SU1126911A1 - Пеленгатор - Google Patents

Abstract

1.ПЕЛЕНГАТОР, содержащий два канала обработки принимаемого сигнала , коррел тор, выход которого соединен с блоком регистрации пеленга, причем каждый из каналов обработки принимаемого сигнала содержит антенный блок из N приемных элементов , N резонансных усилителей, N линий задержки и сумматор, каждый из N приемных элементов соединен с входом соответствующего резонансного усилител , выход каждой из N линий задержки подключен к соответствующему входу сумматора, а выходы сумматоров первого и второго каналов обработки принимаемого сигнала подключены соответственно к первому и второму входам коррел тора, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности пеленговани , в него введены блок пр мого преобразовани  Фурье, последовательно соединенные блок формировани  коэффициентов пересчета амплитудных флуктуации в фазовые, перемножитель,, блок обратного преобразовани  Фурье и управл ющий блок, а в каждый канал обработки принимаемого сигнала введены N блоков выделени  флуктуации огибающей принимаемого сигнала и N управл емых фазовращателей, при этом информационный вход каждо- . го из N управл емых фазовращателей подгслючен к выходу соответствующего из N резонансных усилителей, а управл ющий вход каждого из N управл емых фазовращателей подключен к соответствующему выходу управл емого блока, выходы N управл емых фазовращателей соединены с входами соответствующих N линий задержки,выход каждого из N резонансных усилителей подключен к входу соответству (Л ющего из N блоков выделени  флуктуащ-ш огибающей принимаемого сигнала , выходы которых соединены с соот-ветствующими входами блока пр мого преобразовани  Фурье, выходы которого подключены к второй группе 2N входов перемножител . ND 2. Пеленгатор по п. 1, о т л и г Од Ф чающийс  тем, что блок выделени  флуктуации огибающей принимаемого сигнала содержит амплитудный детектор , первый и второй интеграторы, первый и второй логарифмические усилители и блок вычитани , при этом выход амплитудного детектора соединен с входами обоих интеграторов, выход первого интегратора подключен к входу первого логарифмического усилител , выход второго интегратора подключен к входу второго логарифмического усилител , выходы логариф- мических усилителей соединены с входами блока вычитани , выход которого

Description

 вл етс  выходом блока выделени  ф уктуалщй огибающей принимаемого

I 12691 1

сигнала, входом которого  вл етс  вход амплитудного детектора.

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в системах обнаружени  и пеленговани  объектов , Известен пеленгатор, содержащий антенную систему из N элементов, К линий задержки, последовательно соединенные сумматор, согласованный фильтр, квадратичный детектор и интегратор ij . Однако известный пеленгатор имеет недостаточную точность. Наиболее близким к изобретению  вл етс  пеленгатор, содержащий два канала обработки принимаемого сигнала , коррел тор, выход которого соединен с блоком регистрации пеленга , причем каждый из каналов обработки принимаемого сигнала содержит антенный блок из N приемных элементон , N резонансных усилителей, N линий задержки и сумматор, каждый из N приемных элементов соединен с вхо дом соответствующего резонансного усилител , выход каждой из N линий задержки подключен к соответствующему входу сумматора, а выходы сумматоров первого и второго каналов обработки принимаемого сигнала подключены соответственно к первому и второму входам коррел тора 2j „ В известном пеленгаторе на результат измерени  оказывает существенное вли ние флуктуации амплитуды и фазы принимаемого сигнала, вызван ные вариаци ми показател  преломлени  случайно-неоднородной среды распространени  сигнала, что ухудшает точность пе;1енговани . Цель изобретени  - повышение точ ности пеленговани . Поставленна  делв достигаетс  тем, что в пеленгатор, содержащий два канала обработки принимаемого сигнала, коррел тор, выход которого соединен с блоком регистрации пеленга , причем каждый на каналов обр ботки принимаемого сигнала содержит антенный блок из N приемных элемент N резонансных усилителей, N линий задержки и сумматор, каждый из N приемных элементов соединен с входом соответствующего резонансного усилител , выход каждой из N линий задержки подключен к соответствующему входу сумматора, а-выходы сумматоров первого и второго каналов обработки принимаемого сигнала подключены соответственно к первому и второ- : му входам коррел тора, введены блок пр мого преобразовани  Фурье, последовательно соединенные блок формировани  коэффициентов пересчета амплитудных флуктуации в фазовые, перемножитель , блок обратного преобразо .вани  Фурье и управл ющий блок, а в каждый канал обработки принимаемого сигнала введены N блоков выделени  флуктуации огибающей принимаемого сигнала и N управл емьк фазовращателей , при этом информационный вход к;1ждого из N управл егфгх: фазовращателей подключен к выходу соответствующего из N резонансных усилителей , а управл ющий вход каждого из N управл емых фазовращателей подключен к соответствующему выходу управл ющего блока, выходы N управл емь х фазовращателей соединены с вхсдаг 1и соответствзпощих N линий задержки ,, выход каждого из N блоков выделени  флуктуации огибающей при кимаемого сигнала, выходы которьк соединены с cooTBeTCTByrou-Ht-JK входами блока,пр мого преобразовани  Фурье, выходы которого подключены к второй группе 2N входов перемножител . Блок вьиелени  луктуадий огибающей принимаемого сигнала содержит амплитудный детектор, первьш и второй  кт&граторы первый, и второй логарифмические усилители н блок вычитани ,, npz-i этом вьпсод ш-лтлитудного детектора coejfijiHeH с входами обоих интеграторов, выход первого интегратора подключен к входу первого логарифмического усига те  , выход второго интеграт-орэ. подключен к входу в то3 рого логарифмического усилител , вы ды логарифмических усилителей соединены с входами блока вычитани , в ход которого  вл етс  выходом блока выделени  флуктуации огибающей принимаемого сигйала, входом которо го  вл етс  вход амплитудного дете тора, На чертелсе представлена структур на  элактрическа  схема предлагаем го пй енгатора. Пеленгатор содержит два каналаобработки принимаемого сигнала, каж дый из которых включает антенный бл с N приемньии элементами 2, N резонансных усилителей 3, N блоков 4 выделени  флуктуации огибающей прин маемо го сигнала, каждый из которых включает амплитудный детектор 5, ин теграторы 6 и 7, логарифмические усилители 8 и 9 и блок. Ю вычитани  N управл емых фазовращателей 11, N линий 12 задержки и сумматор 13. Кр ме того, пеленгатор содержит блок 1 пр мого преобразовани  Фурье, перемножитель 15, блок 16 формировани  коэффициентов пересчета амплитудных флуктуации в фазовые, блок 17 обратного преобразовани  Фурье, управ л ющий блок 18, коррел тор 19 и блок 20 регистрации пеленга. Пеленгатор работает следующим об разом . Принимаемый сигнал двум  одинаковыми антенными блоками 1 поступает на каждый приемный элемент 2 и далее после предварительного усилени  и фильтрации резонансными усилител ми 3 одновременно подаетс  с каждого резонансного усилител  3 на соответствующий блок 4 выделе ни  флуктуации огибающей принимаемо го сигнала и фазовращатель 11. Сигналы первой группы фазовращателей 1 после соответствующей задержки в линии 1.2 задержки поданы на первый суг-зматор 13 и соответственно все К сигналов второй группы фазовращателей 11 после задержки поступают на З;юд второго сумматора 13, т.е. представл ют собой две диаграммно разующие схеь5Ы, сигналы с которых коррелируютс  между собой в коррел торе 19, Принцип работы этой части пеленгатора заключаетс  в том, что если в направлении главного лепестка диаграм1 ш имеетс  источник сигнала, то он будет сфокусирован . каждой из двух групп приемных элементов 2 и диафрагмообразующих схем и создаст идентичные (или похожие) выходные сигналы, что обеспечит высокий уровень взаимной коррел ции, В этот момент в блоке 20 регистрации пеленга формируетс  оценка пеленга . Б том случае, когда в направлении главного лепестка диаграммы энерги  в сигнальном поле отсутствует , выходные сигналы сумматоров 13 будут неодинаковыми и слабо коррелированными . Отличительной особенностью предлагаемого пеленгатора  вл етс  наличие блоков формировани  еценхи фа уктуащ й фазы, обусловленных случайным характером пол  показател  преломлени  среды распространени  сигнала , и наличие компенсации этих флуктуации . Дл  получени  оценки флуктуации фазы if (р , z) необходимо сначала выделить из принимаемых сигналов каждым aHTBHHbLM элементом 2 флуктуации огибающей этих сигналов. Эта операци  осуществл етс  блоком 4 следтющ образом. Сигнал с соответствующего резонансного усилител  3 подаетс  на вход амплитудного детектора 5, вл ющийс  входом блока 4 выделени  флуктуации огибающей прин того сигнала. Поскольку флуктуации огибающей Х (р , Zg) представл ют собой фактически ло гарифмический уровень флуктуации, равный ,, со то с выхода амплитудного детектора 5 медленно мен ющеес  нерегул рное .напр жение огибающей сигнала поступает одновременно на два интегратора 6 и 7, которые формируют соответственно амплитуды А(г) и АQ.Посто нные интегрировани  интеграторов 1 и С  выбираютс  таким образом, чтобы врем  штегрировани  i одного из интеграторов, например интегратора 6, совпадало примерно с временем высокой коррел ции флуктуации показател  преломлени  среды распростране- ни  Ш (pj 2g) (в частности, дл  океана зто врем  .1-2 с), а посто нна  интегрировани. второго интегратора 7 выбираетс  из услови  t . Таким образом, на выходе первого интегратора 6 присутствует напр жение флуктуации огибающей А(), сглаженное за врем  интегрировани  1 , а на выходе второго интегратора 7 средний уровень флуктуации огибающей А,. Эти напр жени  подаютс  соответственно на первый 8 и второй 9 логарифмический усилители, а с них на блок 10 вычитани , где образуетс  напр жение, пропорьщонапьное логариф мическому уровню (1) флуктуации огибающей. Дл  получени  оценки флуктуации фазы ( (р ,Zjj) полученное значение уСр, ZQ ) необходимо перемножить с ко эффициентом пересчета о(о и результат проинтегрировать по пространственным координатам р(х,у Однако процедуру формировани  V(p jZg) МОЖНО существенно упростить , если формировать .не (J , ZQ), а ее Фурье-образ ( ((л) а В этом случае ( (ui ,ZQ) будет равно произведению Фурье-образов о(«.) и -х (U) ,Zo). С учетом сказанного, сигналы с вы ходов всех блоков 4 выделени  флуктуации огибающей прин того сигнала поступают на блок 14 пр мого преобра зовани  Фурье, где формируютс  напр  жени , пропорциональные (U,ZQ), где i 1,2,.,.2N, которые затем поступают на вторую группу 2N входов перемножител  J5, а на первые 2N входов перемножител  5 с блока 16 поступают напр жени ,пропорциональны коэффициентам пересчета амплитудных флуктуации в фазовые J .(&)) (i 2...,2N). ° Рассмотрим несколько подробнее ра боту блока 16 формировани  коэффициентов пересчета амплитудных флуктуации в фазовые. Учитыва , что двумерна  пространственна  спектральна  плотность (u 2, , 2л ) пол  показател  прелом лени  среды быстро спадает.при Cz - Z,), превьшающем продольный радиус коррел ции |U (р, Z )., можно за . писать оо , F(u,z),(w,2)3z е.-ы) .х)Гс1г т.е. коэффициенты (tj) оказываютс  инвариантными относительно статических свойств флуктуации показател  преломлени  m (o,Zg). Вычисл   Фурье-образ функций F. и Fn и подставл   их в (2), после преобразований получаем в дискретном виде выражени , определ ющие значени  коэффициентов ( U/Ndfi Z . r(ir/Hd)4Zo , ( .0 i I,2N, Перемножитель 15 осуществл ет операцию перемножени  коэффициентов и значений %, и сигналы с перемнолсител  15, пропорциональные Ц(м) поступают на блок 17 обратного преобразовател  Фурье, где формируетс  напр жение, пропорциональное оценке флуктуации фазы (jlC р ZQ ) , Эти напр жени  в свою очередь поступают на управл ющий блок 18, который осуществл ет компенсацию полученного значени  (t/ (п ,20), измен   соответствующим образом напр жение на управл ющем входе фазовращател  I, и представл ет собой цифро аналоговый преоб разователь . Таю1м образом, сформированна  оценка пеленга в коррел торе 19 и блоке 20 теперь уже не будет зависеть от функп 1й случайного пол  показател  пJpeлoмлeни  среды распространени  сигнала и точность оценки пеленга существенно повышаетс . Предлагаемый пеленгатор позвол ет обеспечить выигрьнн по точности почти в 4 .раза за счет компенсации вли ни  флуктуации фазы принимаемого сигнала, вызванных вли нием случайно-неоднородной среды распространени , а следовательно, существенно повысить эффективность работы систем: .пеленгации, работающих в услови х распространени  сигнала в турбулентной среде.

4з.

7jt;..

Claims (2)

1.ПЕЛЕНГАТОР, содержащий два канала обработки принимаемого сигнала, коррелятор, выход которого соединен с блоком регистрации пеленга, причем каждый из каналов обработки принимаемого сигнала содержит антенный блок из N приемных элементов, N резонансных усилителей, N линии задержки и сумматор, каждый из N приемных элементов соединен с входом соответствующего резонансного усилителя, выход каждой из N линий задержки подключен к соответствующему входу сумматора, а выходы сумматоров первого и второго каналов обработки принимаемого сигнала подключены соответственно к первому и второму входам коррелятора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности пеленгования, в него введены блок прямого преобразования Фурье, последовательно соединенные блок формирования коэффициентов пересчета амплитудных флуктуаций в фазовые, перемножитель,. блок обратного преобразования Фурье и управляющий блок, а в каждый канал обработки принимаемого сигнала введены N блоков выделения флуктуаций огибающей принимаемого сигнала и N управляемых фазовращателей, при этом информационный вход каждо- . го из N управляемых фазовращателей подключен к выходу соответствующего из N резонансных усилителей, а управляющий вход каждого из N управляемых фазовращателей подключен к соответствующему выходу управляемого блока, выходы N управляемых фазовращателей соединены с входами соответствующих N линий задержки,выход каждого из N резонансных усилителей подключен к входу соответствующего из N блоков выделения флуктуаций огибающей принимаемого сигнала, выходы которых соединены с соответствующими входами блока прямого преобразования Фурье, выходы которого подключены к второй группе 2N входов перемножителя.

2. Пеленгатор по п. ^отличающийся тем, что блок выделения флуктуаций огибающей принимаемого сигнала содержит амплитудный детектор, первый и второй интеграторы, первый и второй логарифмические усилители и блок вычитания, при этом выход амплитудного детектора соединен с входами обоих интеграторов, выход первого интегратора подключен к входу первого логарифмического усилителя, выход второго интегратора подключен к входу второго логарифмического усилителя, выходы логарифмических усилителей соединены с входами блока вычитания, выход которого . SU ... 1126911

1 126911 является выходом блока выделения флуктуаций огибающей принимаемого сигнала, входом которого является вход амплитудного детектора.