RU95859U1 - WAVE FRONT CURVATION COMPENSATION DEVICE - Google Patents

WAVE FRONT CURVATION COMPENSATION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU95859U1
RU95859U1 RU2010110120/22U RU2010110120U RU95859U1 RU 95859 U1 RU95859 U1 RU 95859U1 RU 2010110120/22 U RU2010110120/22 U RU 2010110120/22U RU 2010110120 U RU2010110120 U RU 2010110120U RU 95859 U1 RU95859 U1 RU 95859U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
receiving
electro
receiving channels
amplifier
signal
Prior art date
Application number
RU2010110120/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Степанович Колмогоров
Валерий Николаевич Долгих
Александр Петрович Ламека
Евгений Сергеевич Емельянов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Дальприбор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Дальприбор" filed Critical Открытое акционерное общество "Дальприбор"
Priority to RU2010110120/22U priority Critical patent/RU95859U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU95859U1 publication Critical patent/RU95859U1/en

Links

Abstract

1. Устройство компенсации кривизны фронта волны, содержащее многоэлементную цилиндрическую антенну, включающую N приемных каналов, образованных приемными элементами, состоящими из N электроакустических преобразователей, N предварительных усилителей и N-2 линий задержек, причем в каждом приемном канале приемные элементы соединены между собой последовательной электрической связью, кроме того, выходы соответствующих приемных каналов соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого подключен к входу трехмерного индикатора, отличающееся тем, что в устройство дополнительно включены генератор ВЧ сигнала и ВЧ излучатель с возможностью перехода работы каждого предварительного усилителя в режим перемножителя соответственно. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что N приемных каналов включают два идентичных крайних приемных каналов и N-2 серединных приемных каналов. ! 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждый крайний приемный канал образован электроакустическим преобразователем и предварительным усилителем. ! 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждый серединный приемный канал образован электроакустическим преобразователем, предварительным усилителем и линией задержки. ! 5. Устройство по п.1 или 4, отличающееся тем, что N-2 линий задержек имеют линейные размеры, обусловленные размещением многоэлементной цилиндрической антенны по сектору круга. 1. A device for compensating curvature of the wave front, containing a multi-element cylindrical antenna, including N receiving channels formed by receiving elements consisting of N electro-acoustic transducers, N pre-amplifiers and N-2 delay lines, and in each receiving channel, the receiving elements are interconnected by a serial electric communication, in addition, the outputs of the respective receiving channels are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is connected to the input of a three-dimensional indicator, characterized in that the device additionally includes an RF signal generator and an RF radiator with the possibility of switching the operation of each pre-amplifier to multiplier mode, respectively. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the N receiving channels include two identical extreme receiving channels and N-2 middle receiving channels. ! 3. The device according to claim 2, characterized in that each extreme receiving channel is formed by an electro-acoustic transducer and a pre-amplifier. ! 4. The device according to claim 2, characterized in that each middle receiving channel is formed by an electro-acoustic transducer, a pre-amplifier and a delay line. ! 5. The device according to claim 1 or 4, characterized in that the N-2 delay lines have linear dimensions due to the placement of a multi-element cylindrical antenna in the circle sector.

Description

Полезная модель относится к гидроакустической технике, а именно к гидроакустическим антенным решеткам, и может быть использовано в гидроакустических средствах с многоэлементными гидроакустическими антеннами для обнаружения и пеленгования гидроакустических излучений в зоне Френеля.The utility model relates to sonar technology, namely, sonar antenna arrays, and can be used in sonar tools with multi-element sonar antennas for the detection and direction finding of sonar radiation in the Fresnel zone.

При решении задачи обнаружения морских объектов следует отнести специфичность гидроакустической информации, принимаемой гидроакустическим средством от целей, расположенных в ближней зоне (зона Френеля).When solving the problem of detecting marine objects, the specificity of hydroacoustic information received by hydroacoustic means from targets located in the near zone (Fresnel zone) should be attributed.

Специфичность гидроакустической информации при сближении с морскими целями заключается в том, что существующие пассивные гидроакустические средства, предназначены для обнаружения целей в дальней зоне. База гидроакустических антенн в этих средствах сформирована для приема плоского фронта волны. Сигнал от морской цели, находящейся в морском волноводе, за счет рефракционных и интерференционных явлений формирует неплоский фронт волны от цели, что приводит к несфазированному приему сигнала по апертуре приемной антенны. Поэтому при сближении с морской целью из-за несформированности характеристики направленности (ХН) в ближней зоне происходит размывание, потеря четкости отметки от цели, до полного исчезновения ее на индикаторе гидроакустической станции (ГАС). «Развал» отметки в этом случае происходит из-за того, что фазовое и амплитудное распределение акустического давления в пространстве приводит к несфазированному приему сигнала от цели по апертуре антенны.The specificity of sonar information when approaching sea targets is that the existing passive sonar tools are designed to detect targets in the far zone. The base of hydroacoustic antennas in these means is formed to receive a plane wave front. The signal from the sea target located in the sea waveguide, due to refractive and interference phenomena, forms a non-planar wave front from the target, which leads to unphased signal reception over the aperture of the receiving antenna. Therefore, when approaching a marine target due to the lack of formation of the directivity characteristics (CI) in the near zone, erosion occurs, loss of clarity of the mark from the target until it disappears completely on the hydroacoustic station indicator (GAS). The “collapse” of the mark in this case is due to the fact that the phase and amplitude distribution of acoustic pressure in space leads to unphased reception of the signal from the target along the antenna aperture.

Одна из проблем, которую необходимо решать при обнаружении цели, заключается в том, что отсутствуют устройства, отслеживающие кривизну фронта волны при быстром ее изменении во времени.One of the problems that must be solved when detecting a target is that there are no devices that track the curvature of the wave front when it changes rapidly over time.

Эта задача может быть решена путем создания адаптивной системы, которая могла бы оптимизировать антенну по фазированному приему сигнала с неплоским фронтом волны. Сложность задачи заключается в том, что необходима разработка конструкции устройства, которое имело бы большую скорость сходимости при высокой надежности правильного принятия решения.This problem can be solved by creating an adaptive system that could optimize the antenna for phased signal reception with a non-planar wave front. The complexity of the problem lies in the fact that it is necessary to develop a device design that would have a high convergence rate with high reliability of the correct decision.

Известно устройство каскадной обработки сигналов с компенсацией помех, в котором формирование характеристики направленности происходит с помощью фазовращателей. Устройство содержит многоэлементную антенну, включающую N приемных элементов, N(N-1)/2 фазовращателей и сумматоров, соединенными между собой электрической связью каскадно, так что количество выходов в каждом каскаде меньше количества входов на 1, выход последнего каскада подключен к входу индикатора.A device for cascading signal processing with interference compensation, in which the formation of the directivity occurs using phase shifters. The device contains a multi-element antenna, including N receiving elements, N (N-1) / 2 phase shifters and adders, interconnected cascadewise, so that the number of outputs in each stage is less than the number of inputs by 1, the output of the last stage is connected to the indicator input.

В этом устройстве полезный сигнал принимается приемной антенной решеткой, и обрабатывается каскадно. За счет сложения сигналов от отдельных приемников с определенным фазовым сдвигом формируется ХН нужной формы (Венскаускас К.К. Компенсация помех в судовых радиотехнических системах. - Л.: Судостроение, 1989. - 264 с.)In this device, a useful signal is received by the receiving antenna array, and is processed in cascade. Due to the addition of signals from individual receivers with a certain phase shift, an NN of the desired shape is formed (K. Venskauskas, Compensation of interference in ship radio systems. - L .: Sudostroenie, 1989. - 264 p.)

Недостатки этого известного устройства заключаются в том, что для каскадного исполнения известного устройства необходимо большое количество фазовращателей и сумматоров. Это усложняет конструкционно-технологические и эксплуатационные показатели. Кроме того в известном устройстве обработка сигнала происходит итерациями (пошаговым приближением), что обусловливает большое время сходимости алгоритма обработки сигнала.The disadvantages of this known device are that for the cascade execution of the known device requires a large number of phase shifters and adders. This complicates the structural, technological and operational indicators. In addition, in the known device, signal processing occurs by iterations (stepwise approximation), which leads to a long convergence time of the signal processing algorithm.

Часть недостатков первого аналога отсутствует во втором аналоге.Part of the disadvantages of the first analogue is absent in the second analogue.

Известно другое устройство формирования характеристики направленности за счет амплитудного распределения сигнала по апертуре антенны. Устройство содержит многоэлементную антенну, включающую N приемных каналов, образованных приемными элементами, соединенными между собой последовательной электрической связью, кроме того выходы соответствующих приемных каналов соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого подключен к входу индикатора.There is another device for generating directivity characteristics due to the amplitude distribution of the signal over the antenna aperture. The device contains a multi-element antenna, including N receiving channels formed by receiving elements interconnected by serial electrical communication, in addition, the outputs of the respective receiving channels are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is connected to the indicator input.

В этом устройстве полезный сигнал принимается приемной антенной решеткой, усиливается предварительными усилителями с определенными коэффициентами усиления, сигналы отдельных предварительных усилителей затем суммируются с определенным весом на сумматоре. За счет сложения сигналов от отдельных приемников с определенным весом формируется ХН нужной формы (Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки. - М,: Радио и связь, 1986.).In this device, the useful signal is received by the receiving antenna array, amplified by preamplifiers with certain amplification factors, the signals of individual preamplifiers are then summed with a certain weight on the adder. Due to the addition of signals from individual receivers with a certain weight, an NN of the desired shape is formed (Monzingo R.A., Miller T.U. Adaptive antenna arrays. - M, Radio and communication, 1986.).

Недостаток второго аналога устройства:The disadvantage of the second analogue of the device:

- известное устройство предназначено для формирования ХН с целью подавления локальной помехи по направлению. Это обуславливает, низкую помехоустойчивость при нахождении сигнала помехи в одном направлении с сигналом от обнаруживаемой цели и низкую помехоустойчивость в условиях воздействия помех ближнего поля. В известном устройстве обработка сигнала происходит итерациями (пошаговым приближением), чем обусловлено большое время сходимости алгоритма обработки сигнала.- the known device is intended for the formation of CN in order to suppress local interference in the direction. This leads to low noise immunity when the interference signal is in one direction with the signal from the detected target and low noise immunity under the influence of near-field interference. In the known device, signal processing occurs by iterations (stepwise approximation), which is due to the long convergence time of the signal processing algorithm.

Известно другое, наиболее близкое по технической сущности и выбранное в качестве прототипа, устройство формирования отклика цилиндрической антенны при равномерном амплитудно-фазовом распределении на входе формирователя ХН. Устройство содержит многоэлементную цилиндрическую антенну, включающую N приемных каналов, образованных приемными элементами состоящими из N электроакустических преобразователей, N предварительных усилителей и N-2 частотно-зависимых линий задержек, причем в каждом приемном канале приемные элементы соединены между собой последовательной электрической связью, кроме того выходы соответствующих приемных каналов соединены с соответствующими входами трансформатора суммы, который через усилитель подключен к входу индикатора кругового обзора.There is another, closest in technical essence and selected as a prototype, a device for generating a response of a cylindrical antenna with a uniform amplitude-phase distribution at the input of the shaper HN. The device contains a multi-element cylindrical antenna, including N receiving channels formed by receiving elements consisting of N electro-acoustic transducers, N pre-amplifiers and N-2 frequency-dependent delay lines, and in each receiving channel, the receiving elements are interconnected by serial electric communication, in addition, the outputs corresponding receiving channels are connected to the corresponding inputs of the sum transformer, which is connected through an amplifier to the input of the circular indicator ora.

В этом устройстве полезный сигнал принимается на приемники многоэлементной цилиндрической антенны, усиливается, задерживается на величину, учитывающую кривизну антенны. Формирование отклика антенны производится путем суммирования сигналов от каждого элементарного канала. (Направленность акустических антенн // Учебник гидроакустика. - М.: Воен. издат, 1993. - с.23-29)In this device, a useful signal is received at the receivers of a multi-element cylindrical antenna, amplified, delayed by an amount that takes into account the curvature of the antenna. The antenna response is generated by summing the signals from each elementary channel. (Orientation of acoustic antennas // Hydroacoustic Textbook. - M.: Military. Publishing House, 1993. - p.23-29)

Несмотря на то, что в третьем известном устройстве в отличие от первого и второго аналогов, сигнал, принятый антенной решеткой, без затрат времени на алгоритмы адаптации, сразу отображается на индикаторе, прототипу присущи следующие недостатки:Despite the fact that in the third known device, unlike the first and second analogs, the signal received by the antenna array, without spending time on adaptation algorithms, is immediately displayed on the indicator, the prototype has the following disadvantages:

- низкая помехоустойчивость по сигналу, имеющему не плоский фронт волны;- low noise immunity for a signal having a non-flat wave front;

- низкая помехоустойчивость при приеме сигнала от обнаруживаемой цели, находящегося в одном направлении с сигналом помехи.- low noise immunity when receiving a signal from a detectable target located in the same direction as the interference signal.

От указанных выше недостатков первого и второго аналогов и прототипа свободно заявленное, в качестве полезной модели, «Устройство компенсации кривизны фронта волны», технической задачей которого является создание адаптивной системы, оптимизирующей антенну по фазированному приему сигнала с неплоским фронтом волны, для обнаружения и пеленгования гидроакустических сигналов в зоне Френеля.From the above-mentioned drawbacks of the first and second analogues and the prototype, the “Wavefront curvature compensation device” freely declared as a utility model, the technical task of which is to create an adaptive system that optimizes an antenna for phased signal reception with a non-planar wave front, for detecting and detecting hydroacoustic signals in the Fresnel zone.

Реализация поставленной технической задачи позволяет добиться следующего технического результата:The implementation of the technical task allows to achieve the following technical result:

- создано новое техническое средство для обнаружения и пеленгования гидроакустических излучений в водной среде в зоне Френеля.- created a new technical tool for the detection and direction finding of hydroacoustic radiation in the aquatic environment in the Fresnel zone.

Для достижения указанного технического результата предложено «Устройство компенсации кривизны фронта волны», содержащее многоэлементную цилиндрическую антенну, включающую N приемных каналов, образованных приемными элементами, состоящими из N электроакустических преобразователей, N предварительных усилителей и N-2 линий задержек. Причем в каждом приемном канале приемные элементы соединены между собой последовательной электрической связью, кроме того выходы соответствующих приемных каналов соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого подключен к входу трехмерного индикатора.To achieve the technical result, a “Wavefront curvature compensation device” is proposed, comprising a multi-element cylindrical antenna including N receiving channels formed by receiving elements consisting of N electro-acoustic transducers, N pre-amplifiers and N-2 delay lines. Moreover, in each receiving channel, the receiving elements are interconnected by a serial electrical connection, in addition, the outputs of the respective receiving channels are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is connected to the input of a three-dimensional indicator.

Принципиальным отличием предлагаемого устройства является то, что в устройство дополнительно включены генератор ВЧ сигнала и ВЧ излучатель, с возможностью перехода работы каждого предварительного усилителя в режим перемножителя частоты соответственно.The fundamental difference of the proposed device is that the RF generator and the RF radiator are additionally included in the device, with the possibility of switching the operation of each preliminary amplifier to the frequency multiplier mode, respectively.

Именно эти принципиальные отличия позволяют прогетеродинировать принимаемый полезный сигнал ВЧ сигналом для возможности оптимизации антенны по фазированному приему сигнала с неплоским фронтом волны.It is these fundamental differences that make it possible to heterodyne the received useful signal by an RF signal to optimize the antenna for phased reception of a signal with a nonplanar wavefront.

Другими уточняющими признаками являются:Other qualifying features are:

- N приемных каналов включают два идентичных крайних приемных каналов и N-2 серединных приемных каналов;- N receive channels include two identical extreme receive channels and N-2 middle receive channels;

- каждый крайний приемный канал образован электроакустическим преобразователем и предварительным усилителем;- each extreme receiving channel is formed by an electro-acoustic transducer and a preliminary amplifier;

- каждый серединный приемный канал образован электроакустическим преобразователем, предварительным усилителем и линией задержки;- each middle receiving channel is formed by an electro-acoustic transducer, a preliminary amplifier and a delay line;

- N-2 линий задержек имеют линейные размеры, обусловленные размещением многоэлементной цилиндрической антенны по сектору круга.- N-2 delay lines have linear dimensions due to the placement of a multi-element cylindrical antenna in the circle sector.

Именно эти уточняющие признаки необходимы для формирования многоэлементной цилиндрической антенны, способной сканировать пространство по кругу.It is these clarifying features that are necessary for the formation of a multi-element cylindrical antenna capable of scanning space in a circle.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

Фиг.1. Устройство компенсации кривизны фронта волны. Структурно-функциональная схема.Figure 1. Device for compensating the curvature of the wave front. Structural and functional diagram.

Фиг.1а. Устройство компенсации кривизны фронта волны. Приемные каналы (крайние т серединные). Структурно-функциональная схема.Figa. Device for compensating the curvature of the wave front. Receiving channels (extreme and middle). Structural and functional diagram.

На фиг.1 представлена структурно-функциональная схема устройства компенсации кривизны фронта волны, включающая:Figure 1 presents the structural-functional diagram of a device for compensating the curvature of the wave front, including:

1. Многоэлементную цилиндрическую антенну;1. Multi-element cylindrical antenna;

1.1.1.Электроакустический преобразователь (ЭАП), количество ЭАП - N от 1.1.1 до 1.1.N;1.1.1. Electro-acoustic transducer (EAP), the number of EAP - N from 1.1.1 to 1.1.N;

1.2.1.Предварительный усилитель (ПУ), количество ПУ - N от 1.2.1 до 1.2.N;1.2.1. Preliminary amplifier (PU), the number of PUs is N from 1.2.1 to 1.2.N;

1.3.1.Линия задержки (ЛЗ), количество ЛЗ-К от 1.3.1 до 1.3.К, K=N-2;1.3.1. Delay line (LZ), the number of LZ-K from 1.3.1 to 1.3.K, K = N-2;

2. Сумматор;2. The adder;

3. ВЧ излучатель (высокочастотный излучатель);3. RF radiator (high-frequency radiator);

4. Генератор ВЧ сигнала;4. RF signal generator;

5. Трехмерный индикатор.5. Three-dimensional indicator.

Многоэлементная цилиндрическая антенна выполнена в виде дискретной антенной решетки, размещенной в пространстве по сектору круга. Структурно-функциональная схема включает N приемных каналов (два крайних и N-2 серединных). Выход каждого N-го приемного канала соединен с одним из соответствующих входов сумматора. В каждом приемном канале приемные элементы, состоящие из электроакустического преобразователя, предварительного усилителя и линии задержки, соединены между собой последовательной электрической связью.A multi-element cylindrical antenna is made in the form of a discrete antenna array located in space along the circle sector. The structural-functional diagram includes N receiving channels (two extreme and N-2 middle). The output of each Nth receiving channel is connected to one of the corresponding inputs of the adder. In each receiving channel, the receiving elements, consisting of an electro-acoustic transducer, a pre-amplifier and a delay line, are interconnected by a serial electrical connection.

Все выходы приемных каналов многоэлементной цилиндрической антенны соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого соединен электрической связью с входом трехмерного индикатора. Кроме того индикатор выполнен с возможностью визуального отображения линейных параметров времени и частоты входного сигнала в сочетании уровнем напряжения сигнала.All the outputs of the receiving channels of the multi-element cylindrical antenna are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is connected by electrical communication with the input of a three-dimensional indicator. In addition, the indicator is configured to visually display linear parameters of time and frequency of the input signal in combination with the signal voltage level.

При больших уровнях излучения ВЧ сигнала, излучаемого ВЧ излучателем 3 фиг.1, а именно: 20-50 Па, каждый из предварительных усилителей (ПУ) 1.2.1-1.2.N фиг.1 может перейти в режим перемножителя низкочастотного (НЧ) и ВЧ сигналов, принимаемых многоэлементной цилиндрической антенной. Для этого в устройство включен генератор ВЧ сигнала 4 фиг.1, к выходу которого подключен ВЧ излучатель 3 фиг.1.At high radiation levels of the RF signal emitted by the RF emitter 3 of FIG. 1, namely: 20-50 Pa, each of the preliminary amplifiers (PU) 1.2.1-1.2.N of FIG. 1 can switch to the low-frequency (LF) multiplier mode and RF signals received by a multi-element cylindrical antenna. To this end, an RF signal generator 4 of FIG. 1 is included in the device, to the output of which an RF emitter 3 of FIG. 1 is connected.

На фиг.1a представлена укрупненная структурно-функциональная схема крайних и серединных каналов многоэлементной цилиндрической антенны, включающая:On figa presents an enlarged structural-functional diagram of the extreme and middle channels of a multi-element cylindrical antenna, including:

6. Крайние приемные каналы (идентичные):6. Extreme receiving channels (identical):

1.1.1. Электроакустический преобразователь (ЭАП) (первый крайний приемный канал);1.1.1. Electro-acoustic transducer (EAP) (first extreme receiving channel);

1.1.N. Электроакустический преобразователь (ЭАП) (второй крайний приемный канал);1.1.N. Electro-acoustic transducer (EAP) (second extreme receiving channel);

1.2.1. Предварительный усилитель (первый крайний приемный канал);1.2.1. Preamplifier (first receive channel);

1.2.N. Предварительный усилитель (второй крайний приемный канал).1.2.N. Preamplifier (second end receive channel).

7. Серединный приемный канал:7. Middle receiving channel:

1.1.2.-1.1.N-1. Электроакустический преобразователь (ЭАП);1.1.2.-1.1.N-1. Electro-acoustic transducer (EAP);

1.2.2.-1.2.N-1. Предварительный усилитель (ПУ);1.2.2.-1.2.N-1. Pre-amplifier (PU);

1.3.1.-1.3.К. Линия задержки.1.3.1.-1.3.K. Delay line.

Крайние и серединные каналы выполнены в соответствии с широко известными, до даты приоритета заявленного технического решения, требованиями науки и техники в области гидроакустической техники и описанными в (Учебник гидроакустика. - М.: Воен. издат, 1993. - С.232). При этом крайние каналы идентичные, а серединные каналы отличаются линейными размерами соответствующих линий задержек, обусловленных размещением многоэлементной цилиндрической антенны по сектору круга.The extreme and middle channels are made in accordance with the widely known, prior to the priority date of the claimed technical solutions, the requirements of science and technology in the field of sonar technology and described in (Textbook sonar. - M .: Voen. Publ., 1993. - P.232). In this case, the extreme channels are identical, and the middle channels differ in the linear dimensions of the corresponding delay lines due to the placement of a multi-element cylindrical antenna in the circle sector.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство компенсации кривизны фронта волны входит в состав гидроакустических средств.The device for compensating the curvature of the wave front is part of hydroacoustic means.

Полезный гидроакустический сигнал от цели принимается многоэлементной цилиндрической антенной 1 фиг.1, включающей N приемных каналов 6 и 7 фиг.1а. В каждом приемном канале соответствующий электроакустический преобразователь от 1.1.1 до 1.1.N фиг.1. преобразует гидроакустический сигнал от цели в электрический с частотой, соответствующей принятому сигналу. Одновременно с полезным гидроакустическим сигналом от цели, на каждый приемный канал поступает гидроакустический ВЧ сигнал, сгенерированный генератором ВЧ-сигнала 4 фиг.1 и излученный ВЧ-излучателем 3 фиг.1. В каждом приемном канале соответствующий электроакустический преобразователь от 1.1.1 до 1.1.N фиг.1. преобразует гидроакустический ВЧ-сигнал в электрический, с соответствующей частотой.A useful sonar signal from the target is received by a multi-element cylindrical antenna 1 of FIG. 1, including N receiving channels 6 and 7 of FIG. 1 a. In each receiving channel, a corresponding electro-acoustic transducer from 1.1.1 to 1.1.N of FIG. 1. converts the hydroacoustic signal from the target to electric with a frequency corresponding to the received signal. Simultaneously with the useful hydroacoustic signal from the target, a hydroacoustic RF signal generated by the RF signal generator 4 of FIG. 1 and emitted by the RF emitter 3 of FIG. 1 is supplied to each receiving channel. In each receiving channel, a corresponding electro-acoustic transducer from 1.1.1 to 1.1.N of FIG. 1. converts the hydroacoustic RF signal into an electric signal with an appropriate frequency.

С выхода каждого соответствующего электроакустического преобразователя (ЭАП 1.1.1-1.1.N фиг.1) преобразованные электрические сигналы поступают на соответствующие входы предварительных усилителей (ПУ 1.2.1-1.2.N фиг.1) В каждом предварительном усилителе преобразованный сигнал от цели перемножается с преобразованным ВЧ сигналом - гетеродинируется.From the output of each respective electro-acoustic transducer (EAP 1.1.1-1.1.N of Fig. 1), the converted electrical signals are fed to the corresponding inputs of the pre-amplifiers (PU 1.2.1-1.2.N of Fig. 1) In each pre-amplifier, the converted signal from the target is multiplied with converted RF signal - heterodyne.

С выходов предварительных усилителей, ПУ 1.2.2- 1.2.N-1 фиг.1 прогтеродинированный сигнал поступает на соответствующие линии задержки (ЛЗ 1.3.1-1.3.К фиг.1), входящие в состав серединных приемных каналов 7 фиг.1а. В частотно зависимых линиях задержки происходит задержка сигнала на заданный интервал времени, обусловленный размещением приемных элементов цилиндрической антенны по сектору круга. Задержанные по времени сигналы поступают на соответствующие входы сумматора 2 фиг.1. Одновременно с ними на соответствующие входы сумматора 2 фиг.1 поступают прогетеродинированные сигналы с выходов ПУ 1.2.1 и ПУ 1.2.N фиг.1 крайних приемных каналов 6 фиг.1а, не содержащих линий задержек.From the outputs of the pre-amplifiers, PU 1.2.2-1.2.N-1 of FIG. 1, the prorated signal arrives at the corresponding delay lines (LZ 1.3.1-1.3. To FIG. 1), which are part of the middle receiving channels 7 of FIG. 1a. In frequency-dependent delay lines, a signal is delayed for a predetermined time interval due to the placement of the receiving elements of the cylindrical antenna in the circle sector. The time-delayed signals are supplied to the corresponding inputs of the adder 2 of figure 1. Simultaneously with them at the corresponding inputs of the adder 2 of Fig.1, proheroded signals from the outputs of PU 1.2.1 and PU 1.2.N of Figure 1 of the extreme receiving channels 6 of Figure 1a, which do not contain delay lines, are received.

Все сигналы принятые и обработанные в крайних 6 фиг.1а и серединных приемных каналах 7 фиг.1а, в сумматоре 2 фиг.1 складываются, образуя результирующий сигнал, который поступает на вход трехмерный индикатор 5 фиг.1. Трехмерный индикатор 5 фиг.1 визуально отображает спектр прогетероденированного в различные ВЧ области НЧ сигнал в формате: частота, время, уровень.All signals received and processed in the extreme 6 of FIG. 1a and the middle receiving channels 7 of FIG. 1a are added up in the adder 2 of FIG. 1, forming the resulting signal, which is fed to the input of the three-dimensional indicator 5 of FIG. 1. The three-dimensional indicator 5 of FIG. 1 visually displays the spectrum of the low-frequency signal proherodenoded into various RF regions in the format: frequency, time, level.

Анализируя визуальную информацию, отображенную индикатором, оператор делает вывод о наличии или отсутствии цели в зоне френеля.Analyzing the visual information displayed by the indicator, the operator makes a conclusion about the presence or absence of the target in the fresnel zone.

Достоинством предлагаемой полезной модели является то, что заявленное устройство позволяет оптимизировать антенну по фазированному приему сигнала с неплоским фронтом волны, тем самым повышая производительность поиска, уменьшая временные затраты.The advantage of the proposed utility model is that the claimed device allows you to optimize the antenna for phased signal reception with a non-planar wave front, thereby increasing search performance, reducing time costs.

Таким образом, заявленное «Устройство компенсации кривизны фронта волны», является новым устройством - адаптивной системой, позволяющей оптимизировать антенну по фазированному приему гидроакустических сигналов в зоне Френеля.Thus, the claimed “Device for compensating the curvature of the wave front” is a new device - an adaptive system that allows you to optimize the antenna for phased reception of hydroacoustic signals in the Fresnel zone.

Заявленное устройство промышленно применимо, так как для его реализации используются широко распространенные компоненты и изделия радиотехнической промышленности.The claimed device is industrially applicable, since its implementation uses widespread components and products of the radio industry.

Claims (5)

1. Устройство компенсации кривизны фронта волны, содержащее многоэлементную цилиндрическую антенну, включающую N приемных каналов, образованных приемными элементами, состоящими из N электроакустических преобразователей, N предварительных усилителей и N-2 линий задержек, причем в каждом приемном канале приемные элементы соединены между собой последовательной электрической связью, кроме того, выходы соответствующих приемных каналов соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого подключен к входу трехмерного индикатора, отличающееся тем, что в устройство дополнительно включены генератор ВЧ сигнала и ВЧ излучатель с возможностью перехода работы каждого предварительного усилителя в режим перемножителя соответственно.1. A device for compensating curvature of the wave front, containing a multi-element cylindrical antenna, including N receiving channels formed by receiving elements consisting of N electro-acoustic transducers, N pre-amplifiers and N-2 delay lines, and in each receiving channel, the receiving elements are interconnected by a serial electric communication, in addition, the outputs of the respective receiving channels are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is connected to the input of a three-dimensional indicator, characterized in that the device additionally includes an RF signal generator and an RF radiator with the possibility of switching the operation of each pre-amplifier to multiplier mode, respectively. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что N приемных каналов включают два идентичных крайних приемных каналов и N-2 серединных приемных каналов.2. The device according to claim 1, characterized in that the N receiving channels include two identical extreme receiving channels and N-2 middle receiving channels. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждый крайний приемный канал образован электроакустическим преобразователем и предварительным усилителем.3. The device according to claim 2, characterized in that each extreme receiving channel is formed by an electro-acoustic transducer and a pre-amplifier. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что каждый серединный приемный канал образован электроакустическим преобразователем, предварительным усилителем и линией задержки.4. The device according to claim 2, characterized in that each middle receiving channel is formed by an electro-acoustic transducer, a pre-amplifier and a delay line. 5. Устройство по п.1 или 4, отличающееся тем, что N-2 линий задержек имеют линейные размеры, обусловленные размещением многоэлементной цилиндрической антенны по сектору круга.
Figure 00000001
5. The device according to claim 1 or 4, characterized in that the N-2 delay lines have linear dimensions due to the placement of a multi-element cylindrical antenna in the circle sector.
Figure 00000001
RU2010110120/22U 2010-03-17 2010-03-17 WAVE FRONT CURVATION COMPENSATION DEVICE RU95859U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010110120/22U RU95859U1 (en) 2010-03-17 2010-03-17 WAVE FRONT CURVATION COMPENSATION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010110120/22U RU95859U1 (en) 2010-03-17 2010-03-17 WAVE FRONT CURVATION COMPENSATION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU95859U1 true RU95859U1 (en) 2010-07-10

Family

ID=42685221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010110120/22U RU95859U1 (en) 2010-03-17 2010-03-17 WAVE FRONT CURVATION COMPENSATION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU95859U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9496611B2 (en) System and method for coherent processing of signals of a plurality of phased arrays
Liu et al. Joint optimization of transmit and receive beamforming in active arrays
EP2913890B1 (en) System and method for enhancing dynamic range of a beamforming multi-channel digital receiver
US11201400B2 (en) Modular parallel beamforming system and associated methods
JP2015222226A (en) Sonar system, sonar transmitter, sonar receiver, target determination method and program
JP2015230285A (en) Radar apparatus and radar signal processing method of the same
RU2431153C1 (en) Device to compensate for wave front curvature
CN106814360A (en) A kind of multibeam sounding system based on linear FM signal
JP2018091647A (en) Signal processing apparatus, orientation calculation method and orientation calculation program
CN103983946A (en) Method for processing singles of multiple measuring channels in sound source localization process
RU95859U1 (en) WAVE FRONT CURVATION COMPENSATION DEVICE
CN111142072B (en) Microphone array optimization method for sound source localization
JP2011145221A (en) Radar device and method of processing radar signal
Marszal Digital signal processing applied to the modernization of Polish Navy sonars
JP2015129695A (en) Pulse compression radar device and radar signal processing method therefor
JP2014174093A (en) Incoming wave direction estimation device, radar device, sonar device, and method and program for estimating incoming wave direction
RU118443U1 (en) CORRELATION SIGNAL DETECTOR
Shang et al. The analysis of interference suppression capability of mvdr algorithm based on microphone array
RU125719U1 (en) DEVICE FOR DETECTING SIGNALS AND DETERMINING THE DIRECTION TO THEIR SOURCE
Pyzdek et al. Sensitivity of co-prime arrays to shape perturbation
KR101869802B1 (en) Method for Detecting Direction of Underwater Sound using Multiple Goruped Beamforming
Lay-Ekuakille et al. Beamforming-based acoustic imaging for distance retrieval
RU2523095C1 (en) Device for detecting signals and determining direction of source thereof
Hamid et al. Evaluating the detection capability of different beamforming techniques based on real-time data of underwater sensor arrays
US11863280B2 (en) Method and apparatus for determining the directional frequency response of an arrangement of transducer elements

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120318