекции и вычислитель пеленгов, при этом каждая из N антенн соединяется соответственно с входом СмВЧ каждого из N приемных каналов, (N+1)-я антенна соединяется через НО с входом УВЧ опорного канала, выход первого ПГ соединяется со вторым входом СмВЧ каждого из N приемных каналов, выход ППФПЧ2 каждого из N приемных каналов соединяется соответственно с N входами первого блока АЦП, первый выход БУЧГ соединен с входом первого ПГ, второй выход БУЧГ через КГ соединен с вторым входом НО, третий выход БУЧГ через второй ПГ соединен с вторым входом СмВЧ опорного канала, четвертый выход БУЧГ соединен с первым входом ЭППЗУ и с (N+1)-м входом вычислителя пеленгов, выход ППФПЧ2 N-го приемного фазового канала соединен дополнительно через первый УПЧЛ, (N+1)-й ППФПЧ2, первый АД и первое ПУ с первым входом схемы совпадений, выход ФНСм через аналоговый сумматор, аналоговый компаратор соединен со вторым входом схемы совпадений, второй выход первого УПЧЛ соединен со вторым входом аналогового сумматора, выход ППФПЧ1 опорного канала через второй УПЧЛ соединен со вторым входом аналогового компаратора и входом второго ПУ, выход которого соединен с третьим входом схемы совпадений, второй выход второго УПЧЛ соединен с входом (N+2)-го ППФПЧ1 и входом ЧД, выход (N+2)-го ППФПЧ1 соединен с вторыми входами СмПЧ каждого из N приемных каналов и с входом второго АД, выход которого через третье ПУ соединен с четвертым входом четырехвходовой схемы совпадений, два выхода ЧД соединены соответственно с двумя входами второго блока АЦП, два выхода второго блока АЦП соединены соответственно с вычислителем ПЧ, выход которого соединен с вторым входом ЭППЗУ и (N+2)-м входом вычислителя пеленгов, (N+1)-й выход вычислителя разности фаз соединен с третьим входом ЭППЗУ, выход схемы совпадений соединен с третьим входом второго блока АЦП и с (N+1)-м входом формирователя отсчетов АЦП, N выходов первого блока АЦП соответственно через N входов и N выходов формирователя отсчетов АЦП, N входов и N выходов вычислителя разности фаз, N входов и N выходов блока коррекции соединены соответственно с N входами вычислителя пеленгов, два выхода которого являются выходами устройства. This goal is achieved by the fact that in a phase direction finder containing three high-frequency mixers (UHF), three intermediate-frequency amplifiers (PUPCH), three first-pass bandpass filters (PFPC1), a high-frequency amplifier (UHF), a high-pass filter (PFFF) ), two mixers of intermediate frequency (SMPC), two band-pass filters of the second intermediate frequency (PPFCH2), and the first series microwaves, PUPCH, PPFPCh1, SMPC, PPFPCh2 are connected in series to form the first phase receiving channel, the last carefully connected second UHF, PUPCH, PPFPCh1, SMPCH, PPFPCh2 form the second phase receiving channel, serially connected UHF, PFPCH, third SMHF, PPCF, PFPCH1 form the reference receiving channel, the (N + 1) th antenna, N-2 phase receiving channels in the form of series-connected UHF, PUPCH, PPPFCH1, SMPCH, PFPCH2, two tunable local oscillators (PG), a local oscillator frequency control unit (BCCH), a control generator (KG), a directional coupler (BUT), two intermediate frequency amplifiers with a logarithmic video output ( UPCHL), analog amount Ohr, bias voltage generator (FPSm), three threshold devices (PU), an analog comparator, (N + 2) -th PFPCh1, (N + 1) -th PFPCh2, two amplitude detectors (HELL), frequency discriminator (BH), two blocks of analog-to-digital converters (ADC), an intermediate frequency computer (IF), a four-input coincidence circuit, an electronic programmable read-only memory (EEPROM), an ADC sampler, a phase difference calculator, a correction unit and a bearing calculator, each of N antennas is connected respectively to the input of the microwave of each of the N receiving channels, the (N + 1) -th antenna is connected via NO to the input of the UHF reference channel, the output of the first PG is connected to the second input of the UHF of each of the N receiving channels, the output of the PPPCH2 of each of the N receiving channels is connected respectively to the N inputs of the first of the ADC unit, the first output of the BCCH is connected to the input of the first SG, the second output of the BCCH through the CH is connected to the second input of the NO, the third output of the BCCH through the second PG is connected to the second input of the microwave UHF of the reference channel, the fourth output of the BCCH is connected to the first input of the EEPROM and to (N + 1) th input of the bearing calculator c, the output of the PPPFCH2 of the Nth receiving phase channel is additionally connected through the first UPCF, (N + 1) -th PPFCH2, the first HELL and the first PU with the first input of the match circuit, the output of the Federal Tax Service through an analog adder, the analog comparator is connected to the second input of the match circuit , the second output of the first controller is connected to the second input of the analog adder, the output of the reference channel PFPC1 through the second controller is connected to the second input of the analog comparator and the input of the second controller, the output of which is connected to the third input of the matching circuit, the second output of the second controller is connected is not connected to the input of the (N + 2) th PPFPC1 and the input of the BH, the output of the (N + 2) th PPFPC1 is connected to the second inputs of the SMPC of each of the N receiving channels and to the input of the second BP, the output of which through the third PU is connected to the fourth input of the four-input coincidence schemes, two BH outputs are connected respectively to two inputs of the second ADC block, two outputs of the second ADC block are connected respectively to the inverter, the output of which is connected to the second input of the EEPROM and the (N + 2) -th input of the bearing calculator, (N + 1) the output of the phase difference calculator is connected to the third input of the EEPROM, the output of the circuit matches is connected to the third input of the second ADC unit and to the (N + 1) -th input of the ADC sampler, N outputs of the first ADC unit, respectively, through the N inputs and N outputs of the ADC sampler, N inputs and N outputs of the phase difference calculator, N inputs and The N outputs of the correction unit are connected respectively to the N inputs of the bearing calculator, the two outputs of which are the outputs of the device.
На фиг.1 приведена структурная схема пеленгатора, на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу.Figure 1 shows the structural diagram of the direction finder, figure 2 is a diagram explaining its operation.
Фазовый пеленгатор содержит N+1 антенн 11, 12, …, 1N, 10, расположенных в одной плоскости, N из которых (11, …, 1N) образуют фазовую решетку, а антенна 10 расположена в центре всей антенной системы, СмВЧ 21, 22, …, 2N, 15, ПУПЧ 31, 32, …, 3N, 16, N+2 ППФПЧ1 41, 42, …, 4N, 18, 27, N СмПЧ 51, 52, …, 5N, N+1 ППФПЧ2 61, 62, …, 6N, два перестраиваемых гетеродина 7, 14, БУЧГ 8, КГ 9, НО 11, УВЧ 12, ППФВЧ 13, два УПЧЛ 20, 23, ФНСм 17, аналоговый сумматор 21, аналоговый компаратор 22, три ПУ 25, 31, 37, два АД 30, 32, ЧД 28, два блока АЦП 19, 33, вычислитель ПЧ 38, четырехвходовую схему совпадений 36, ЭППЗУ 35, формирователь отсчетов АЦП 24, вычислитель разностей фаз 29, блок коррекции 34, вычислитель пеленгов 39.The phase direction finder contains N + 1 antennas 1 1 , 1 2 , ..., 1 N , 10 located in one plane, N of which (1 1 , ..., 1 N ) form a phase array, and antenna 10 is located in the center of the entire antenna system , UHF 2 1 , 2 2 , ..., 2 N , 15, PCB 3 1 , 3 2 , ..., 3 N , 16, N + 2 PPPCH1 4 1 , 4 2 , ..., 4 N , 18, 27, N 5 1 , 5 2 , ..., 5 N , N + 1 ППФПЧ2 6 1 , 6 2 , ..., 6 N , two tunable local oscillators 7, 14, БУЧГ 8, КГ 9, НО 11, UHF 12, PPFVCh 13, two UPCHL 20, 23, Federal Tax Service, 17, analog adder 21, analog comparator 22, three control units 25, 31, 37, two AD 30, 32, BH 28, two ADC units 19, 33, inverter 38, four-input match circuit 36, EEPROM 35 , formiro ADC sampler 24, phase difference calculator 29, correction block 34, bearing calculator 39.
Выход каждой из антенн 11, 12, …, 1N соединен соответственно с первыми входами каждого СмВЧ 21, 22, …, 2N. Последовательно соединенные СмВЧ 21, ПУПЧ 31, ППФПЧ1 41, СмПЧ 51, ППФПЧ2 61 образуют первый приемный фазовый канал. Последовательно соединенные СмВЧ 22, ПУПЧ 32, ППФПЧ1 42, СмПЧ 52, ППФПЧ2 62 образуют второй приемный фазовый канал. Последовательно соединенные СмВЧ 2N, ПУПЧ 3N, ППФПЧ1 4N, СмПЧ 5N, ППФПЧ2 6N образуют N-й приемный фазовый канал. Выход антенны 10 через НО 11 соединен с входом УВЧ 12. Последовательно соединенные УВЧ 12, ППФВЧ 13, СмВЧ 15, ПУПЧ 16, ППФПЧ1 18 образуют опорный приемный канал. Выход первого ПГ 7 соединен с вторыми входами каждого из СмВЧ 21, 22, …, 2N, входящих в N фазовых приемных каналов, выход второго ПГ 14 соединен с вторым входом СмВЧ 15 опорного канала. Первый, второй, третий и четвертый выходы БУЧГ 8 соединены соответственно с входами первого ПГ 7, через КГ 9 с вторым входом НО 11, с входом ПГ 14, с первым входом ЭППЗУ 35 и с (N+1)-м входом вычислителя пеленгов 39. Выход каждого из N ППФПЧ2 61, 62, …, 6N соответственно через N входов и N выходов первого блока АЦП 19, N входов и N выходов формирователя отсчетов АЦП 24, N входов и N выходов вычислителя разности фаз 29, N входов и N выходов блока коррекции 34 соединены с N входами вычислителя пеленгов 39, выходы которого являются выходами пеленгатора. Выход ППФПЧ2 6N N-го фазового канала соединен дополнительно с входом первого УПЧЛ 20, первый выход которого через (N+1)-й ППФПЧ2 26, первый АД 30, первое ПУ 31 соединен с первым входом четырехвходовой схемы совпадений 36. Выход ФНСм 17 через аналоговый сумматор 21, аналоговый компаратор 22 соединен с вторым входом схемы совпадений 36. Первый выход второго УПЧЛ 23 соединен со вторым входом компаратора 22 и через второй ПУ 25 соединен с третьим входом схемы совпадений 36. Второй выход второго УПЧЛ 23 соединен с входом (N+2)-го ППФПЧ1 27 и с входом ЧД 28. Выход (N+2)-го ППФПЧ1 27 соединен с вторыми входами СмПЧ 51, 52, …, 5N и через второй АД 32 и третий ПУ 37 с четвертым входом четырехвходовой схемы совпадений 36. Два выхода ЧД 28 соединены соответственно через второй блок АЦП 33 с двумя входами вычислителя ПЧ 38, выход которого соединен с вторым входом ЭППЗУ 35 и с (N+2)-м входом вычислителя пеленгов 39. Выход схемы совпадений 36 соединен с (N+1)-м входом формирователя отсчетов АЦП 24 и с третьим входом второго блока АЦП 33.The output of each of the antennas 1 1 , 1 2 , ..., 1 N is connected respectively to the first inputs of each UHF 2 1 , 2 2 , ..., 2 N. Serially connected, UHF 2 1 , PUPCH 3 1 , PPFCH 1 4 1 , SmPCH 5 1 , PFPC 2 6 1 form the first receiving phase channel. Serially connected, UHF 2 2 , PUPCH 3 2 , PPFCH 1 4 2 , SmPCH 5 2 , PFPC 2 6 2 form the second receiving phase channel. Serially connected UHF 2 N , PPCF 3 N , PFPC 1 4 N , SFC 5 N , PFPC 2 6 N form the N-th receiving phase channel. The output of the antenna 10 through NO 11 is connected to the input of the UHF 12. Serially connected UHF 12, PPFVCH 13, UHF 15, PUPCH 16, PPFPCh 18 form a reference receiving channel. The output of the first PG 7 is connected to the second inputs of each of the UHF 2 1 , 2 2 , ..., 2 N included in the N phase receiving channels, the output of the second PG 14 is connected to the second input of the UHF 15 of the reference channel. The first, second, third and fourth outputs of the BUCHG 8 are connected respectively to the inputs of the first PG 7, through the KG 9 with the second input of the HO 11, with the input of the PG 14, with the first input of the EEPROM 35 and with the (N + 1) -th input of the bearing calculator 39 The output of each of N PPPCH2 6 1 , 6 2 , ..., 6 N, respectively, through the N inputs and N outputs of the first ADC block 19, N inputs and N outputs of the ADC sampler 24, N inputs and N outputs of the phase difference calculator 29, N inputs and N outputs of the correction unit 34 are connected to N inputs of the bearing calculator 39, the outputs of which are the outputs of the direction finder. The output of PPPFCH2 6 N of the Nth phase channel is additionally connected to the input of the first UPCF 20, the first output of which through the (N + 1) -th PPFCH2 26, the first HELL 30, the first PU 31 is connected to the first input of the four-input matching circuit 36. The output of the Federal Tax Service 17 through the analog adder 21, the analog comparator 22 is connected to the second input of the match circuit 36. The first output of the second UCHL 23 is connected to the second input of the comparator 22 and through the second PU 25 is connected to the third input of the match circuit 36. The second output of the second UCH 23 is connected to the input (N +2) -th PPFPCH1 27 and with the input of BH 28. Output (N + 2) -th PPFP Ch1 27 is connected to the second inputs of the SMPCH 5 1 , 5 2 , ..., 5 N and through the second HELL 32 and the third PU 37 with the fourth input of the four-input matching circuit 36. Two outputs of BH 28 are connected respectively through the second block of the ADC 33 with two inputs of the inverter 38, the output of which is connected to the second input of the EEPROM 35 and to the (N + 2) -th input of the bearing calculator 39. The output of the coincidence circuit 36 is connected to the (N + 1) -m input of the ADC sampler 24 and to the third input of the second ADC block 33 .
В основе работы пеленгатора заложен фазовый метод пеленгации, когда плоско падающая радиоволна образует на выходах антенн когерентные сигналы, разность фаз ∆φ между которыми зависит от направления α на пеленгуемый источник излучения:The direction finder’s operation is based on the phase direction finding method, when a plane-incident radio wave forms coherent signals at the antenna outputs, the phase difference ∆φ between them depends on the direction α to the direction-finding radiation source:
где d - расстояние между антеннами (база);where d is the distance between the antennas (base);
λ - длина волны электромагнитного излучения.λ is the wavelength of electromagnetic radiation.
Антенна опорного канала устанавливается в центре, остальные - по периметру с целочисленным соотношением проекций баз на азимутальную и угломестную оси координат.The antenna of the reference channel is installed in the center, the rest - along the perimeter with an integer ratio of the projections of the bases on the azimuthal and elevation axis of coordinates.
В качестве приемного устройства в составе пеленгатора используется супергетеродинный приемник с двумя преобразованиями по частоте с двумя гетеродинами, разнесенными по частоте на величину второй промежуточной частоты с запретом приема на зеркальной частоте.A superheterodyne receiver with two frequency transforms with two local oscillators spaced in frequency by the value of the second intermediate frequency with a ban on reception at the mirror frequency is used as a receiving device in the direction finder.
При настойке пеленгатора запоминаются значения корректирующих кодов по каждой базе по сигналу источника излучения, установленного в равнофазном направлении и по сигналу с контрольного генератора. В штатном режиме осуществляется коррекция фазовых ошибок.When adjusting the direction finder, the values of the correcting codes for each base are stored according to the signal of the radiation source installed in the equal-phase direction and according to the signal from the control generator. In normal mode, phase errors are corrected.
Фазовый пеленгатор работает следующим образом. Электромагнитная волна преобразуется входными антеннами 11-1N в гармонические колебания одинаковой несущей частоты с разностями фаз по парциальным базам, определяемым выражением (1). На выходе антенны 10 образуется сигнал с произвольной фазой.Phase direction finder works as follows. An electromagnetic wave is converted by input antennas 1 1 -1 N into harmonic oscillations of the same carrier frequency with phase differences in partial bases defined by expression (1). At the output of the antenna 10, an arbitrary phase signal is generated.
В каждом из N фазовых каналов сигнал преобразуется в СмВЧ 2i на первую ПЧ, усиливается ПУПЧ 3i, фильтруется ППФПЧ 4i, преобразуется в СмПЧ 5i на вторую ПЧ и фильтруется ППФПЧ2 6i с узкой полосой пропускания на второй ПЧ.In each of the N phase channels, the signal is converted to UHF 2 i to the first IF, amplified by IFAP 3 i , filtered by IFPC 4 i , converted into SMPC 5 i by the second IF, and filtered PPF2 6 i with a narrow passband to the second IF.
С выхода антенны 10 сигнал через НО11 поступает на вход опорного канала, где усиливается УВЧ 12, фильтруется ППФВЧ 13 на высокой частоте, преобразуется СмВЧ 15 на первую ПЧ опорного канала, отличающуюся от первой ПЧ фазового канала на величину второй ПЧ. Затем сигнал в опорном канале усиливается ПУПЧ 16, фильтруется ППФВЧ 18, усиливается УПЧЛ 23 и дополнительно фильтруется ППФПЧ1 27. С выхода ППФПЧ1 27 сигнал поступает на входы СмПЧ2 6i каждого из N фазовых каналов.From the output of the antenna 10, the signal through HO11 is fed to the input of the reference channel, where UHF 12 is amplified, PPFHF 13 is filtered at high frequency, UHF 15 is converted to the first IF of the reference channel, which differs from the first IF of the phase channel by the value of the second IF. Then the signal in the reference channel is amplified by the PCB 16, filtered by the PFHF 18, amplified by the PCF 23 and additionally filtered by the PFPC 1 27. From the output of the PFPC 1 27, the signal is fed to the inputs of the PCF 2 6 i of each of the N phase channels.
В БУЧГ 8 устанавливается необходимая частота первого ПГ 7 и второго ПГ 14, сдвинутые относительно друг друга на величину второй ПЧ. С второго выхода БУЧГ 8 управляет режимами и частотой КГ 9. С третьего его выхода поступает цифровой код, соответствующий коду частоты второго ПГ 14 на (N+1)-й вход вычислителя пеленгов 39 и на первый вход ЭППЗУ 35. С второго выхода второго УПЧЛ 23 ПЧ сигнал поступает также на вход ЧД 28. В нем осуществляется в квадратурах вычисление разности фаз прямого и задержанного сигнала и формируются напряжения, пропорциональные Sinϖτ и Cosϖτ. Во втором блоке АЦП 33 эти напряжения преобразуются в цифровой двоичный код, а в вычислителе ПЧ 38 вычисляется ϖτ по формуле
ПЧ сигналы с выхода каждого из N ППФПЧ2 6i поступают на N входов первого блока АЦП 19. В блоке непрерывно с высокой тактовой частотой осуществляется преобразование аналоговых ПЧ сигналов в двоичные коды, которые поступают, соответственно, на входы формирователя отсчетов АЦП 24. По импульсу обнаружения, сформированному на выходе четырехвходовой схемы совпадений 36, при переходе выходов первого, второго, третьего ПУ 25, 31, 37 и аналогового компаратора 22 в состояние логической единицы (при обнаружении сигнала) в формирователе отсчетов 24 по принципу скользящего временного окна запоминается на время обработки определенное количество двоичных чисел. В вычислителе разности фаз 29 вычисляются разности фаз по парциальным базам по принципу комплексного быстрого преобразования Фурье (БПФ) или по квадратурам. Далее в блоке коррекции 34 по каждой парциальной базе осуществляется коррекция фазовых ошибок по кодам, взятым из памяти ЭППЗУ 35 в соответствии с установленной частотой второго гетеродина 14 и измеренной вычислителем ПЧ 38 промежуточной частотой (fc=fГ2+fПЧ, где fc - вычисляемая или задаваемая при настройке или в КГ 9 частота сигнала, fГ2 - частота второго гетеродина, fПЧ - измеренная ПЧ). В случае, если измеренная или задаваемая частоты не совпадают, используется метод интерполяции или берется значение кода коррекции, ближайшее по частоте.IF signals from the output of each of N PPPFCH2 6i are fed to the N inputs of the first ADC block 19. In the block, the analog IF signals are continuously converted to binary codes with a high clock frequency, which are received, respectively, at the inputs of the ADC sampler 24. By the detection pulse, formed at the output of the four-input coincidence circuit 36, when the outputs of the first, second, third control units 25, 31, 37 and the analog comparator 22 go into the state of the logical unit (when a signal is detected) in the sampler 24 according to the principle of a sliding time window is stored for a processing time a certain number of binary numbers. In the phase difference calculator 29, the phase differences are calculated by partial bases on the principle of the complex fast Fourier transform (FFT) or by quadratures. Further, the correction unit 34 for each of the partial base is carried out a correction of phase error codes from the memory EEPROM 35 in accordance with a set frequency of the second local oscillator 14 and the measured calculator inverter 38 an intermediate frequency (f c = f r2 + f IF, where f c - signal frequency calculated or set during tuning or in KG 9, signal frequency, f Г2 - frequency of the second local oscillator, f IF - measured IF). If the measured or set frequencies do not match, the interpolation method is used or the correction code value is taken, which is closest in frequency.
При настройке пеленгатора по источнику излучения, установленному в равнофазном направлении, через (N+1)-й выход вычислителя разности фаз 29 и третий вход ЭППЗУ 35 заполняется ЭППЗУ 35 по всему частотному диапазону. Затем включается КГ 9 и последовательно в частотном диапазоне заполняется ЭППЗУ 35 в режиме КГ. При этом сигнал с выхода КГ 9 через НО 11 и антенну 10 распространяется в виде электромагнитной волны на фазовые антенны 11…1N фазовых каналов и, далее, по приемным фазовым каналам с формированием кодов коррекции в режиме КГ.When adjusting the direction finder according to the radiation source installed in the equiphase direction, through the (N + 1) -th output of the phase difference calculator 29 and the third input of the EEPROM 35 is filled with the EEPROM 35 over the entire frequency range. Then, the KG 9 is turned on and the EEPROM 35 is filled sequentially in the frequency range in the KG mode. In this case, the signal from the output of the KG 9 through the HO 11 and the antenna 10 is distributed in the form of an electromagnetic wave to the phase antennas 1 1 ... 1 N phase channels and, further, to the receiving phase channels with the formation of correction codes in the KG mode.
Обнаружение сигналов и формирование отсчетов пеленгов в рабочем режиме осуществляется следующим образом. Поочередно происходит установка ПГ 7 и связанного с ним второго ПГ 14 по частоте. В случае, если частота сигнала после преобразования по частоте попадает в полосу пропускания приемника и, если при этом мощности сигнала достаточно для срабатывания первого, второго, третьего ПУ 31, 25, 37 и, если частота будет соответствовать основной (не зеркальной) частоте приема, то сработает четырехвходовая схема совпадений 36 и произойдет обнаружение сигнала. В случае, если при установленных значениях частоты первого и второго ПГ 7 и ПГ 14 частота сигнала близка к зеркальной частоте опорного канала (см. фиг.2), то обнаружения не произойдет, так как при выбранных значениях полос пропускания фазового и опорного каналов величины второй ПЧ, АЧХ этих каналов не пересекаются. В динамическом диапазоне входных сигналов, когда из-за конечной избирательности полоснопропускающих фильтров возможно срабатывание ПУ 25, 31 и 37, не сработает аналоговый компаратор 22, так как амплитуда видеосигнала с выхода 2 УПЧЛ 20 будет существенно меньше амплитуды с выхода 1 УПЧЛ 23. Этим обеспечивается повышенная помехозащищенность пеленгатора в динамическом диапазоне входных сигналов.The detection of signals and the formation of samples of bearings in the operating mode is as follows. Alternately, the installation of GHG 7 and the associated second GHG 14 in frequency occurs. In the event that the frequency of the signal after frequency conversion falls into the passband of the receiver, and if the signal power is sufficient to trigger the first, second, third controllers 31, 25, 37 and if the frequency corresponds to the main (non-mirror) reception frequency, then the four-input match circuit 36 will operate and signal detection will occur. If, at the set frequency values of the first and second PG 7 and PG 14, the signal frequency is close to the mirror frequency of the reference channel (see Fig. 2), then detection will not occur, since at the selected bandwidths of the phase and reference channels the second IF, frequency response of these channels do not intersect. In the dynamic range of input signals, when due to the finite selectivity of the bandpass filters, triggering of the controllers 25, 31, and 37 may occur, the analog comparator 22 will not work, since the amplitude of the video signal from output 2 of the AMPL 20 will be significantly less than the amplitude of the output 1 of the AML 23. This ensures increased noise immunity of the direction finder in the dynamic range of input signals.
Формирование пеленгов в пеленгаторе осуществляется следующим образом. Периодически включается КГ 9, осуществляется контроль работоспособности пеленгатора (встроенный контроль) и производится запись текущих корректирующих кодов в ЭППЗУ 35. При обнаружении сигнала в формирователе отсчетов АЦП 24 по принципу скользящего временного окна фиксируется по всем N каналам блока АЦП 19 некоторое количество временных отсчетов (выборок), по которым вычисляется в вычислителе 29 значение разности фаз по парциальным базам. В соответствии с вычисленной несущей частотой сигнала из памяти ЭППЗУ 35 выбирается для каждой базы код коррекции, сформированный при настройке пеленгатора по источнику излучения в разнофазном направлении, и осуществляется коррекция отсчетов разностей фаз. Затем из ЭППЗУ 35 выбираются ближайшие по частоте и по времени значения корректирующих кодов для каждой базы как разница текущих значений разностей фаз и, записанных в режиме КГ при настройке пеленгатора. Таким образом, в пеленгаторе обеспечиваются повышенная точность пеленгации в условиях его эксплуатации и полная его проверка в режиме встроенного контроля.The formation of bearings in the direction finder is as follows. Periodically, KG 9 is turned on, the operability of the direction finder (built-in control) is monitored, and the current correction codes are recorded in the EEPROM 35. When a signal is detected in the ADC 24 sampler by the principle of a sliding time window, a certain number of time samples (all samples) are recorded on all N channels of the ADC 19 ), which are calculated in the calculator 29, the value of the phase difference for partial bases. In accordance with the calculated carrier frequency of the signal from the memory of the EEPROM 35, a correction code is generated for each base, generated when the direction finder is set up according to the radiation source in the different-phase direction, and the phase difference samples are corrected. Then, from the EEPROM 35, the values of the correction codes closest in frequency and time for each base are selected as the difference of the current values of the phase differences and recorded in the CG mode when setting the direction finder. Thus, the direction finder provides improved direction finding accuracy in the conditions of its operation and its full check in the built-in control mode.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013156914/07A RU2543065C1 (en) | 2013-12-20 | 2013-12-20 | Phase-based direction-finder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013156914/07A RU2543065C1 (en) | 2013-12-20 | 2013-12-20 | Phase-based direction-finder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2543065C1 true RU2543065C1 (en) | 2015-02-27 |
Family
ID=53290042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013156914/07A RU2543065C1 (en) | 2013-12-20 | 2013-12-20 | Phase-based direction-finder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2543065C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682165C1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-03-15 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" | Phase direction finder |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4062015A (en) * | 1975-01-30 | 1977-12-06 | John Litva | Rapid azimuthal determination of radio signals |
RU2134429C1 (en) * | 1997-11-12 | 1999-08-10 | Военный инженерно-космический университет им.А.Ф.Можайского | Phase direction finding method |
WO2006087783A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Fujitsu Limited | Arriving direction estimator |
RU2283505C1 (en) * | 2005-01-31 | 2006-09-10 | Алексей Васильевич Терентьев | Method and device for determining coordinates of a radio radiation source |
RU2290658C1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-12-27 | Виктор Иванович Дикарев | Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution |
RU2313108C2 (en) * | 2006-01-31 | 2007-12-20 | Вячеслав Адамович Заренков | Mode of detection living objects and an arrangement for its execution |
RU2365931C2 (en) * | 2007-10-08 | 2009-08-27 | Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук | Phase direction finding technique, phase direction-finder therefor |
-
2013
- 2013-12-20 RU RU2013156914/07A patent/RU2543065C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4062015A (en) * | 1975-01-30 | 1977-12-06 | John Litva | Rapid azimuthal determination of radio signals |
RU2134429C1 (en) * | 1997-11-12 | 1999-08-10 | Военный инженерно-космический университет им.А.Ф.Можайского | Phase direction finding method |
RU2283505C1 (en) * | 2005-01-31 | 2006-09-10 | Алексей Васильевич Терентьев | Method and device for determining coordinates of a radio radiation source |
WO2006087783A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-24 | Fujitsu Limited | Arriving direction estimator |
RU2290658C1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-12-27 | Виктор Иванович Дикарев | Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution |
RU2313108C2 (en) * | 2006-01-31 | 2007-12-20 | Вячеслав Адамович Заренков | Mode of detection living objects and an arrangement for its execution |
RU2365931C2 (en) * | 2007-10-08 | 2009-08-27 | Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук | Phase direction finding technique, phase direction-finder therefor |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СМИРНОВ В.Н., ТКАЧ А.А. Сравнительный анализ вариантов построения приемного устройства с преобразованием частоты. Вопросы радиотехники. Серия общетехническая. Москва, 2002, выпуск 1, с.39-50, рис.2. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2682165C1 (en) * | 2018-02-14 | 2019-03-15 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" | Phase direction finder |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20040263378A1 (en) | Method and apparatus for signal detection and jamming | |
RU2486534C1 (en) | Device to detect direction at signal source | |
RU2315332C1 (en) | Radiolocation station | |
US10505770B2 (en) | Reception signal processing device, radar, and object detection method | |
RU2449306C1 (en) | Phase bearing finder | |
KR101848729B1 (en) | Fmcw radar with multi-frequency bandwidth and controlling method therefor | |
RU2543065C1 (en) | Phase-based direction-finder | |
US10578711B2 (en) | Radar apparatus, radar output control system, and radar output control method | |
CA1159934A (en) | Cancellation of group delay error by dual speed of rotation | |
RU2631422C1 (en) | Correlation-phase direction-finder | |
RU2290658C1 (en) | Phase mode of direction finding and phase direction finder for its execution | |
RU2682165C1 (en) | Phase direction finder | |
RU2589036C1 (en) | Radar with continuous noise signal and method of extending range of measured distances in radar with continuous signal | |
RU2364885C2 (en) | Method for detection and identification of radio transmitter by its radiation in nearest area and device for its realisation | |
RU2267137C1 (en) | Monopulse radar station | |
RU2505831C2 (en) | Radio direction finder | |
RU2458355C1 (en) | Phase direction finder | |
RU2486535C1 (en) | Device to detect direction at signal source | |
RU2623718C1 (en) | Time transmission signals modem through the satellite communication duplex channel | |
RU2776155C1 (en) | Phase direction finder | |
RU147908U1 (en) | RADIO DETECTOR | |
US9678124B2 (en) | Phase measurement device and method in microwave tomography system | |
RU2580933C1 (en) | Method of determining range to radio source | |
RU2536440C1 (en) | Phase-based direction-finder | |
RU75056U1 (en) | INFORMATION-MEASURING SYSTEM OF RADIO EMISSION CONTROL |