RU2708765C1 - Radio fuse with linear frequency modulation signal - Google Patents

Radio fuse with linear frequency modulation signal Download PDF

Info

Publication number
RU2708765C1
RU2708765C1 RU2019125627A RU2019125627A RU2708765C1 RU 2708765 C1 RU2708765 C1 RU 2708765C1 RU 2019125627 A RU2019125627 A RU 2019125627A RU 2019125627 A RU2019125627 A RU 2019125627A RU 2708765 C1 RU2708765 C1 RU 2708765C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
switch
sawtooth voltage
sequence generator
Prior art date
Application number
RU2019125627A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Сергеевич Кузнецов
Олег Федорович Андрюшин
Андрей Анатольевич Иванцов
Александр Сергеевич Малышкин
Петр Нерсесович Шахкельдян
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта"
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 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта"
Priority to RU2019125627A priority Critical patent/RU2708765C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2708765C1 publication Critical patent/RU2708765C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C13/00Proximity fuzes; Fuzes for remote detonation
    • F42C13/04Proximity fuzes; Fuzes for remote detonation operated by radio waves

Abstract

FIELD: radar ranging.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radar equipment and can be used in devices with continuous frequency-modulated probing signals for fixing a predetermined range to an object when approaching it. Radio fuse with linear frequency modulation of the signal comprises series-connected first sawtooth voltage generator, autodin-based transceiver module, phase detector, signal analyzer and actuator. Additionally, a synchronizer, a second sawtooth voltage generator, a pseudorandom sequence generator, first and second switches, wherein the output of the synchronizer is connected to the inputs of the first and second sawtooth voltage generators, the first input of the phase detector and the input of the pseudorandom sequence generator. Outputs of the first and second sawtooth voltage generators and the pseudorandom sequence generator are respectively connected to the first, second and third inputs of the first switch, the output of which is connected to the input of the transceiver module, which output is connected to the first input of the signal analyzer and the input of the phase detector, the output of which is connected to the first input of the second switch, and the output of the pseudorandom sequence generator is also connected to the second input of the second switch. First and second outputs of the second switch are connected to the second and third inputs of the signal analyzer, respectively. Device can be used in non-contact detonators, in range sensors, altitude sensors etc.
EFFECT: invention increases noise immunity of the device from the action of relay interference stations.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть применено в устройствах с непрерывными частотно-модулированными зондирующими сигналами для фиксации заранее установленной дальности до объекта при сближении с ним. Устройство может использоваться в неконтактных взрывателях, в датчиках дальности, датчиках высоты над поверхностью Земли и т.п.The invention relates to the field of radar technology and can be used in devices with continuous frequency-modulated probing signals for fixing a predetermined range to the object when approaching it. The device can be used in proximity fuses, range sensors, height sensors above the surface of the Earth, etc.

Известные радиолокационные устройства, использующие линейную частотную модуляцию излучения, обладают селекцией сигналов по дальности до объекта локации и скорости сближения с ним.Known radar devices using linear frequency modulation of radiation, have a selection of signals in range to the location object and the speed of convergence with it.

Ближайшим аналогом, взятым за прототип заявляемого изобретения, является устройство ближней радиолокации с непрерывным частотно-модулированным зондирующим сигналом [И.М. Коган. Ближняя радиолокация (теоретические основы). М, «Сов. радио», 1973.], использующее спектральный метод обработки сигналов. Устройство содержит приемопередатчик с каналом выделения гармоники частоты модуляции и канал выделения сигнала частоты Доплера, выход которого подключен к анализатору сигналов. Устройство содержит также исполнительное устройство.The closest analogue, taken as a prototype of the claimed invention, is a short-range radar device with a continuous frequency-modulated probing signal [I.M. Kogan. Near radar (theoretical basis). M, "Owls. radio ”, 1973.], using the spectral method of signal processing. The device comprises a transceiver with a channel for separating the harmonic of the modulation frequency and a channel for isolating the Doppler frequency signal, the output of which is connected to a signal analyzer. The device also contains an actuator.

В подобных устройствах дальность срабатывания устанавливается выбором значения полосы частотной модуляции и номера гармоники, на которой производится обработка сигнала, отраженного от объекта локации.In such devices, the operating range is set by choosing the value of the frequency modulation band and the harmonic number, on which the signal reflected from the location object is processed.

Недостатком данного устройства является периодичность функции пространственной селекции, обусловленная периодичностью временной функции линейной частотной модуляции, и, как следствие, уязвимость для ретрансляционных помех [А.И. Палий. Радиоэлектронная борьба. М., Воениздат, 1989]. Это означает, что при задержке помехи на время, равное (или кратное) периоду модуляции, ретрансляционная помеха будет иметь все признаки полезного сигнала от цели и вызовет ложное срабатывание изделия.The disadvantage of this device is the periodicity of the spatial selection function, due to the periodicity of the temporal function of linear frequency modulation, and, as a result, the vulnerability to relay interference [A.I. Paly. Electronic warfare. M., Military Publishing, 1989]. This means that when the interference is delayed for a time equal to (or a multiple of) the modulation period, the relay interference will have all the signs of a useful signal from the target and cause a false response of the product.

В качестве меры защиты от этого может быть рассмотрено применение случайных (или псевдослучайных) функций для модуляции параметров зондирующего сигнала [Современная радиолокация (анализ, расчет и проектирование систем). Пер. с англ. под ред. Кобзарева Ю.Б. Изд-во «Советское радио», 1969]. Существуют примеры использования псевдослучайных последовательностей в виде фазовой кодовой манипуляции (ФКМ) излучения. В простых миниатюрных устройствах ближней радиолокации массового применения, в которых применяются приемопередающие модули автодинного типа, реализация фазовой кодовой манипуляции невозможна, так как для этого потребуются раздельные излучающая и приемная антенны с достаточным коэффициентом взаимной развязки не хуже 70…80 дБ, когерентный СВЧ-генератор с фазовым манипулятором, устройство задержки опорного сигнала, СВЧ-смеситель сигналов опорного и отраженного от объекта локации. При жестких габаритных и энергетических ограничениях радиовзрывателя вариант с фазовой кодовой манипуляцией невозможен.As a measure of protection against this, the use of random (or pseudo-random) functions for modulating the parameters of the probing signal can be considered [Modern radar (analysis, calculation and design of systems). Per. from English under the editorship of Kobzareva Yu.B. Publishing House "Soviet Radio", 1969]. There are examples of the use of pseudorandom sequences in the form of phase-shift keying (FCM) radiation. In simple miniature short-range near-radar devices of mass application, in which autodyne-type transceiver modules are used, phase-shift keying is not possible, since this will require separate emitting and receiving antennas with a sufficient mutual isolation coefficient no worse than 70 ... 80 dB, a coherent microwave generator with a phase manipulator, a device for delaying the reference signal, a microwave mixer for the signals of the reference and reflected from the location object. Given the tight overall and energy limitations of the radio fuse, the option of phase-shift keying is not possible.

Поэтому предлагается вариант использования псевдослучайной функции, при котором элементами кодовой последовательности являются импульсы с линейной частотной модуляцией излучения, отличающиеся набором параметров:Therefore, an option is proposed to use a pseudo-random function, in which the elements of the code sequence are pulses with linear frequency modulation of radiation, characterized by a set of parameters:

- крутизна и знак (возрастающая или спадающая) линейной частотной модуляции;- steepness and sign (increasing or decreasing) of linear frequency modulation;

- постоянное (в пределах данного импульса с линейной частотной модуляцией) смещение несущей частоты.- constant (within a given pulse with linear frequency modulation) carrier frequency offset.

Задача изобретения - значительное увеличение периода функции пространственной селекции радиолокационного устройства, использующего линейную частотную модуляцию излучения.The objective of the invention is a significant increase in the period of the spatial selection function of a radar device using linear frequency modulation of radiation.

Технический результат - повышение помехозащищенности устройства от действия станций ретрансляционных помех.The technical result is an increase in the noise immunity of the device from the action of relay interference stations.

Предлагаемое устройство содержит приемопередающий модуль, два генератора пилообразного напряжения, два коммутатора, синхронизатор, генератор псевдослучайной последовательности и анализатор сигналов.The proposed device contains a transceiver module, two sawtooth voltage generators, two switches, a synchronizer, a pseudo-random sequence generator and a signal analyzer.

Устройство и принцип работы предлагаемого устройства поясняются иллюстрациями:The device and principle of operation of the proposed device are illustrated by illustrations:

Фиг. 1. Блок-схема радиовзрывателя. На блок-схеме обозначены:FIG. 1. Block diagram of the fuse. On the block diagram are indicated:

1 - синхронизатор,1 - synchronizer,

2 - первый генератор пилообразного напряжения,2 - the first sawtooth voltage generator,

3 - второй генератор пилообразного напряжения,3 - second sawtooth voltage generator,

4 - генератор псевдослучайной последовательности,4 - pseudo-random sequence generator,

5 - первый коммутатор,5 - the first switch

6 - приемопередающий модуль,6 - transceiver module,

7 - фазовый детектор,7 - phase detector

8 - второй коммутатор,8 - the second switch,

9 - анализатор сигналов,9 - signal analyzer,

10 - исполнительное устройство.10 - actuator.

Фиг. 2. Сигнал, отраженный от цели, на выходе приемопередающего модуля.FIG. 2. The signal reflected from the target at the output of the transceiver module.

Фиг. 3. Результат действия ретрансляционной помехи на выходе приемопередающего модуля.FIG. 3. The result of the action of relay interference at the output of the transceiver module.

Работа устройства происходит следующим образом. Первый коммутатор 5, управляемый генератором псевдослучайной последовательности 4, подключает к входу частотной модуляции приемопередающего модуля 6 выход одного из двух генераторов пилообразного напряжения (2 или 3).The operation of the device is as follows. The first switch 5, controlled by a pseudo-random sequence generator 4, connects to the input of the frequency modulation of the transceiver module 6 the output of one of two sawtooth voltage generators (2 or 3).

В результате приемопередающий модуль 6 излучает псевдослучайную последовательность сигналов с различными параметрами. Отраженные от объекта локации сигналы с выхода приемопередающего модуля детектируются фазовым детектором 7 и направляются вторым коммутатором 8 на первый или второй вход анализатора сигналов 9. Так происходит разделение псевдослучайного потока принятых сигналов с различными параметрами на два потока сигналов с идентичными параметрами в каждом потоке. Сигналы в каждом потоке аналогичны сигналам в традиционных системах ближней радиолокации с регулярной линейной частотной модуляцией. На фиг. 2 показан вид сигнала, отраженного от цели на дальности срабатывания. При действии ретрансляционной помехи внешний сигнал не соответствующий излучаемому в данный момент сигналу, поступает с выхода приемопередающего модуля на третий вход анализатора сигналов. На фиг. 3 можно видеть, как разностная частота (частота биений излучаемого импульса и импульса организованной ретрансляционной помехи), в начале импульса близкая значению девиации частоты, к середине импульса снижается, проходит через нулевое значение и затем снова возрастает. В этом случае анализатор сигналов идентифицирует помеху и блокирует срабатывание исполнительного устройства.As a result, the transceiver module 6 emits a pseudo-random sequence of signals with various parameters. The signals reflected from the location object from the output of the transceiver module are detected by a phase detector 7 and sent by the second switch 8 to the first or second input of the signal analyzer 9. Thus, the pseudorandom stream of received signals with different parameters is divided into two signal streams with identical parameters in each stream. The signals in each stream are similar to signals in traditional near-radar systems with regular linear frequency modulation. In FIG. 2 shows a view of a signal reflected from a target at a range of operation. Under the action of relay interference, an external signal that does not correspond to the signal currently being emitted is supplied from the output of the transceiver module to the third input of the signal analyzer. In FIG. 3 you can see how the difference frequency (the beat frequency of the emitted pulse and the pulse of organized relay interference), at the beginning of the pulse close to the frequency deviation, decreases to the middle of the pulse, passes through the zero value and then increases again. In this case, the signal analyzer identifies the interference and blocks the actuation mechanism.

Claims (1)

Радиовзрыватель с линейной частотной модуляцией сигнала, содержащий последовательно соединенные первый генератор пилообразного напряжения, приемопередающий модуль на основе автодина, фазовый детектор, анализатор сигналов и исполнительное устройство, отличающийся тем, что в радиовзрыватель дополнительно установлены синхронизатор, второй генератор пилообразного напряжения, генератор псевдослучайной последовательности, первый и второй коммутаторы, причем выход синхронизатора подключен к входам первого и второго генераторов пилообразного напряжения, первому входу фазового детектора и входу генератора псевдослучайной последовательности, а выходы первого и второго генераторов пилообразного напряжения и генератора псевдослучайной последовательности подключены соответственно к первому, второму и третьему входам первого коммутатора, выход которого подключен к входу приемопередающего модуля, выход которого подключен к первому входу анализатора сигналов и входу фазового детектора, выход которого подключен к первому входу второго коммутатора, а ко второму входу второго коммутатора подключен также выход генератора псевдослучайной последовательности, причем первый и второй выходы второго коммутатора подключены соответственно ко второму и третьему входам анализатора сигнала.A radio fuse with linear frequency modulation of a signal, comprising a first sawtooth voltage generator, a transceiver module based on an autodyne, a phase detector, a signal analyzer and an actuator, characterized in that the synchronizer, a second sawtooth voltage generator, a pseudo-random sequence generator, are additionally installed in the radio fuse and second switches, and the synchronizer output is connected to the inputs of the first and second saw saw generators different voltages, the first input of the phase detector and the input of the pseudo-random sequence generator, and the outputs of the first and second sawtooth voltage generators and the pseudo-random sequence generator are connected respectively to the first, second and third inputs of the first switch, the output of which is connected to the input of the transceiver module, the output of which is connected to the first the input of the signal analyzer and the input of the phase detector, the output of which is connected to the first input of the second switch, and to the second input of orogo switch is also connected pseudorandom sequence generator output, said first and second outputs of the second switch are respectively connected to second and third inputs of a signal analyzer.
RU2019125627A 2019-08-14 2019-08-14 Radio fuse with linear frequency modulation signal RU2708765C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125627A RU2708765C1 (en) 2019-08-14 2019-08-14 Radio fuse with linear frequency modulation signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019125627A RU2708765C1 (en) 2019-08-14 2019-08-14 Radio fuse with linear frequency modulation signal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2708765C1 true RU2708765C1 (en) 2019-12-11

Family

ID=69006716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019125627A RU2708765C1 (en) 2019-08-14 2019-08-14 Radio fuse with linear frequency modulation signal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2708765C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755202C1 (en) * 2020-12-25 2021-09-14 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" Autodyne-based pulse location device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3465336A (en) * 1968-05-09 1969-09-02 Us Army Doppler radar with clutter controlled filter channel
US3745573A (en) * 1963-09-24 1973-07-10 Us Navy Proximity fuze circuit
RU2352955C1 (en) * 2007-12-20 2009-04-20 Виктор Леонидович Семенов Radio proximity fuse, detector of narrow-band frequency spectrum signals
RU2603687C1 (en) * 2015-09-30 2016-11-27 АО "Научно-исследовательский институт электронных приборов" (АО "НИИЭП") Method for generating actuating command of radio fuse
RU2662494C1 (en) * 2017-09-29 2018-07-26 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Method of protecting the radiofuse on the basis of autodyne from radio interference
RU2688717C1 (en) * 2018-11-19 2019-05-22 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Autodyne radar fuse

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3745573A (en) * 1963-09-24 1973-07-10 Us Navy Proximity fuze circuit
US3465336A (en) * 1968-05-09 1969-09-02 Us Army Doppler radar with clutter controlled filter channel
RU2352955C1 (en) * 2007-12-20 2009-04-20 Виктор Леонидович Семенов Radio proximity fuse, detector of narrow-band frequency spectrum signals
RU2603687C1 (en) * 2015-09-30 2016-11-27 АО "Научно-исследовательский институт электронных приборов" (АО "НИИЭП") Method for generating actuating command of radio fuse
RU2662494C1 (en) * 2017-09-29 2018-07-26 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Method of protecting the radiofuse on the basis of autodyne from radio interference
RU2688717C1 (en) * 2018-11-19 2019-05-22 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Дельта" Autodyne radar fuse

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОГАН И.М. Ближняя радиолокация (теоретические основы). М., "Сов. радио", 1973. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755202C1 (en) * 2020-12-25 2021-09-14 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" Autodyne-based pulse location device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jankiraman FMCW radar design
US3878525A (en) Frequency jumping CW radar
US20220107402A1 (en) Radar apparatus
KR102087915B1 (en) Guided Weapon Including Seeker That Use Radiometer Sensor and Radiofrequency Sensor
Gite et al. Design and evaluation of c-band FMCW radar system
Hussain Principles of high-resolution radar based on nonsinusoidal waves. I. Signal representation and pulse compression
RU2708765C1 (en) Radio fuse with linear frequency modulation signal
US4072944A (en) Imminent collision detection apparatus
US3710387A (en) F.m. radar range system
US6040801A (en) Low duty cycle navigation system
RU2697389C1 (en) Combined radar and communication system on radio photon elements
RU2525303C2 (en) Method of determining time for issuing command to launch and detonate protective ordnance, proximity fuse
RU2608551C1 (en) Pulse-doppler airborne radar station operating method during detecting of aerial target, radio reconnaissance station carrier
US5223839A (en) Radar identification
Steiner et al. Synchronization of radar sensors in a network based on inter-sensor interference
RU56090U1 (en) INTERFERENCE TRANSMITTER
Shirude et al. Range estimation using direct sequence spread spectrum
Dang et al. Coordinating complementary waveforms across time and frequency
RU2591049C2 (en) Pseudocoherent rls with high repetition frequency of sounding pulses
RU2608338C1 (en) Signals processing device in ground and space forward-scattering radar system
RU2587466C1 (en) Device for angular tracking
US4209785A (en) Correlation arrangements
Hudec et al. Measurement of point-of-impact based on microwave PNCW radar and Kalman filtration
Kim et al. Detection of manoeuvring low SNR objects in receiver arrays
RU2523031C2 (en) Method of determining defensive ordnance to be launched and launch and detonation time thereof and apparatus for realising said method