RU2848518C1 - Handheld radio detector for control and telemetry signals of unmanned aerial vehicles (uav) with increased sensitivity - Google Patents
Handheld radio detector for control and telemetry signals of unmanned aerial vehicles (uav) with increased sensitivityInfo
- Publication number
- RU2848518C1 RU2848518C1 RU2025109539A RU2025109539A RU2848518C1 RU 2848518 C1 RU2848518 C1 RU 2848518C1 RU 2025109539 A RU2025109539 A RU 2025109539A RU 2025109539 A RU2025109539 A RU 2025109539A RU 2848518 C1 RU2848518 C1 RU 2848518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- subtractor
- radio
- multiplier
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в средствах радиомониторинга, портативных и носимых радиопеленгаторах, средствах обнаружения БпЛА с возможностью радиопеленгации, а также аналогичных средствах и системах, в которых осуществляется обнаружение радиосигналов с пеленгованием их источников в условиях шумов неизвестной интенсивности.The invention relates to radio engineering and can be used in radio monitoring equipment, portable and wearable radio direction finders, UAV detection equipment with radio direction finding capability, as well as similar equipment and systems in which radio signals are detected with direction finding of their sources in conditions of noise of unknown intensity.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототип) является устройство - переносной амплитудный радиопеленгатор [патент РФ №2236689, G01S 3/34, 2002], содержащий штыревую и рамочную антенны, основной и дополнительный приемные каналы, вычитающее устройство (ВУ), усилитель низкой частоты (УНЧ) и телефон. Каждый приемный канал содержит последовательно соединенные входную цепь, усилитель высокой частоты (УВЧ), преобразователь частоты (ПЧ), усилитель промежуточной частоты (УПЧ) и детектор.The closest device in technical essence and achievable technical result (prototype) is a portable amplitude radio direction finder [RU Patent No. 2236689, G01S 3/34, 2002], comprising a pin and loop antenna, primary and secondary receiving channels, a subtractor (SU), a low-frequency amplifier (LFA), and a telephone. Each receiving channel comprises a series-connected input circuit, a high-frequency amplifier (HFA), a frequency converter (FC), an intermediate-frequency amplifier (IFA), and a detector.
Недостатком устройства является низкая точность пеленгования в условиях малых отношений сигнал-шум и отсутствие функциональной возможности автоматического принятия решения об обнаружении сигналов управления и телеметрии БпЛА.The disadvantage of the device is the low accuracy of direction finding under conditions of low signal-to-noise ratios and the lack of functionality for automatic decision-making on the detection of UAV control and telemetry signals.
Техническим результатом изобретения является повышение точности пеленгования ИРИ за счет увеличения отношения сигнал-шум на выходе первого ВУ путем компенсации аддитивного гауссового шума на выходах основного и дополнительного приемных каналов, а также расширение функциональных возможностей устройства в виде автоматического принятия решения об обнаружении сигналов управления и телеметрии БпЛА на основе измерения частоты обнаруживаемого сигнала на выходе УПЧ дополнительного приемного канала и ее сравнения с границами заданного диапазона частот, характерного для сигналов управления и телеметрии БпЛА заданного типа (например, самолетного).The technical result of the invention is an increase in the accuracy of direction finding of the ionizing radiation source by increasing the signal-to-noise ratio at the output of the first DU by compensating for the additive Gaussian noise at the outputs of the main and additional receiving channels, as well as an expansion of the functional capabilities of the device in the form of an automatic decision-making process on the detection of control signals and telemetry of the UAV based on measuring the frequency of the detected signal at the output of the IF amplifier of the additional receiving channel and comparing it with the boundaries of a given frequency range, characteristic of control signals and telemetry of the UAV of a given type (for example, aircraft).
Технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее штыревую и рамочную антенны, основной и дополнительный приемные каналы, первое ВУ, УНЧ и телефон, при этом каждый приемный канал содержит последовательно соединенные входную цепь, УВЧ, преобразователь частоты (ПЧ), УПЧ, дополнительно введены в основной и дополнительный приемные каналы первый и второй квадратичный детектор (КД) соответственно, первый и второй перемножитель соответственно, первый и второй фильтр нижних частот (ФНЧ) соответственно, второе, третье ВУ и четвертое, пятое ВУ соответственно, а также усилитель, ограничитель, генератор опорной частоты (ГОЧ), ключ, формирователь временных интервалов (ФВИ), счетчик импульсов, устройство сравнения, регистр хранения, программируемый интерфейс, при этом вновь введенные элементы имеют следующие соединения:The technical result is achieved in that a known device containing a pin and a loop antenna, the main and additional receiving channels, the first VU, a low frequency amplifier and a telephone, wherein each receiving channel contains a series-connected input circuit, a high frequency amplifier, a frequency converter (IF), an IF amplifier, additionally introduced in the main and additional receiving channels, the first and second square-law detector (QD), respectively, the first and second multiplier, respectively, the first and second low-pass filter (LPF), respectively, the second, third VU and the fourth, fifth VU, respectively, as well as an amplifier, a limiter, a reference frequency generator (RFG), a key, a time interval generator (TIF), a pulse counter, a comparison device, a storage register, a programmable interface, while the newly introduced elements have the following connections:
- в основном приемном канале выход первого УПЧ соединен с объединенными входами первого КД и первым входом первого перемножителя, а также вторым входом второго перемножителя, выход первого КД соединен с объединенными вторыми входами второго и третьего ВУ соответственно, а первый вход второго ВУ соединен с выходом первого ФНЧ, вход которого соединен с выходом первого перемножителя, первый вход третьего ВУ соединен с выходом второго ВУ, а его выход с первым входом первого ВУ;- in the main receiving channel, the output of the first IF amplifier is connected to the combined inputs of the first CD and the first input of the first multiplier, as well as the second input of the second multiplier, the output of the first CD is connected to the combined second inputs of the second and third VU, respectively, and the first input of the second VU is connected to the output of the first LPF, the input of which is connected to the output of the first multiplier, the first input of the third VU is connected to the output of the second VU, and its output to the first input of the first VU;
- в дополнительном приемном канале выход второго УПЧ соединен с объединенными входами второго КД и первым входом второго перемножителя, а также вторым входом первого перемножителя, выход второго КД соединен с объединенными вторыми входами четвертого и пятого ВУ соответственно, а первый вход четвертого ВУ соединен с выходом второго ФНЧ, вход которого соединен с выходом второго перемножителя, первый вход пятого ВУ соединен с выходом четвертого ВУ, а его выход с первым входом первого ВУ;- in the additional receiving channel, the output of the second IF amplifier is connected to the combined inputs of the second CD and the first input of the second multiplier, as well as the second input of the first multiplier, the output of the second CD is connected to the combined second inputs of the fourth and fifth VUs, respectively, and the first input of the fourth VU is connected to the output of the second LPF, the input of which is connected to the output of the second multiplier, the first input of the fifth VU is connected to the output of the fourth VU, and its output to the first input of the first VU;
- кроме того, вход дополнительно введенного усилителя соединен с выходом второго ПЧ, выход усилителя с входом ключа, выход ключа с входом счетчика импульсов, а выход счетчика импульсов с первым входом устройства сравнения, при этом второй вход ключа соединен с выходом ФВИ, вход которого соединен с выходом ГОЧ, второй выход которого соединен с первым входом блока расчета, а второй его вход с выходом регистра хранения, вход которого соединен с выходом программируемого интерфейса, при этом первый и второй выходы блока расчета соединены с вторым и третьим входами устройства сравнения, а его выход является выходом устройства.- in addition, the input of the additionally introduced amplifier is connected to the output of the second IF, the output of the amplifier to the input of the key, the output of the key to the input of the pulse counter, and the output of the pulse counter to the first input of the comparison device, wherein the second input of the key is connected to the output of the FVI, the input of which is connected to the output of the GOCH, the second output of which is connected to the first input of the calculation unit, and its second input to the output of the storage register, the input of which is connected to the output of the programmable interface, wherein the first and second outputs of the calculation unit are connected to the second and third inputs of the comparison device, and its output is the output of the device.
Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введенные в основной и дополнительный приемные каналы первый и второй КД соответственно, первый и второй перемножитель соответственно, первый и второй ФНЧ соответственно, второе, третье ВУ и четвертое, пятое ВУ соответственно обеспечивают измерение средней мощности шумовой (помеховой) составляющей входного процесса в виде аддитивной смеси полезного радиосигнала ИРИ и шума путем формирования на выходе первого и второго КД соответственно напряжений с уровнями, соответствующими суммарной средней мощности аддитивной смеси полезного радиосигнала ИРИ и шума (помехи). При этом на выходах первого и второго ФНЧ соответственно формируются напряжения с уровнями, соответствующими средней мощности одной только сигнальной составляющей за счет перемножения входного процесса с выходов УПЧ обоих каналов и интегрирования в ФНЧ соответствующего канала, вследствие некоррелированности шума в основном и дополнительном каналах. Таким образом, это позволяет осуществить алгоритмическое вычитание уровня средней мощности одной только сигнальной составляющей на выходах первого и второго ФНЧ основного и дополнительного каналов соответственно из уровня, соответствующего суммарной средней мощности аддитивной смеси полезного радиосигнала и шума (помехи) на выходах первого и второго КД основного и дополнительного каналов соответственно. Результатом алгоритмического вычитания будет уровень напряжения на выходах второго и четвертого дополнительно введенных ВУ основного и дополнительного каналов соответственно, соответствующий средней мощности одной шумовой (помеховой) составляющей. Это, в свою очередь, позволяет реализовать в каждом из каналов компенсацию измеренного значения средней мощности шумовой (помеховой) составляющей на обоих входах первого ВУ путем вычитания из уровня напряжения, соответствующего суммарной средней мощности аддитивной смеси полезного радиосигнала и шума (помехи) на выходах первого и второго КД основного и дополнительного каналов соответственно. Это обусловит увеличение отношения сигнал-шум на выходе первого ВУ и, следовательно, входе УНЧ, что повысит точность измерения пеленга. Кроме того, совокупность дополнительно введенных усилителя, ограничителя, ГОЧ, ключа, ФВИ, счетчика импульсов, устройства сравнения, регистра хранения и программируемого интерфейса позволяет реализовать электронно-счетный метод измерения частоты [см, например, Винокуров В.И., Каплин С.И., Петелин И.Г. Электрорадиоизмерения: учеб. Пособие для радиотехнических спец. вузов / под ред. В.И. Винокурова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - 351 с.] и сравнения в устройстве сравнения ее значения с заданными в регистре хранения с помощью программируемого интерфейса границами диапазона частот, характерного для БпЛА, например, самолетного типа, что позволяет автоматизировать принятие решения об обнаружении сигналов управления и телеметрии БпЛА, чем и достигается технический результат.The essence of the invention is that the first and second receivers, respectively, the first and second multipliers, respectively, the first and second low-pass filters, respectively, the second and third amplifiers, and the fourth and fifth amplifiers, respectively, additionally introduced into the main and additional receiving channels, ensure the measurement of the average power of the noise (interference) component of the input process in the form of an additive mixture of the useful radio signal of the RES and noise by generating voltages at the output of the first and second receivers, respectively, with levels corresponding to the total average power of the additive mixture of the useful radio signal of the RES and noise (interference). At the outputs of the first and second low-pass filters, respectively, voltages are generated with levels corresponding to the average power of the signal component alone by multiplying the input process from the outputs of the IF amplifiers of both channels and integrating it into the low-pass filter of the corresponding channel, due to the uncorrelated noise in the main and additional channels. Thus, this enables algorithmic subtraction of the average power level of the signal component alone at the outputs of the first and second low-pass filters of the main and additional channels, respectively, from the level corresponding to the total average power of the additive mixture of the useful radio signal and noise (interference) at the outputs of the first and second digital amplifiers of the main and additional channels, respectively. The result of this algorithmic subtraction will be the voltage level at the outputs of the second and fourth additionally introduced VUs of the main and additional channels, respectively, corresponding to the average power of the noise (interference) component alone. This, in turn, enables compensation of the measured value of the average power of the noise (interference) component at both inputs of the first VU in each channel by subtracting from the voltage level corresponding to the total average power of the additive mixture of the useful radio signal and noise (interference) at the outputs of the first and second digital amplifiers of the main and additional channels, respectively. This will lead to an increase in the signal-to-noise ratio at the output of the first VU and, consequently, at the input of the low-frequency amplifier, which will improve the accuracy of the bearing measurement. In addition, the combination of additionally introduced amplifier, limiter, OCHF, key, FVI, pulse counter, comparison device, storage register and programmable interface makes it possible to implement an electronic counting method of frequency measurement [see, for example, Vinokurov V.I., Kaplin S.I., Petelin I.G. Electroradio measurements: textbook. Manual for radio engineering special. universities / edited by V.I. Vinokurov. - 2nd ed., revised and enlarged. - Moscow: Vysshaya shkola, 1986. - 351 p.] and comparison in the comparison device of its value with the frequency range boundaries specified in the storage register using a programmable interface, characteristic of UAVs, for example, of the aircraft type, which makes it possible to automate decision-making on the detection of control signals and UAV telemetry, thereby achieving the technical result.
Определение средней мощности шумовой составляющей аддитивной смеси полезного радиосигнала и шума может быть выполнено в соответствии с, например, алгоритмом изложенном в [см., например, Одновременное измерение мощности сигнала и мощности шума (помехи) в полосе пропускания основного канала радиоприема. Бубеньщиков А.А., Владимиров В.И., Бубеньщиков А.В., Сиденко С.В. Информационно-измерительные и управляющие системы (журнал), №7, 2012. с. 67-73].The determination of the average power of the noise component of the additive mixture of the useful radio signal and noise can be performed in accordance with, for example, the algorithm described in [see, for example, Simultaneous measurement of signal power and noise power (interference) in the passband of the main radio reception channel. Bubenshchikov A.A., Vladimirov V.I., Bubenshchikov A.V., Sidenko S.V. Information-measuring and control systems (magazine), No. 7, 2012. pp. 67-73].
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, где введены следующие обозначения: 1.1 - штыревая антенна; 1.2 - рамочная антенна; 2.1, 2.2 - первая и вторая входная цепь; 3.1, 3.2 - первый и второй УВЧ; 4.1, 4.2 - первый и второй ПЧ; 5.1, 5.2 - первый и второй УПЧ; 6.1, 6.2 - первый и второй КД; 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 - первое, второе, третье, четвертое, пятое ВУ соответственно; 8 - УНЧ; 9 - телефон; 10.1, 10.2 - первый и второй перемножитель; 11.1, 11.2 - первый и второй ФНЧ; 12 - усилитель; 13 - ограничитель; 14 - ГОЧ; 15 - ключ; 16 - ФВИ; 17 - счетчик импульсов; 18 - устройство сравнения; 19 - блок расчета, 20 - регистр хранения, 21 - программируемый интерфейс.In Fig. 1 is presented the functional diagram of the device, where the following designations are introduced: 1.1 - whip antenna; 1.2 - loop antenna; 2.1, 2.2 - first and second input circuit; 3.1, 3.2 - first and second RF amplifiers; 4.1, 4.2 - first and second IF; 5.1, 5.2 - first and second IF amplifiers; 6.1, 6.2 - first and second CD; 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5 - first, second, third, fourth, fifth VUs respectively; 8 - RF amplifier; 9 - telephone; 10.1, 10.2 - first and second multiplier; 11.1, 11.2 - first and second LPF; 12 - amplifier; 13 - limiter; 14 - OCHF; 15 - key; 16 - FVI; 17 - pulse counter; 18 - comparison device; 19 - calculation unit, 20 - storage register, 21 - programmable interface.
Назначение элементов устройства ясны из их названия и все элементы могут быть выполнены на основе известных промышленно выпускаемых радиотехнических элементов.The purpose of the device elements is clear from their names and all elements can be made on the basis of well-known industrially produced radio engineering elements.
Ручной радиопеленгатор сигналов управления и телеметрии БпЛА повышенной чувствительности содержит штыревую 1.1 и рамочную 1.2 антенны, основной и дополнительный приемные каналы, первое ВУ 7.1, УНЧ 8 и телефон 9, при этом каждый приемный канал содержит последовательно соединенные входную цепь 2.1, 2.2, УВЧ 3.1, 3.2, ПЧ 4.1, 4.2, УПЧ 5.1, 5.2, и дополнительно введеные, в основной и дополнительный приемные каналы первый 6.1 и второй 6.2 КД соответственно, первый 10.1 и второй 10.2 перемножитель соответственно, первый 11.1 и второй 11.2 ФНЧ соответственно, второе 7.2, третье 7.3 ВУ и четвертое 7.4, пятое 7.5 ВУ соответственно, а также усилитель 12, ограничитель 13, ГОЧ 14, ключ 15, ФВИ 15, счетчик импульсов 17, устройство сравнения 18, регистр хранения 19, программируемый интерфейс 20, при этом вновь введенные элементы имеют следующие соединения:A hand-held radio direction finder for control and telemetry signals of a UAV with increased sensitivity contains a pin 1.1 and a frame 1.2 antenna, the main and additional receiving channels, the first VU 7.1, a low frequency amplifier 8 and a telephone 9, wherein each receiving channel contains a series-connected input circuit 2.1, 2.2, a high frequency amplifier 3.1, 3.2, an intermediate frequency amplifier 4.1, 4.2, an intermediate frequency amplifier 5.1, 5.2, and additionally introduced into the main and additional receiving channels the first 6.1 and second 6.2 CD, respectively, the first 10.1 and second 10.2 multiplier, respectively, the first 11.1 and second 11.2 low-pass filters, respectively, the second 7.2, third 7.3 VU and fourth 7.4, fifth 7.5 VU, respectively, as well as an amplifier 12, a limiter 13, an OCHF 14, a key 15, FVI 15, pulse counter 17, comparison device 18, storage register 19, programmable interface 20, while the newly introduced elements have the following connections:
- в основном приемном канале выход первого УПЧ 5.1 соединен с объединенными входами первого КД 6.1 и первым входом первого перемножителя 10.1, а также вторым входом второго перемножителя 10.2, выход первого КД 6.1 соединен с объединенными вторыми входами второго 7.2 и третьего 7.3 ВУ соответственно, а первый вход второго ВУ 7.2 соединен с выходом первого ФНЧ 11.1, вход которого соединен с выходом первого перемножителя 10.1, первый вход третьего ВУ 7.3 соединен с выходом второго ВУ 7.2, а его выход с первым входом первого ВУ 7.1;- in the main receiving channel, the output of the first IF amplifier 5.1 is connected to the combined inputs of the first CD 6.1 and the first input of the first multiplier 10.1, as well as the second input of the second multiplier 10.2, the output of the first CD 6.1 is connected to the combined second inputs of the second 7.2 and third 7.3 VU, respectively, and the first input of the second VU 7.2 is connected to the output of the first LPF 11.1, the input of which is connected to the output of the first multiplier 10.1, the first input of the third VU 7.3 is connected to the output of the second VU 7.2, and its output to the first input of the first VU 7.1;
- в дополнительном приемном канале выход второго УПЧ 5.2 соединен с объединенными входами второго КД 6.2 и первым входом второго перемножителя 10.2, а также вторым входом первого перемножителя 10.1, выход второго КД 6.2 соединен с объединенными вторыми входами четвертого 7.4 и пятого 7.5 ВУ соответственно, а первый вход четвертого ВУ 7.4 соединен с выходом второго ФНЧ 11.2, вход которого соединен с выходом второго перемножителя 10.2, первый вход пятого ВУ 7.5 соединен с выходом четвертого ВУ 7.4, а его выход с первым входом первого ВУ 7.1;- in the additional receiving channel, the output of the second IF amplifier 5.2 is connected to the combined inputs of the second CD 6.2 and the first input of the second multiplier 10.2, as well as the second input of the first multiplier 10.1, the output of the second CD 6.2 is connected to the combined second inputs of the fourth 7.4 and fifth 7.5 VU, respectively, and the first input of the fourth VU 7.4 is connected to the output of the second LPF 11.2, the input of which is connected to the output of the second multiplier 10.2, the first input of the fifth VU 7.5 is connected to the output of the fourth VU 7.4, and its output to the first input of the first VU 7.1;
- кроме того, вход дополнительно введенного усилителя 12 соединен с выходом второго ПЧ 4.2, выход усилителя 12 с входом ограничителя 13, выход ограничителя 13 с входом ключа 15, выход ключа 15 с входом счетчика импульсов 17, а выход счетчика импульсов 17 с первым входом устройства сравнения 18, при этом второй вход ключа 15 соединен с выходом ФВИ 16, вход которого соединен с выходом ГОЧ 14, второй выход которого соединен с первым входом блока расчета 19, а второй его вход с выходом регистра хранения 20, вход которого соединен с выходом программируемого интерфейса 21, при этом первый и второй выходы блока расчета 19 соединены с вторым и третьим входами устройства сравнения 18, а его выход является выходом устройства.- in addition, the input of the additionally introduced amplifier 12 is connected to the output of the second IF 4.2, the output of the amplifier 12 to the input of the limiter 13, the output of the limiter 13 to the input of the switch 15, the output of the switch 15 to the input of the pulse counter 17, and the output of the pulse counter 17 to the first input of the comparison device 18, wherein the second input of the switch 15 is connected to the output of the FVI 16, the input of which is connected to the output of the GOCH 14, the second output of which is connected to the first input of the calculation unit 19, and its second input to the output of the storage register 20, the input of which is connected to the output of the programmable interface 21, wherein the first and second outputs of the calculation unit 19 are connected to the second and third inputs of the comparison device 18, and its output is the output of the device.
Работа ручного радиопеленгатора сигналов управления и телеметрии БпЛА повышенной чувствительности отличается от работы устройства [см., например, патент РФ № 2236689, G01S 3/34, 2002], взятого за прототип, тем, что с началом работы устройства входной процесс в виде аддитивной смеси сигнала и шума (помехи) или только шума (помехи) с выходов первого 5.1 и второго 5.2 УПЧ основного и дополнительного приемных каналов соответственно, поступает на входы первого 6.1 и второго 6.2 КД в результате чего на их выходах формируются напряжения с уровнями, соответствующими средней мощности аддитивной смеси полезного сигнала и шума (см., например, Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989 г. - с. 484). Одновременно с подачей на входы первого 6.1 и второго 6.2 КД с выхода первого УПЧ 5.1 основного приемного канала входной процесс подается первый вход первого перемножителя 10.1 основного приемного канала и второй вход второго перемножителя 10.2 дополнительного приемного канала, а с выхода второго УПЧ 5.2 соответственно на второй вход первого перемножителя 10.1 и первый вход второго перемножителя 10.2. С выходов первого 10.1 и второго 10.2 перемножителей результаты перемножения проходят через первый 11.1 и второй 11.2 ФНЧ соответственно. Таким образом, на их выходах формируются напряжения с уровнями, соответствующими средней мощности: на первых входах второго 7.2 и четвертого 7.4 ВУ - только полезного сигнала (см., например, Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989 г. - с. 484).The operation of the hand-held radio direction finder of control and telemetry signals for UAVs with increased sensitivity differs from the operation of the device [see, for example, Russian Federation Patent No. 2236689, G01S 3/34, 2002], taken as a prototype, in that, upon the start of the device’s operation, the input process in the form of an additive mixture of signal and noise (interference) or only noise (interference) from the outputs of the first 5.1 and second 5.2 IF amplifiers of the main and additional receiving channels, respectively, is fed to the inputs of the first 6.1 and second 6.2 CDs, as a result of which voltages with levels corresponding to the average power of the additive mixture of the useful signal and noise are formed at their outputs (see, for example, B.R. Levin. Theoretical Foundations of Statistical Radio Engineering. - 3rd ed., revised and enlarged. - Moscow: Radio and Communications, 1989. - p. 484). Simultaneously with the feeding of the input process from the output of the first IF amplifier 5.1 of the main receiving channel to the inputs of the first 6.1 and second 6.2 CD, the first input of the first multiplier 10.1 of the main receiving channel and the second input of the second multiplier 10.2 of the additional receiving channel are fed, and from the output of the second IF amplifier 5.2, respectively, to the second input of the first multiplier 10.1 and the first input of the second multiplier 10.2. From the outputs of the first 10.1 and second 10.2 multipliers, the multiplication results pass through the first 11.1 and second 11.2 low-pass filters, respectively. Thus, voltages with levels corresponding to the average power are formed at their outputs: at the first inputs of the second 7.2 and fourth 7.4 VU - only the useful signal (see, for example, Levin B.R. Theoretical foundations of statistical radio engineering. - 3rd ed., revised and enlarged. - M.: Radio and Communications, 1989 - p. 484).
В результате чего на выходах второго 7.2 и четвертого 7.4 ВУ формируются напряжения с уровнями, соответствующими средней мощности только одного шума, т.к. составляющая сигнала с выходов первого 11.1 и второго 11.2 ФНЧ компенсируется.As a result, voltages with levels corresponding to the average power of only one noise are generated at the outputs of the second 7.2 and fourth 7.4 VUs, since the signal component from the outputs of the first 11.1 and second 11.2 LPFs is compensated.
С выходов второго 7.2 и четвертого 7.4 ВУ напряжения с уровнями, соответствующем средней мощности только одного шума, поступают на первые входы третьего 7.3 и пятого 7.5 ВУ, а на вторые их входы напряжения с уровнями, соответствующими средней мощности аддитивной смеси полезного сигнала и шума, в результате чего на их выходах осуществляется компенсация средней мощности шума путем вычитания ее из уровня напряжения, соответствующего средней мощности аддитивной смеси полезного сигнала и шума. Таким образом, на первом и втором входах первого ВУ 7.1 повышается ОСШ по сравнению с прототипом, что повышает точность пеленгования.From the outputs of the second 7.2 and fourth 7.4 VUs, voltages with levels corresponding to the average power of noise alone are fed to the first inputs of the third 7.3 and fifth 7.5 VUs, while their second inputs receive voltages with levels corresponding to the average power of the additive mixture of the useful signal and noise. As a result, compensation for the average noise power is performed at their outputs by subtracting it from the voltage level corresponding to the average power of the additive mixture of the useful signal and noise. Thus, the SNR at the first and second inputs of the first 7.1 VU is increased compared to the prototype, improving direction-finding accuracy.
Кроме того, с выхода второго ПЧ 4.2 входной процесс поступает также на вход усилителя 12 после которого поступает на вход ограничителя 13, который в совокупности с усилителем 12 осуществляет преобразование из синусоидальной формы входной сигнал в импульсную форму для реализации электронно-счетного метода измерения частоты [см, например, Винокуров В.И., Каплин С.И., Петелин И.Г. Электрорадиоизмерения: учеб. Пособие для радиотехнических спец. вузов / под ред. В.И. Винокурова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - 351 с.]. После ограничителя 13 входной процесс в виде аддитивной смеси сигнала и шума (помехи) поступает на первый вход ключа 15, который открывается по управляющему сигналу, поступающему на второй его вход с выхода ФВИ 16. ФВИ 16 формирует временной интервал из сигналов опорной частоты, поступающих с первого выхода ГОЧ 14, при этом длительность сформированного импульса с выхода ФВИ 16 существенно больше длительности высокочастотных импульсов с выхода ограничителя 13. В этом случае на вход счетчика импульсов 17 подается пачка импульсов, ограниченная длительностью импульса с выхода ФВИ 16. После этого с выхода счетчика импульсов зафиксированное количество импульсов , соответствующее неизвестной входной частоте поступает на первый вход устройства сравнения 18. При этом на второй и третий его входы подаются пороговые значения числа импульсов и , которые определяются в блоке расчета 19 в соответствии с выражением: , где - значение опорной частоты, i - нижняя (н) или верхняя (в) граничные частоты заданного диапазона частот, соответствующего, например, для БпЛА самолетного типа. Для этого значение опорной частоты поступает на первый вход блока расчета 19 со второго выхода ГОЧ 14. Границы заданного диапазона частот задаются в программируемом интерфейсе 21 и с его выхода поступают на вход регистра хранения 20, с выхода которого нижняя (н) или верхняя (в) граничные частоты заданного диапазона частот, соответствующего, например, для БпЛА самолетного типа поступают на второй вход блока расчета 19. Таким образом, с выхода устройства сравнения 18 при выполнении условия принимается решение об обнаружении сигнала управления и телеметрии БпЛА и на выходе формируется напряжение логической единицы, а в противном случае - нуля, которые поступают на выход устройства, чем и достигается заявленный технический результат.In addition, from the output of the second IF 4.2, the input process also goes to the input of amplifier 12, after which it goes to the input of limiter 13, which, together with amplifier 12, converts the input signal from a sinusoidal form into a pulse form for implementing the electronic-counting method of frequency measurement [see, for example, Vinokurov V.I., Kaplin S.I., Petelin I.G. Electro-radio measurements: a textbook. A manual for radio engineering specialized universities / edited by V.I. Vinokurov. - 2nd ed., revised and enlarged. - M.: Higher School, 1986. - 351 p.]. After the limiter 13, the input process in the form of an additive mixture of signal and noise (interference) is fed to the first input of the switch 15, which is opened by a control signal coming to its second input from the output of the frequency converter 16. The frequency converter 16 forms a time interval from the reference frequency signals coming from the first output of the frequency converter 14, while the duration of the formed pulse from the output of the frequency converter 16 is significantly longer than the duration of the high-frequency pulses from the output of the limiter 13. In this case, a pulse train limited by the pulse duration from the output of the frequency converter 16 is fed to the input of the pulse counter 17. After this, the recorded number of pulses from the output of the pulse counter , corresponding to the unknown input frequency is fed to the first input of the comparison device 18. At the same time, the threshold values of the number of pulses are fed to its second and third inputs And , which are determined in calculation block 19 in accordance with the expression: , Where - the value of the reference frequency, i - the lower (l) or upper (u) limit frequencies of a given frequency range, corresponding, for example, to an aircraft-type UAV. For this, the value of the reference frequency is fed to the first input of the calculation unit 19 from the second output of the frequency control unit 14. The boundaries of the specified frequency range are set in the programmable interface 21 and from its output are fed to the input of the storage register 20, from the output of which the lower (l) or upper (u) limit frequencies of the specified frequency range, corresponding, for example, to an aircraft-type UAV, are fed to the second input of the calculation unit 19. Thus, from the output of the comparison device 18, when the condition is met a decision is made to detect a control and telemetry signal from the UAV, and a logical one voltage is generated at the output, or a zero voltage otherwise, which is fed to the device output, thereby achieving the stated technical result.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2848518C1 true RU2848518C1 (en) | 2025-10-21 |
Family
ID=
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54127218A (en) * | 1978-03-27 | 1979-10-03 | Yagi Antenna Co Ltd | Measuring instrument for ghost-wave arrival direction |
| US5323167A (en) * | 1992-12-30 | 1994-06-21 | Delfin Systems | Antenna configuration and system for determining the direction of a radio frequency signal |
| RU2216872C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | Signal receiving device linearly frequency modulated from mobile transmitter |
| RU2236689C2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-09-20 | 5 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации | Portable amplitude radio direction finder |
| JP2005233674A (en) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | Radio wave direction detector |
| RU2493571C1 (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-20 | Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" | Portable amplitude radio direction finder |
| RU2631944C1 (en) * | 2016-07-15 | 2017-09-29 | Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Device for determining directions to radio-frequency sources |
| RU2836857C1 (en) * | 2024-09-06 | 2025-03-24 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Unmanned aerial vehicle control signal detector with acoustic direction finding channel |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54127218A (en) * | 1978-03-27 | 1979-10-03 | Yagi Antenna Co Ltd | Measuring instrument for ghost-wave arrival direction |
| US5323167A (en) * | 1992-12-30 | 1994-06-21 | Delfin Systems | Antenna configuration and system for determining the direction of a radio frequency signal |
| RU2216872C1 (en) * | 2002-03-11 | 2003-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | Signal receiving device linearly frequency modulated from mobile transmitter |
| RU2236689C2 (en) * | 2002-07-22 | 2004-09-20 | 5 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации | Portable amplitude radio direction finder |
| JP2005233674A (en) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | Radio wave direction detector |
| RU2493571C1 (en) * | 2012-02-20 | 2013-09-20 | Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" | Portable amplitude radio direction finder |
| RU2631944C1 (en) * | 2016-07-15 | 2017-09-29 | Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Device for determining directions to radio-frequency sources |
| RU2836857C1 (en) * | 2024-09-06 | 2025-03-24 | Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" | Unmanned aerial vehicle control signal detector with acoustic direction finding channel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10371795B2 (en) | Mono-bit multi-signals radar warning receiver | |
| RU2230330C2 (en) | Method establishing frequency | |
| RU2848518C1 (en) | Handheld radio detector for control and telemetry signals of unmanned aerial vehicles (uav) with increased sensitivity | |
| US9244156B1 (en) | Orthogonal polarization signal agnostic matched filter | |
| Mahlooji et al. | Very high resolution digital instantaneous frequency measurement receiver | |
| RU2431852C2 (en) | Radiometric registration of weak broadband radio signal | |
| US3162814A (en) | Frequency base agc | |
| RU2796588C1 (en) | Device for determining the type of modulation | |
| RU2723441C2 (en) | Method for matched nonlinear correlation-probability filtering of signals and device for its implementation | |
| RU2747577C1 (en) | Method for non-destructive detection of pulse radio signals under narrowband interference conditions | |
| RU2275744C1 (en) | Device for controlling operation of radio stations with pseudo-random readjustment of working frequency | |
| RU2526533C2 (en) | Phase-based direction-finder | |
| RU183914U1 (en) | Selection device for moving and stationary objects on the radar indicator | |
| RU2842885C1 (en) | Device for identification and measurement of radio interference characteristics | |
| SU1765780A1 (en) | Correlative phase noise meter | |
| CN118444038B (en) | Phase noise measurement method, device, spectrum analyzer and storage medium | |
| RU2829645C1 (en) | Multichannel direction finder with interference compensation | |
| RU2847654C1 (en) | Adaptive two-threshold detector of radio emission signals from sources located on mobile carriers, with increased accuracy | |
| RU2044327C1 (en) | Device for measuring linear frequency modulated signal | |
| RU2739941C1 (en) | Device for measuring frequency of radio signals | |
| RU2855761C1 (en) | Hybrid device for measuring parameters of pulsed microwave signals with high accuracy of determining carrier frequency | |
| RU2848507C1 (en) | Detector of radio signals from unmanned aircraft systems | |
| RU2825420C1 (en) | Interference compensated direction-finder | |
| RU2826550C1 (en) | Radio link with automatic adjustment of spectrum parameters with interference compensation | |
| RU2851342C1 (en) | Device for recognition of surveillance pulse radar station |