RU2626068C2 - Method for calibration of parametric tract and device for its implementation - Google Patents

Method for calibration of parametric tract and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2626068C2
RU2626068C2 RU2015130379A RU2015130379A RU2626068C2 RU 2626068 C2 RU2626068 C2 RU 2626068C2 RU 2015130379 A RU2015130379 A RU 2015130379A RU 2015130379 A RU2015130379 A RU 2015130379A RU 2626068 C2 RU2626068 C2 RU 2626068C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
signal
unit
signals
sonar
Prior art date
Application number
RU2015130379A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015130379A (en
Inventor
Евгений Аркадьевич Остриянский
Михаил Анатольевич Бородин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг)
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг)
Priority to RU2015130379A priority Critical patent/RU2626068C2/en
Publication of RU2015130379A publication Critical patent/RU2015130379A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626068C2 publication Critical patent/RU2626068C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: method and the device for calibration of the parametric tract of the sonar that reduces the amplitude-frequency distortions of the matched filter response to the useful echo by optimizing the parameters emitted in aqueous medium of the pumping signals: the carrier frequency of the tone pumping signal, the carrier frequency and the frequency deviation of the frequency modulated pumping signal. The device for calibration of the parametric tract of the sonar contains a reference reflecting object, a high-frequency transmitter antenna and a low-frequency receiving antenna, a transmitting unit, a receiving unit, a digital signal processing unit, a control unit.
EFFECT: optimization of the pumping signal parameters emitted to the aqueous medium to ensure minimum amplitude-frequency distortion.
2 cl, 9 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области нелинейной гидроакустики и может быть использовано для калибровки параметрического тракта гидролокатора.The present invention relates to the field of nonlinear sonar and can be used to calibrate the sonar parametric path.

Для излучения в параметрическом тракте гидролокатора используют два высокочастотных сигнала накачки на частотах ω1 и ω2, причем ω12. В результате взаимодействия излученных высокочастотных акустических сигналов с нелинейным слоем среды формируется сигнал на разностной частоте Ω112, который является копией излученного сигнала на несущей частоте ω1.For radiation in the parametric path of the sonar, two high-frequency pump signals are used at frequencies ω 1 and ω 2 , and ω 1 > ω 2 . As a result of the interaction of the emitted high-frequency acoustic signals with a nonlinear layer of the medium, a signal is generated at the difference frequency Ω 1 = ω 12 , which is a copy of the emitted signal at the carrier frequency ω 1 .

Формируемый сигнал на разностной частоте Ω1 претерпевает амплитудно-частотные искажения, обусловленные процессом его генерации (нелинейными свойствами среды), распространением в водной среде, влиянием излучающей и приемной аппаратуры параметрического тракта гидролокатора.The generated signal at the difference frequency Ω 1 undergoes amplitude-frequency distortions due to the process of its generation (nonlinear properties of the medium), propagation in the aquatic environment, and the influence of the radiating and receiving equipment of the sonar parametric path.

Неучет амплитудно-частотных искажений принимаемого эхосигнала на разностной частоте Ω1 при цифровой обработке, в частности при выполнении согласованной фильтрации, приводит к негативным последствиям, заключающимся в искажении отклика согласованного фильтра на полезный эхосигнал, что приводит к его расширению (ухудшается разрешающая способность по дальности) и возрастанию уровня боковых лепестков (увеличивается вероятность пропуска полезного сигнала с небольшой амплитудой), как следствие, ухудшаются технические характеристики гидролокатора.The neglect of the amplitude-frequency distortions of the received echo signal at the differential frequency Ω 1 during digital processing, in particular when performing matched filtering, leads to negative consequences, which distort the response of the matched filter to the useful echo signal, which leads to its expansion (range resolution deteriorates) and an increase in the level of side lobes (the probability of missing a useful signal with a small amplitude increases), as a result, the technical characteristics of the hydra locator.

Таким образом, важной задачей является проведение калибровки параметрического тракта гидролокатора, которая заключается в определении оптимальных параметров сигналов накачки, обеспечивающих минимальные амплитудно-частотные искажения сигнала на разностной частоте Ω1.Thus, an important task is the calibration of the sonar parametric path, which consists in determining the optimal parameters of the pump signals that provide the minimum amplitude-frequency distortion of the signal at the difference frequency Ω 1 .

Известен способ (патент на изобретение РФ №2058561 «Способ калибровки параметрических излучающих антенн и устройство для его осуществления»), включающий излучение антенной высокочастотных акустических волн накачки на близких частотах ω1 и ω2, прием сигналов разностной частоты Ω112 измерительным гидрофоном, измерение амплитуд сигнала разностной частоты Ω1. В точке расположения измерительного гидрофона одновременно с излучением сигнала накачки дополнительно излучают непрерывный калибровочный высокочастотный сигнал на частоте ω3, которую выбирают из условия равенства чувствительности гидрофона на частотах ω1, ω2, ω3, а амплитуду сигнала на частоте ω3 путем регулирования уровня излучения устанавливают равной амплитуде сигналов на частотах ω1 и ω2.The known method (patent for the invention of the Russian Federation No. 2058561 "Method for calibrating parametric emitting antennas and a device for its implementation"), comprising emitting an antenna of high-frequency acoustic pump waves at close frequencies ω 1 and ω 2 , receiving signals of a difference frequency Ω 1 = ω 12 measuring hydrophone, measuring the amplitudes of the signal of the differential frequency Ω 1 . At the location of the measuring hydrophone, simultaneously with the radiation of the pump signal, a continuous calibration high-frequency signal is additionally emitted at a frequency of ω 3 , which is selected from the condition that the sensitivity of the hydrophone is equal at frequencies ω 1 , ω 2 , ω 3 , and the signal amplitude at a frequency of ω 3 by adjusting the radiation level set equal to the amplitude of the signals at frequencies ω 1 and ω 2 .

В точке расположения измерительного гидрофона измеряют амплитуды дискретных составляющих U(Ω1), U(Ω2), U(Ω3) на частотах Ω112, Ω231, Ω332, сравнивают полученные величины и, если U(Ω1)>U(Ω2)=U(Ω3), делают вывод об акустическом происхождении принимаемого сигнала, а при U(Ω1)=U(Ω2)=U(Ω3), делают вывод о том, что регистрируется паразитный сигнал. Сигнал U(Ω1) акустического происхождения используют для измерения характеристики направленности излучающей параметрической антенны и амплитудно-частотной характеристики излучаемого сигнала.At the location of the measuring hydrophone, the amplitudes of the discrete components U (Ω 1 ), U (Ω 2 ), U (Ω 3 ) are measured at frequencies Ω 1 = ω 12 , Ω 2 = ω 31 , Ω 3 = ω 32 , compare the obtained values and, if U (Ω 1 )> U (Ω 2 ) = U (Ω 3 ), draw a conclusion about the acoustic origin of the received signal, and for U (Ω 1 ) = U (Ω 2 ) = U (Ω 3 ), conclude that a spurious signal is recorded. The signal U (Ω 1 ) of acoustic origin is used to measure the directivity of the emitting parametric antenna and the amplitude-frequency characteristics of the emitted signal.

К недостаткам данного способа-аналога следует отнести использование дополнительного излучателя высокочастотного калибровочного сигнала, который должен иметь стабильные характеристики для выполнения калибровки. Кроме того, при калибровке измерительный гидрофон расположен в дальней зоне излучающей антенны, что требует обеспечения большого значения отношения «сигнал/помеха» и препятствует калибровке в случае моностатической гидролокации, когда излучающая высокочастотная и низкочастотная приемная антенна расположены рядом.The disadvantages of this analogue method include the use of an additional emitter of a high-frequency calibration signal, which must have stable characteristics to perform calibration. In addition, during calibration, the measuring hydrophone is located in the far zone of the radiating antenna, which requires a large signal-to-noise ratio and prevents calibration in the case of monostatic sonar, when the radiating high-frequency and low-frequency receiving antennas are located nearby.

Также недостатком рассматриваемого способа-аналога является отсутствие возможности учета меняющихся в пространстве нелинейных свойств водной среды, обуславливающих генерацию полезного низкочастотного сигнала на разностной частоте Ω112.Also a disadvantage of the analogue method under consideration is the inability to take into account the non-linear properties of the aquatic environment that vary in space and cause the generation of a useful low-frequency signal at the difference frequency Ω 1 = ω 12 .

Наиболее близким аналогом к предлагаемому способу является способ калибровки параметрического тракта гидролокатора (Foote К., Francis Т., Atkins P. Calibration sphere for low-frequency parametric sonar // JASA. 2007. Vol. 121, №3. P. 1482-1489), в котором: производят калибровку параметрического тракта гидролокатора в заданном районе акватории, размещают эталонный отражающий объект на известном расстоянии от антенн гидролокатора, для излучения используют два сигнала накачки - тональный сигнал с несущей частотой ω2 и частотно-модулированный сигнал с несущей частотой ω1 и девиацией частоты Δω, в пределах полосы пропускания излучающей высокочастотной антенны гидролокатора, излучают сигналы на частотах ω1 и ω2 в сторону эталонного отражающего объекта, принимают эхосигналы на разностной частоте Ω11-ω2 с помощью низкочастотной приемной антенны, выполняют полосовую фильтрацию принятых эхосигналов, оценивают коэффициент обратного рассеяния от эталонного отражающего объекта в полосе частот приема.The closest analogue to the proposed method is a method for calibrating the sonar parametric path (Foote K., Francis T., Atkins P. Calibration sphere for low-frequency parametric sonar // JASA. 2007. Vol. 121, No. 3. P. 1482-1489 ), in which: the parametric path of the sonar is calibrated in a given area of the water area, a reference reflective object is placed at a known distance from the sonar antennas, two pump signals are used for radiation - a tone signal with a carrier frequency of ω 2 and a frequency-modulated signal with a carrier frequency of ω 1 and frequency deviation Δω, within the passband of the emitting high-frequency sonar antenna, emit signals at frequencies ω 1 and ω 2 towards the reference reflective object, receive echo signals at the difference frequency Ω 1 = ω 1 -ω2 using a low-frequency receive antenna, perform band pass filtering of the received echo signals, evaluate the backscatter coefficient from the reference reflective object in the reception frequency band.

Существенным недостатком данного способа-прототипа является отсутствие возможности оптимизации параметров сигналов накачки, в результате невозможно минимизировать амплитудно-частотные искажения эхосигнала на разностной частоте Ω1, что приводит к снижению отношения «сигнал/помеха» при обработке эхосигналов и ухудшению технических характеристик гидролокатора (снижению разрешающей способности по дальности, а также к увеличению вероятности пропуска полезного эхосигнала).A significant disadvantage of this prototype method is the inability to optimize the parameters of the pump signals, as a result, it is impossible to minimize the amplitude-frequency distortion of the echo signal at a difference frequency of Ω 1 , which leads to a decrease in the signal-to-noise ratio during processing of echo signals and to a deterioration in the technical characteristics of the sonar (lower resolution ability in range, as well as to increase the probability of missing a useful echo signal).

Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является устройство для калибровки параметрического тракта гидролокатора (Foote К., Francis Т., Atkins P. Calibration sphere for low-frequency parametric sonar // JASA. 2007. Vol. 121, №3. P. 1482-1489).The closest analogue to the proposed device is a device for calibrating the sonar parametric path (Foote K., Francis T., Atkins P. Calibration sphere for low-frequency parametric sonar // JASA. 2007. Vol. 121, No. 3. P. 1482- 1489).

Указанное устройство содержит эталонный отражающий объект, высокочастотную излучающую антенну и низкочастотную приемную антенну, передающий блок, приемный блок, блок цифровой обработки сигналов, блок управления. При этом эталонный отражающий объект не имеет соединений, вход высокочастотной излучающей антенны соединен с выходом передающего блока, выход низкочастотной приемной антенны соединен с входом приемного блока, выход которого соединен с входом блока цифровой обработки эхосигналов, выход которого соединен с входом блока управления. Выход блока управления соединен с входом приемного блока и передающего блока, блока цифровой обработки.The specified device contains a reference reflective object, a high-frequency emitting antenna and a low-frequency receiving antenna, a transmitting unit, a receiving unit, a digital signal processing unit, a control unit. In this case, the reference reflective object is not connected, the input of the high-frequency emitting antenna is connected to the output of the transmitting unit, the output of the low-frequency receiving antenna is connected to the input of the receiving unit, the output of which is connected to the input of the digital processing unit of the echo signals, the output of which is connected to the input of the control unit. The output of the control unit is connected to the input of the receiving unit and the transmitting unit, the digital processing unit.

Устройство-прототип обладает существенным недостатком, заключающимся в отсутствии возможностей управления параметрами сигналов накачки, излучаемых в водную среду, а также параметрами согласованного фильтра в приемном блоке для выполнения согласованной фильтрации, что не позволяет минимизировать амплитудно-частотные эхосигналы на разностной частоте, обусловленные распространением в водной среде с меняющимися нелинейными свойствами и аппаратурой параметрического тракта гидролокатора.The prototype device has a significant drawback consisting in the lack of control over the parameters of the pump signals emitted into the aquatic environment, as well as the parameters of the matched filter in the receiving unit to perform matched filtering, which does not allow minimizing the amplitude-frequency echo signals at the difference frequency due to propagation in the water environment with changing nonlinear properties and equipment of the parametric sonar path.

Задача изобретения состоит в уменьшении искажений отклика согласованного фильтра на полезный эхосигнал в параметрическом тракте гидролокатора.The objective of the invention is to reduce the distortion of the response of a matched filter to a useful echo signal in the parametric path of the sonar.

Технический результат заключается в оптимизации параметров сигналов накачки, излучаемых в водную среду, для обеспечения минимальных амплитудно-частотных искажений.The technical result consists in optimizing the parameters of the pump signals emitted into the aqueous medium to ensure minimal amplitude-frequency distortions.

Для обеспечения указанного технического результата в известный способ калибровки параметрического тракта гидролокатора, в котором: производят калибровку параметрического тракта гидролокатора в заданном районе акватории, размещают эталонный отражающий объект на известном расстоянии от антенн гидролокатора, для излучения используют два сигнала накачки - тональный сигнал с несущей частотой ω2 и частотно-модулированный сигнал с несущей частотой ω1 и девиацией частоты Δω, в пределах полосы пропускания излучающей высокочастотной антенны гидролокатора, излучают сигналы на частотах ω1 и ω2 в сторону эталонного отражающего объекта, принимают эхосигналы на разностной частоте Ω112 с помощью низкочастотной приемной антенны, выполняют полосовую фильтрацию принятых эхосигналов, оценивают коэффициент обратного рассеяния от эталонного отражающего объекта в полосе частот приема, введены новые признаки:To ensure the indicated technical result, in a known method for calibrating the sonar parametric path, in which: the sonar parametric path is calibrated in a given area of the water area, a reference reflective object is placed at a known distance from the sonar antennas, two pump signals are used for radiation - a tone signal with a carrier frequency ω 2 and a frequency-modulated signal with a carrier frequency ω 1 and a frequency deviation Δω, within the passband of the radiating high-frequency antenna sonar, emit signals at frequencies ω 1 and ω 2 towards the reference reflective object, receive echo signals at the difference frequency Ω 1 = ω 12 using a low-frequency receiving antenna, perform band pass filtering of the received echo signals, evaluate the backscattering coefficient from the reference reflective object in the reception frequency band, introduced new features:

- производят N циклов зондирования;- produce N sounding cycles;

- для калибровки в каждом цикле зондирования: устанавливают параметры сигналов накачки для излучения в сторону эталонного отражающего объекта - несущую частоту ω1(n) и девиацию частоты Δω(n) частотно-модулированного сигнала и несущую частоту ω2(n) тонального сигнала,

Figure 00000001
, выполняют расчет коэффициентов согласованного фильтра, исходя из параметров излученных сигналов накачки, оценивают максимальное значение A(n) и ширину ΔB(n) по уровню 0.5 от значения A(n) отклика согласованного фильтра на эхосигнал от эталонного отражающего объекта;- for calibration in each probe cycle: set the parameters of the pump signals for radiation in the direction of the reference reflective object - the carrier frequency ω 1 (n) and the frequency deviation Δω (n) of the frequency-modulated signal and the carrier frequency ω 2 (n) of the tone signal,
Figure 00000001
calculate the coefficients of the matched filter based on the parameters of the emitted pump signals, estimate the maximum value of A (n) and the width ΔB (n) at a level of 0.5 of the value A (n) of the response of the matched filter to the echo signal from the reference reflective object;

- после выполнения N циклов зондирования производят пороговую обработку полученных значений ΔB(n)≤ΔB0, среди значений ΔB, меньших порога ΔB0, выбирают значение с наибольшим параметром A и запоминают номер цикла зондирования n0, соответствующий выбранному значению, отбирают оптимальные параметры сигналов накачки ω1(n0), ω2(n0), Δω(n0), обеспечивающие минимальные амплитудно-частотные искажения сигнала на выходе согласованного фильтра, рассчитывают коэффициенты импульсной характеристики согласованного фильтра для оптимальных параметров сигналов накачки и запоминают их;- after performing N sounding cycles, threshold processing of the obtained values ΔB (n) ≤ΔB 0 is performed, among the values ΔB lower than the threshold ΔB 0 , the value with the largest parameter A is selected and the sounding cycle number n 0 corresponding to the selected value is stored, the optimal signal parameters are selected pumping ω 1 (n 0 ), ω 2 (n 0 ), Δω (n 0 ), providing the minimum amplitude-frequency distortion of the signal at the output of the matched filter, calculate the impulse response coefficients of the matched filter for optimal parameters with ignals pump and remember them;

- при работе параметрического тракта гидролокатора для излучения используют сигналы накачки с оптимальными параметрами ω1(n0), ω2(n0), Δω(n0), для выполнения согласованной обработки принимаемых эхосигналов применяют коэффициенты импульсной характеристики согласованного фильтра для оптимальных параметров сигналов накачки.- when the sonar parametric path is used for radiation, pump signals with the optimal parameters ω 1 (n 0 ), ω 2 (n 0 ), Δω (n 0 ) are used, and the impulse response coefficients of the matched filter for optimal signal parameters are used to perform the coordinated processing of the received echo signals pumping.

Для обеспечения указанного технического результата в известное устройство для калибровки параметрического тракта гидролокатора, содержащее эталонный отражающий объект, высокочастотную излучающую антенну и низкочастотную приемную антенну, передающий блок, приемный блок, блок цифровой обработки сигналов, блок управления, при этом эталонный отражающий объект не имеет соединений, вход высокочастотной излучающей антенны соединен с выходом передающего блока, выход низкочастотной приемной антенны соединен с входом приемного блока, выход которого соединен с входом блока цифровой обработки эхосигналов, выход которого соединен с входом блока управления, выход блока управления соединен с входом приемного блока и передающего блока, блока цифровой обработки, отличающееся тем, чтоTo ensure the specified technical result in a known device for calibrating the parametric path of the sonar containing a reference reflective object, a high-frequency emitting antenna and a low-frequency receiving antenna, a transmitting unit, a receiving unit, a digital signal processing unit, a control unit, while the reference reflecting object has no connections, the input of the high-frequency emitting antenna is connected to the output of the transmitting unit, the output of the low-frequency receiving antenna is connected to the input of the receiving unit, the output which is connected to the input of the digital processing unit of the echo signals, the output of which is connected to the input of the control unit, the output of the control unit is connected to the input of the receiving unit and the transmitting unit, the digital processing unit, characterized in that

- в передающем устройстве используют два управляемых генератора для выработки сигналов накачки;- the transmitter uses two controlled generators to generate pump signals;

- в блоке цифровой обработки сигналов используют управляемый согласованный фильтр;- in the digital signal processing unit, a controlled coordinated filter is used;

- дополнительно введен блок калибровки, причем вход блока калибровки соединен с выходом блока цифровой обработки сигналов, выход блока калибровки соединен с входом блока управления.- an additional calibration unit has been introduced, wherein the input of the calibration unit is connected to the output of the digital signal processing unit, the output of the calibration unit is connected to the input of the control unit.

Таким образом, проведение калибровки параметрического тракта параметрического гидролокатора позволяет определить оптимальные значения параметров сигналов накачки с учетом влияния среды распространения и амплитудно-частотных характеристик аппаратуры параметрического тракта гидролокатора для обеспечения минимальных амплитудно-частотных искажений отклика согласованного фильтра на полезный эхосигнал.Thus, the calibration of the parametric path of the parametric sonar allows you to determine the optimal values of the parameters of the pump signals taking into account the influence of the propagation medium and the amplitude-frequency characteristics of the equipment of the parametric path of the sonar to ensure minimum amplitude-frequency distortions of the response of the matched filter to the useful echo signal.

Реализация данного способа поясняется фиг. 1-4.The implementation of this method is illustrated in FIG. 1-4.

На фиг. 1 показана геометрия задачи калибровки параметрического тракта, на которой представлены - подводный объект 1, высокочастотная излучающая антенна 2, низкочастотная приемная антенна 3, нелинейный слой водной среды 4, эталонный отражающий объект 5.In FIG. 1 shows the geometry of the parametric path calibration problem, which shows an underwater object 1, a high-frequency emitting antenna 2, a low-frequency receiving antenna 3, a nonlinear layer of the aquatic environment 4, and a reference reflecting object 5.

На фиг. 2 показаны типовые амплитудные спектры излучаемых сигналов накачки: 6 - амплитудный спектр тонального сигнала на несущей частоте ω2, 7 - амплитудный спектр частотно-модулированного сигнал на несущей частоте ω1.In FIG. 2 shows typical amplitude spectra of the emitted pump signals: 6 — amplitude spectrum of the tone signal at the carrier frequency ω 2 , 7 — amplitude spectrum of the frequency-modulated signal at the carrier frequency ω 1 .

На фиг. 3 показано изменение оптимизируемых параметров в процессе калибровки.In FIG. Figure 3 shows the change in optimized parameters during the calibration process.

На фиг. 4 показан отклик согласованного фильтра во временной области на принятый эхосигнал на разностной частоте.In FIG. Figure 4 shows the response of a matched filter in the time domain to a received echo at a differential frequency.

Предложенный способ реализуется следующим образом: производят калибровку параметрического тракта гидролокатора в заданном районе акватории, в водной среде (фиг. 1) устанавливают эталонный отражающий объект 5 на известном расстоянии от антенн гидролокатора 2 и 3, располагаемого на подводном объекте 1.The proposed method is implemented as follows: calibrate the sonar parametric path in a given area of the water area, in the aquatic environment (Fig. 1) set the reference reflective object 5 at a known distance from the sonar antennas 2 and 3 located on the underwater object 1.

В качестве эталонного отражающего объекта 5 используют сферический отражатель с радиусом a, изготовленный из стали, при этом значение a удовлетворяет условию a>>(λ/2π), где λ - длина акустической волны, падающей на объект 1. Также в качестве эталонного отражающего объекта можно использовать границы раздела «вода-лед» или «вода-воздух» при условии наличия сведений о степени их шероховатости.A spherical reflector with a radius of a made of steel is used as a reference reflective object 5, and the value of a satisfies the condition a >> (λ / 2π), where λ is the length of the acoustic wave incident on object 1. Also, as a reference reflective object you can use the boundaries of the section "water-ice" or "water-air", provided that there is information about the degree of their roughness.

В пределах полосы пропускания излучающей высокочастотной антенны гидролокатора 2 в сторону эталонного отражающего объекта 5 излучают сигналы накачки (фиг. 2) - тональный сигнал с несущей частотой ω2 и частотно-модулированный сигнал с несущей частотой ω1 и девиацией частоты Δω.Within the bandwidth of the emitting high-frequency sonar antenna 2 towards the reference reflective object 5, pump signals are emitted (Fig. 2) - a tonal signal with a carrier frequency ω 2 and a frequency-modulated signal with a carrier frequency ω 1 and frequency deviation Δω.

Учитывая изменчивый характер нелинейных свойств участка водной среды, генерирующего в результате взаимодействия сигналов накачки полезный сигнал на разностной частоте, а также частотно-зависимый характер процессов шумообразования и распространения акустических волн в водной среде, оптимизации подлежат следующие параметры сигналов накачки: несущая частота ω1 и девиация частоты Δω частотно-модулированного сигнала, и несущая частота ω2 тонального сигнала.Given the variable nature of the nonlinear properties of the portion of the aqueous medium that generates a useful signal at the difference frequency as a result of the interaction of the pump signals, as well as the frequency-dependent nature of the processes of noise generation and propagation of acoustic waves in the aqueous medium, the following parameters of the pump signals must be optimized: carrier frequency ω 1 and deviation frequency Δω of the frequency-modulated signal, and the carrier frequency ω 2 of the tone signal.

Производят калибровку параметрического тракта гидролокатора за N циклов зондирования.Calibrate the sonar parametric path for N sounding cycles.

Для калибровки в каждом n-ом цикле зондирования устанавливают параметры сигналов накачки (фиг. 3) для излучения в сторону эталонного отражающего объекта 5 - несущую частоту ω1(n) и девиацию частоты Δω(n) частотно-модулированного сигнала и несущую частоту ω2(n) тонального сигнала, которые определяют по формулам:For calibration, in each n-th sensing cycle, the parameters of the pump signals are set (Fig. 3) for radiation in the direction of the reference reflecting object 5 - the carrier frequency ω 1 (n) and the frequency deviation Δω (n) of the frequency-modulated signal and the carrier frequency ω 2 (n) tone, which is determined by the formulas:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

ГдеWhere

N2 - число градаций несущей частоты ω1 тонального сигнала;N 2 - the number of gradations of the carrier frequency ω 1 tone signal;

N3 - число градаций разностной частоты ω12;N 3 is the number of gradations of the difference frequency ω 12 ;

N4 - число градаций девиации частоты частотно-модулированного сигнала накачки с несущей частотой ω2;N 4 - the number of gradations of the frequency deviation of the frequency-modulated pump signal with a carrier frequency ω 2 ;

int [.] - оператор, производящий выделение целой части от числа;int [.] - operator that extracts the integer part of a number;

mod (x,y) - оператор, вычисляющий число x по модулю числа y;mod (x, y) - an operator that calculates the number x modulo the number y;

ω02 - начальное значение несущей частоты ω2 тонального сигнала накачки;ω 02 - the initial value of the carrier frequency ω 2 tone pump signal;

Δω0 - начальное значение девиации частоты;Δω 0 is the initial value of the frequency deviation;

Δω2 - шаг изменения частоты ω1;Δω 2 - frequency change step ω 1 ;

Δω1 - шаг изменения разностной частоты ω12;Δω 1 is the step of changing the difference frequency ω 12 ;

Δω01 - шаг изменения девиации частоты.Δω 01 is the step of changing the frequency deviation.

Параметры N2, N3, N4, ω02, Δω0, Δω2, Δω1, Δω01 устанавливают до начала калибровки.The parameters N 2 , N 3 , N 4 , ω 02 , Δω 0 , Δω 2 , Δω 1 , Δω 01 are set before calibration.

Устанавливаемые значения N2, N3, N4 должны быть кратны 2 и удовлетворять условиям:The set values of N 2 , N 3 , N 4 must be a multiple of 2 and satisfy the conditions:

Figure 00000005
Figure 00000005

Исходя из условий (4), число N определяется числом градаций N2, N3, N4 оптимизируемых параметров сигналов накачки.Based on conditions (4), the number N is determined by the number of gradations N 2 , N 3 , N 4 of the optimized parameters of the pump signals.

Также есть ограничения для значений ω02 и ω1(N):There are also restrictions on the values of ω 02 and ω 1 (N):

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

гдеWhere

Δω02 - ширина спектра тонального сигнала накачки 6 (фиг. 2);Δω 02 - the spectrum width of the pump tone 6 (Fig. 2);

ωн и ωв - левая и правая границы полосы пропускания высокочастотной излучающей антенны 2 соответственно.ω n and ω in the left and right borders of the passband of the high-frequency radiating antenna 2, respectively.

В результате взаимодействия излученных сигналов накачки с нелинейным слоем водной среды 4 образуется частотно-модулированный сигнал с несущей частотой Ω1(n)=ω1(n)-ω2(n) и девиацией частоты Δω(n), который отражается от эталонного отражающего объекта 5, принимают эхосигналы на частоте Ω1(n)=ω1(n)-ω2(n) с помощью низкочастотной приемной антенны 3.As a result of the interaction of the emitted pump signals with a nonlinear layer of the aqueous medium 4, a frequency-modulated signal is generated with a carrier frequency of Ω 1 (n) = ω 1 (n) -ω 2 (n) and a frequency deviation Δω (n), which is reflected from the reference reflective object 5, receive echo signals at a frequency of Ω 1 (n) = ω 1 (n) -ω 2 (n) using a low-frequency receiving antenna 3.

Производят полосовую фильтрацию принятых эхосигналов на частоте Ω1(n)=ω1(n)-ω2(n).Band-pass filtering of the received echo signals at a frequency of Ω 1 (n) = ω 1 (n) -ω 2 (n) is performed.

Исходя из известной дальности R до эталонного отражающего объекта 5 рассчитывают границы строба для выделения полезного эхосигнала по формуле:Based on the known range R to the reference reflective object 5, the strobe boundaries are calculated to highlight the useful echo signal according to the formula:

Figure 00000008
Figure 00000008

гдеWhere

τu - длительность излучаемого частотно-модулированного импульса,τ u - the duration of the emitted frequency-modulated pulse,

Figure 00000009
- частота дискретизации АЦП.
Figure 00000009
- sampling frequency of the ADC.

Значения τu и

Figure 00000009
являются техническими характеристиками гидролокатора.The values of τ u and
Figure 00000009
are the technical characteristics of sonar.

Выполняют известную процедуру расчета коэффициентов импульсной характеристики согласованного фильтра для частотно-модулированного сигнала с несущей частотой Ω1(n)=ω1(n)-ω2(n) и девиацией частоты Δω(n) (Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Высшая школа, 1988. С. 105, С. 420).The well-known procedure for calculating the coefficients of the impulse response of a matched filter for a frequency-modulated signal with a carrier frequency of Ω 1 (n) = ω 1 (n) -ω 2 (n) and frequency deviation Δω (n) is performed (S.I. Baskakov, Radio Engineering Circuits and signals. - M.: Higher School, 1988.S. 105, S. 420).

Выполняют согласованную фильтрацию:Perform consistent filtering:

Figure 00000010
Figure 00000010

гдеWhere

z - амплитуда эхосигналов, принятых низкочастотной приемной антенной 3,z is the amplitude of the echo signals received by the low-frequency receiving antenna 3,

h - импульсная характеристика согласованного фильтра,h is the impulse response of the matched filter,

m - номер выборки АЦП.m is the ADC sample number.

Для оценки амплитудно-частотных искажений оценивают максимальное значение A(n) и ширину ΔB(n) по уровню 0.5 от значения A(n) отклика согласованного фильтра B на эхосигнал (фиг. 4) от эталонного отражающего объекта 5.To estimate the amplitude-frequency distortions, the maximum value A (n) and the width ΔB (n) are estimated at a level of 0.5 from the value A (n) of the response of the matched filter B to the echo signal (Fig. 4) from the reference reflective object 5.

Значение A(n) позволяет оценить эффективность преобразования излученных сигналов накачки в сигнал на разностной частоте, а значение ΔB(n) - частотно-избирательные свойства водной среды с учетом влияния аппаратуры параметрического тракта гидролокатора.The value of A (n) makes it possible to evaluate the efficiency of converting the emitted pump signals into a signal at the difference frequency, and the value ΔB (n) - the frequency-selective properties of the aqueous medium, taking into account the influence of the equipment of the sonar parametric path.

После выполнения N циклов зондирования производят пороговую обработку полученных значений:After performing N sounding cycles, threshold processing of the obtained values is performed:

Figure 00000011
Figure 00000011

гдеWhere

Figure 00000012
- пороговое значение.
Figure 00000012
- threshold value.

Среди значений ΔB, меньших порога ΔB0 (9), выбирают значение с наибольшим параметром A и запоминают номер цикла зондирования n0, соответствующий выбранному значению.Among the values ΔB lower than the threshold ΔB 0 (9), a value with the largest parameter A is selected and the probe cycle number n 0 corresponding to the selected value is stored.

В результате выполнения калибровки отбирают оптимальные параметры сигналов накачки ω1(n0), ω2(n0), Δω(n0), обеспечивающие минимальные амплитудно-частотные искажения сигнала на выходе согласованного фильтра, а также рассчитывают соответствующие коэффициенты импульсной характеристики согласованного фильтра для выполнения обработки принимаемых эхосигналов.As a result of the calibration, the optimal parameters of the pump signals ω 1 (n 0 ), ω 2 (n 0 ), Δω (n 0 ), which provide the minimum amplitude-frequency distortion of the signal at the output of the matched filter, are selected, and the corresponding pulse characteristics of the matched filter are calculated to perform processing of received echoes.

При работе параметрического тракта гидролокатора для излучения используют сигналы накачки с оптимальными параметрами ω1(n0), ω2(n0), Δω(n0), для выполнения согласованной обработки принимаемых эхосигналов применяют коэффициенты импульсной характеристики согласованного фильтра для оптимальных параметров сигналов накачки.When the sonar parametric path is used for radiation, pump signals with the optimal parameters ω 1 (n 0 ), ω 2 (n 0 ), Δω (n 0 ) are used, and the impulse response coefficients of the matched filter are used for the optimal parameters of the pump signals to perform coordinated processing of the received echo signals .

Реализация устройства, реализующего предлагаемый способ, поясняется фиг. 5-9.An implementation of a device that implements the proposed method is illustrated in FIG. 5-9.

На фиг. 5 представлена структурная блок-схема устройства для калибровки параметрического тракта гидролокатора.In FIG. 5 is a structural block diagram of a device for calibrating a sonar parametric path.

На фиг. 6 представлена структурная блок-схема приемного блока.In FIG. 6 is a structural block diagram of a receiving unit.

На фиг. 7 представлена структурная блок-схема передающего блока.In FIG. 7 is a structural block diagram of a transmitting unit.

На фиг. 8 представлена структурная блок-схема блока цифровой обработки сигналов.In FIG. 8 is a structural block diagram of a digital signal processing unit.

На фиг 9. представлена структурная блок-схема блока калибровки.Figure 9. presents a structural block diagram of a calibration unit.

Устройство (фиг. 5) состоит из высокочастотной излучающей антенны 2, низкочастотной приемной антенны 3, эталонного отражающего объекта 5, передающего блока 8, приемного блока 9, блока 10 цифровой обработки сигналов, блока 11 калибровки, блока 12 управления.The device (Fig. 5) consists of a high-frequency emitting antenna 2, a low-frequency receiving antenna 3, a reference reflective object 5, a transmitting unit 8, a receiving unit 9, a digital signal processing unit 10, a calibration unit 11, and a control unit 12.

Эталонный отражающий объект 5 не имеет соединений, вход высокочастотной излучающей антенны 2 соединен с выходом передающего блока 8, выход низкочастотной приемной антенны 3 соединен с входом приемного блока 9, выход которого соединен с входом блока 10 цифровой обработки эхосигналов, выход блока 10 соединен с входом блока 11 калибровки, выход блока 11 соединен с входом блока 12 управления. Выход блока 12 управления соединен с входом приемного блока 9 и передающего блока 8, блока 10 цифровой обработки.The reference reflective object 5 is not connected, the input of the high-frequency emitting antenna 2 is connected to the output of the transmitting unit 8, the output of the low-frequency receiving antenna 3 is connected to the input of the receiving unit 9, the output of which is connected to the input of the block 10 for digital processing of echo signals, the output of block 10 is connected to the input of the block 11 calibration, the output of unit 11 is connected to the input of the control unit 12. The output of the control unit 12 is connected to the input of the receiving unit 9 and the transmitting unit 8, the digital processing unit 10.

Передающий блок 5 (фиг. 6) состоит из управляемого генератора тонального сигнала 13, управляемого генератора частотно-модулированного сигнала 14, двухканального усилителя 16 мощности, двухканального устройства 17 согласования с нагрузкой, преобразователя 15 напряжения питания, устройства 18 контроля.The transmitting unit 5 (Fig. 6) consists of a controlled tone signal generator 13, a controlled frequency-modulated signal generator 14, a two-channel power amplifier 16, a two-channel load balancing device 17, a supply voltage converter 15, and a control device 18.

Управляемый генератор 13 тонального сигнала и управляемый генератор 14 частотно-модулированного сигнала выполнены на базе микросхем прямого цифрового синтеза ИС AD9912.The controlled tone generator 13 and the controlled frequency-modulated signal generator 14 are made on the basis of microcircuits for direct digital synthesis of the AD9912 IC.

Приемный блок 9 (фиг. 7) состоит из полосового фильтра 19, усилителя 20, аналогово-цифрового преобразователя 21, устройства 22 контроля.The receiving unit 9 (Fig. 7) consists of a band-pass filter 19, an amplifier 20, an analog-to-digital converter 21, and a control device 22.

Блок 10 цифровой обработки сигналов (фиг. 8) состоит из интерфейсного блока 23, управляемого согласованного фильтра 24, блока 25 расчета дальности до цели. Блок 10 цифровой обработки, в том числе и управляемый согласованный фильтр 24, реализован на базе программируемой логической интегральной схемы ALTERA EP3C16Q240C8 и сигнального процессора ADSP 21368.Block 10 digital signal processing (Fig. 8) consists of an interface unit 23, managed matched filter 24, block 25 calculating the distance to the target. The digital processing unit 10, including the controlled matched filter 24, is implemented on the basis of the ALTERA EP3C16Q240C8 programmable logic integrated circuit and the ADSP 21368 signal processor.

Блок 11 калибровки (фиг. 9) состоит блока 26 оценки параметров отклика согласованного фильтра, блока 27 накопления, решающего устройства 28. Блок 11 калибровки реализован на сигнальном процессоре ADSP 21368.The calibration block 11 (Fig. 9) consists of a block 26 for evaluating the response parameters of a matched filter, an accumulation block 27, a resolver 28. The calibration block 11 is implemented on an ADSP 21368 signal processor.

Блок 12 управления состоит из процессорного устройства, оперативного запоминающего устройства и кварцевого генератора.The control unit 12 consists of a processor device, random access memory and a crystal oscillator.

Устройство работает следующим образом. При выполнении калибровки параметрического тракта гидролокатора в каждом цикле зондирования по командным импульсам, вырабатываемым блоком управления, в передающем блоке 8 (фиг. 6) двумя управляемыми генераторами 13 и 14 осуществляется формирование двух электрических сигналов (тонального и частотно-модулированного) с установленными параметрами (несущие частоты и девиация частоты частотно-модулированного сигнала), которые преобразуются в акустические импульсы высокочастотной излучающей антенной 2 и излучаются в сторону эталонного отражающего объекта 5. Прием и преобразование в электрические сигналы осуществляется низкочастотной приемной антенной 3. Принятые электрические сигналы от низкочастотной приемной антенны 32, поступают на приемный блок 9 (фиг. 7), где выполняется полосовая фильтрация, усиление и аналого-цифровое преобразование.The device operates as follows. When calibrating the sonar parametric path in each sensing cycle by command pulses generated by the control unit, in the transmitting unit 8 (Fig. 6), two controlled generators 13 and 14 generate two electrical signals (tone and frequency-modulated) with the set parameters (carriers frequency and frequency deviation of the frequency-modulated signal), which are converted into acoustic pulses of a high-frequency radiating antenna 2 and radiated towards the reference reflection 5. Admission guide object and conversion into electrical signals are performed the receiving low-frequency antenna 3. The received electrical signals from the low frequency receiving antenna 32 are input to the receiving unit 9 (FIG. 7), which is performed bandpass filtering, amplification, and analog-to-digital conversion.

Далее блок 12 управления выдает в блок 10 команду на установку коэффициентов согласованного фильтра, соответствующих параметрам излученных сигналов накачки. Затем оцифрованные данные поступают в блок 10 цифровой обработки сигналов (фиг. 8), где выполняется согласованная фильтрация и расчет дальности до цели. С выхода блока 10 данные обработки эхосигналов поступают в блок 11 калибровки (фиг. 9).Next, the control unit 12 issues to the block 10 a command to set the coefficients of the matched filter corresponding to the parameters of the emitted pump signals. Then, the digitized data enters the block 10 of digital signal processing (Fig. 8), where the coordinated filtering and calculation of the range to the target are performed. From the output of block 10, the echo signal processing data enters the calibration block 11 (Fig. 9).

В блоке 11 калибровки производится оценка параметров отклика согласованного фильтра на полезный эхосигнал и накопление полученных данных, а также выбор оптимальных параметров сигналов накачки из набора данных по совокупности выполненных циклов зондирования. После чего вычисленные оптимальные значения параметров сигналов накачки поступают в блок 12 управления для дальнейшей работы гидролокатора.In the calibration block 11, the response parameters of the matched filter to the useful echo signal and the accumulation of the obtained data are estimated, as well as the selection of the optimal parameters of the pump signals from the data set for the totality of the sounding cycles performed. After that, the calculated optimal values of the pump signal parameters are sent to the control unit 12 for further operation of the sonar.

Поясним работу блока 11.Let us explain the operation of block 11.

В блоке 26 оценки параметров отклика согласованного фильтра производится оценка максимального значения A и ширины ΔB по уровню 0.5 от максимального значения отклика согласованного фильтра. В блоке 27 накопления производится накопление значений A и ΔB, полученных за N циклов зондирования. В решающем устройстве 28 производится анализ накопленных значений A и ΔB для выбора оптимальных значений сигналов накачки для дальнейшей работы гидролокатора.In block 26 for evaluating the response parameters of the matched filter, the maximum value of A and width ΔB are estimated at a level of 0.5 from the maximum value of the response of the matched filter. In block 27 of the accumulation is the accumulation of values of A and ΔB obtained for N sensing cycles. In the solving device 28, the accumulated values of A and ΔB are analyzed to select the optimal values of the pump signals for further operation of the sonar.

Предложены способ и устройство калибровки параметрического тракта гидролокатора, позволяющие уменьшить амплитудно-частотные искажения отклика согласованного фильтра на полезный эхосигнал путем оптимизации параметров излучаемых в водную среду сигналов накачки: несущая частота тонального сигнала накачки, несущая частота и девиация частоты частотно-модулированного сигнала накачки.A method and device for calibrating the parametric path of a sonar is proposed, which allows to reduce the amplitude-frequency distortions of the response of the matched filter to a useful echo signal by optimizing the parameters of the pump signals emitted into the aquatic environment: carrier frequency of the pump tone, carrier frequency and frequency deviation of the frequency modulated pump signal.

Таким образом, технический результат изобретения достигнут.Thus, the technical result of the invention is achieved.

Claims (2)

1. Способ калибровки параметрического тракта, в котором: производят калибровку параметрического тракта гидролокатора в заданном районе акватории, размещают эталонный отражающий объект на известном расстоянии от антенн гидролокатора, для излучения используют два сигнала накачки - тональный сигнал с несущей частотой ω2 и частотно-модулированный сигнал с несущей частотой ω1 и девиацией частоты Δω, в пределах полосы пропускания излучающей высокочастотной антенны гидролокатора, излучают сигналы на частотах ω1 и ω2 в сторону эталонного отражающего объекта, принимают эхосигналы на разностной частоте
Figure 00000013
с помощью низкочастотной приемной антенны, выполняют полосовую фильтрацию принятых эхосигналов, оценивают коэффициент обратного рассеяния от эталонного отражающего объекта в полосе частот приема, отличающийся тем, что производят N циклов зондирования, для калибровки в каждом цикле зондирования устанавливают параметры сигналов накачки для излучения в сторону эталонного отражающего объекта - несущую частоту ω1(n) и девиацию частоты Δω(n) частотно-модулированного сигнала и несущую частоту ω2(n) тонального сигнала,
Figure 00000014
, выполняют расчет коэффициентов согласованного фильтра, исходя из параметров излученных сигналов накачки; оценивают максимальное значение А(n) и ширину ΔВ(n) по уровню 0,5 от значения А(n) отклика согласованного фильтра на эхосигнал от эталонного отражающего объекта, после выполнения N циклов зондирования производят пороговую обработку полученных значений ΔB(n)≤ΔB0, среди значений ΔВ, меньших порога ΔB0, выбирают значение с наибольшим параметром А и запоминают номер цикла зондирования n0, соответствующий выбранному значению, отбирают оптимальные параметры сигналов накачки ω1(n0), ω2(n0), Δω(n0), обеспечивающие минимальные амплитудно-частотные искажения сигнала на выходе согласованного фильтра, рассчитывают коэффициенты импульсной характеристики согласованного фильтра для оптимальных параметров сигналов накачки и запоминают их, при работе параметрического тракта гидролокатора для излучения используют сигналы накачки с оптимальными параметрами ω1(n0), ω2(n0), Δω(n0), для выполнения согласованной обработки принимаемых эхосигналов применяют коэффициенты импульсной характеристики согласованного фильтра для оптимальных параметров сигналов накачки.
1. The method of calibrating the parametric path, in which: calibrate the parametric path of the sonar in a given area of the water area, place a reference reflective object at a known distance from the sonar antennas, use two pump signals for a radiation - a tone signal with a carrier frequency of ω 2 and a frequency-modulated signal with a carrier frequency ω 1 and a frequency deviation Δω, within the passband of the emitting high-frequency sonar antenna, they emit signals at frequencies ω 1 and ω 2 in the direction of the reference signal pressing object, receive echo signals at the differential frequency
Figure 00000013
using a low-frequency receiving antenna, they perform band-pass filtering of the received echo signals, evaluate the backscattering coefficient from the reference reflective object in the reception frequency band, characterized in that N sounding cycles are performed, for calibration in each sounding cycle, set the pump signal parameters for radiation in the direction of the reference reflective object - the carrier frequency ω 1 (n) and the frequency deviation Δω (n) of the frequency-modulated signal and the carrier frequency ω 2 (n) of the tone signal,
Figure 00000014
, calculate the coefficients of the matched filter based on the parameters of the emitted pump signals; estimate the maximum value of A (n) and the width ΔB (n) at a level of 0.5 of the value A (n) of the response of the matched filter to the echo signal from the reference reflective object, after performing N sounding cycles, the threshold processing of the obtained values ΔB (n) ≤ΔB 0 , among the values ΔB lower than the threshold ΔB 0 , the value with the largest parameter A is selected and the probe cycle number n 0 corresponding to the selected value is stored, the optimal parameters of the pump signals ω 1 (n 0 ), ω 2 (n 0 ), Δω ( n 0), providing minimum amplitude-frequency IC CONTROL signal at the output of the matched filter, calculate the coefficients of the impulse response of the matched filter for optimal pump signal parameters and storing them at work parametric tract sonar radiation using pump signals with optimal parameters ω 1 (n 0), ω 2 (n 0), Δω (n 0 ), to perform consistent processing of the received echo signals, the impulse response coefficients of the matched filter are used for the optimal parameters of the pump signals.
2. Устройство для калибровки параметрического тракта, содержащее эталонный отражающий объект, высокочастотную излучающую антенну и низкочастотную приемную антенну, передающий блок, приемный блок, блок цифровой обработки сигналов, блок управления, при этом эталонный отражающий объект не имеет соединений, вход высокочастотной излучающей антенны соединен с выходом передающего блока, выход низкочастотной приемной антенны соединен с входом приемного блока, выход которого соединен с входом блока цифровой обработки эхосигналов, выход которого соединен с входом блока управления, выход блока управления соединен с входом приемного блока и передающего блока, блока цифровой обработки, отличающееся тем, что в передающем устройстве используют два управляемых генератора для выработки сигналов накачки, в блоке цифровой обработки сигналов используют управляемый согласованный фильтр, дополнительно введен блок калибровки, причем вход блока калибровки соединен с выходом блока цифровой обработки сигналов, выход блока калибровки соединен с входом блока управления.2. Device for calibrating the parametric path, containing a reference reflective object, a high-frequency emitting antenna and a low-frequency receiving antenna, a transmitting unit, a receiving unit, a digital signal processing unit, a control unit, while the reference reflective object is not connected, the input of the high-frequency radiating antenna is connected to the output of the transmitting unit, the output of the low-frequency receiving antenna is connected to the input of the receiving unit, the output of which is connected to the input of the digital processing unit of the echo signals, the output of which ohm is connected to the input of the control unit, the output of the control unit is connected to the input of the receiving unit and the transmitting unit, the digital processing unit, characterized in that the transmitting device uses two controlled oscillators to generate pump signals, the digital signal processing unit uses a controlled coordinated filter, in addition a calibration unit is introduced, the input of the calibration unit being connected to the output of the digital signal processing unit, the output of the calibration unit being connected to the input of the control unit.
RU2015130379A 2015-07-22 2015-07-22 Method for calibration of parametric tract and device for its implementation RU2626068C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015130379A RU2626068C2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Method for calibration of parametric tract and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015130379A RU2626068C2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Method for calibration of parametric tract and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015130379A RU2015130379A (en) 2017-01-30
RU2626068C2 true RU2626068C2 (en) 2017-07-21

Family

ID=58453417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015130379A RU2626068C2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Method for calibration of parametric tract and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626068C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784885C1 (en) * 2019-06-24 2022-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Method for increasing the efficiency of a parametric acoustic radiating antenna and a device for its implementation

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114417685A (en) * 2022-01-07 2022-04-29 北京中安智能信息科技有限公司 Sonar parameter recommendation method under multi-constraint condition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3866159A (en) * 1973-04-02 1975-02-11 Automation Ind Inc Carrier beam sensor
US3882444A (en) * 1971-06-18 1975-05-06 Automation Ind Inc Steerable parametric conversion array
RU2058561C1 (en) * 1992-05-27 1996-04-20 Войсковая часть 90720 Method of calibration of parametric radiating antennas and device for its realization
RU2308053C1 (en) * 2006-01-12 2007-10-10 Сергей Алексеевич Бахарев Method for calibration of hydro-acoustic devices with parametric receiving antennas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3882444A (en) * 1971-06-18 1975-05-06 Automation Ind Inc Steerable parametric conversion array
US3866159A (en) * 1973-04-02 1975-02-11 Automation Ind Inc Carrier beam sensor
RU2058561C1 (en) * 1992-05-27 1996-04-20 Войсковая часть 90720 Method of calibration of parametric radiating antennas and device for its realization
RU2308053C1 (en) * 2006-01-12 2007-10-10 Сергей Алексеевич Бахарев Method for calibration of hydro-acoustic devices with parametric receiving antennas

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kenneth G. Foote, david T.I. Francis, Philip R. Atkins. Calibration sphere for low-frequency parametric sonar. J. Acoust. Soc. Am. 121(3), March 2007. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2784885C1 (en) * 2019-06-24 2022-11-30 Общество с ограниченной ответственностью "ГидроМаринн" Method for increasing the efficiency of a parametric acoustic radiating antenna and a device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015130379A (en) 2017-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11391863B2 (en) Method of free-field broadband calibration of hydrophone sensitivity based on pink noise
RU2650835C1 (en) Method of the target parameters determining by the sonar
JP3367462B2 (en) Active sonar and target detection method thereof
RU2655478C1 (en) Method of measuring frequency dependence of sound reflection coefficient from surface
RU2626068C2 (en) Method for calibration of parametric tract and device for its implementation
CN111586546B (en) Method and system for measuring resonance point transmission response of low-frequency transducer
RU2568070C1 (en) Method of measuring complex frequency dependence of transfer impedance of radiator-receiver pair in free field
RU2695287C1 (en) Method of measuring frequency dependence of complex reflection coefficient of sound from surface using noise signal
UA30234U (en) System for near-in hydroacoustic continuous monitoring underwater situation of offshore zone marginal waters
JP2007333404A (en) Impulse radar
Isaev et al. Laboratory free-field calibration of a hydroacoustic receiver at low frequencies
RU2296345C2 (en) Mode of targets radar station clearance according to distance and a pulse radar station with compression of pulses and restoration of signals
RU101202U1 (en) MULTI-FREQUENCY SPEAKING SYSTEM
RU2490664C1 (en) Method of classifying object detected by sonar
RU69646U1 (en) PARAMETRIC ECHO-PULSE LOCATOR
Marszal et al. Application of maximum length sequence in silent sonar
RU2452977C1 (en) Method of measuring distance to monitored facility
RU2753829C1 (en) Method for determining anechoic coefficient in radio frequency anechoic chamber and apparatus for implementation thereof
CN109982227B (en) Method and system for determining optimum driving signal of acoustic transducer
RU102270U1 (en) PARAMETRIC ECHO Sounder
RU2517983C1 (en) Method of profiling bottom deposits
RU2452979C1 (en) Method of measuring distance to monitored facility
RU2721307C1 (en) Acoustic method and apparatus for measuring sea-wave parameters
RU168083U1 (en) ACOUSTIC WAVE GRAPH
Wanis Design and applications of a vertical beam in acoustic Doppler current profilers

Legal Events

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

Effective date: 20180723

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190605