SU1636859A1

SU1636859A1 - Коррел ционный способ оценки эффективности экранировани сооружений

Info

Publication number: SU1636859A1
Application number: SU894702800A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Поляков; Валентин Павлович Трегубов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6114
Priority date: 1989-05-06
Filing date: 1989-05-06
Publication date: 1991-03-23

Abstract

Изобретение относитс к области радиотехники и может быть использовано при определении эффективности защитных свойств любых экранированных сооружений , предназначенных дл отработки высо- копотенциальных радиоэлектронных средств и систем. Цель изобретени - расширение диапазона использовани , повышение достоверности и точности оценки эффективности экранировани сооружений и упрощение технологии. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 шумоподобного сигнала, излучаемого антенной 2 в направлении провер емой области экрана 3. Антенна 4 принимает сигнал, проникающий через экран 3, и подает его на вход коррел ционного приемника 5. который реализует оптимальный метод приема псевдослучайного сигнала типа М-последо- вательности и производит измерение его уровн . 1 ил. iё О CJ о 00 ел ю

Description

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано при определении эффективности защитных свойств любых экранированных сооружений, предназначенных дл отработки высокопотенциальных радиоэлектронных средств и систем.

Цель изобретени - расширение диапазона использовани , повышение достоверности и точности оценки эффективности экранировани сооружений и упрощение технологии.

На чертеже изображена структурна схема, иллюстрирующа коррел ционный способ оценки эффективности экранировани сооружений.

Способ осуществл ют следующим образом .

Генератор 1 шумоподобного сигнала (ШПС) вырабатывает, например, псевдослучайный сигнал типа М-последовательности, база которого намного больше единицы, и излучает его антенной 2 в направлении провер емой области экрана 3, антенна 4 принимает проникающий через экран 3 сигнал и подает его на вход коррел ционного приемника 5, который реализует оптимальный метод приема псевдослучайного сигнала типа М-последовательности и производит измерение его уровн .

Отношение измеренного уровн сигнала (Ei или Пч) без вли ни экрана к уровню сигнала (Еа или Па) с учетом поглощающих свойств экранированного сооружени (при равных рассто ни х между приемной и передающей антеннами), выраженное в децибелах, показывает коэффициент экранировани Эг.

3i 20lg|i илиЭ| 101д-,

Е2N2

где EI и Еа - значени эффективности, выраженные в единицах напр женности электромагнитного пол ;

П1 и Па - значени интенсивности, выраженные в единицах плотности потока мощности.

Использование в качестве носител при оценке эффективности экранировани сооружений (ШПС) и оптимальных методов обработки позвол ет получить значительный выигрыш отношени сигнал-помеха на выходе приемного устройства по сравнению с применением простых сигналов и неоптимальных методов его приема. Коррел тор дает выигрыш в отношении сигнал-помеха в 2 раз (по напр жению) при использовании простого сигнала. Выигрыш при применении ШПС, база которых намного больше единицы Bs Ts Afs 1, по сравнению с

0

5

0

5

простыми сигналами, база которых равна единице, возрастает в MDS раз, где Ts - длительность сигнала; A fs - ширина его спектра.

Дополнительный выигрыш при применении оптимальных методов обработки обусловлен наличием информации о принимаемом сигнале. В коррел ционном приемнике сведени о сигнале образуютс путем воспроизведени его копии.

Таким образом, применением ШПС и оптимальных методов обработки позвол ет получить выигрыш в отношении сигнал-помеха в V2 5s раз, т.е. на такую величину возрастает возможность увеличени энергии сигнала на выходе приемника при оценке эффективности экранировани коррел ционным способом по сравнению с традиционным методом.

Использование ШПС позвол ет производить измерени коэффициента экранировани , практически любой величины без увеличени мощности самого генератора, а путем введени частотной Afs или временной Ts избыточности ШПС и соответствует;

Чвых Рвх. 2 БЗ ,

где QBX и двых. - отношение сигнал-помеха соответственно на входе и выходе коррел ционного приемника.

Применение ШПС позвол ет исключить или значительно уменьшить действие внешних помех в оцениваемом диапазоне частот и обеспечить прием сигнала с высокой достоверностью. Действие любой помехи , сформированной по любому закону, определ етс только средней (за продолжительность сигнала Ts) мощностью в пределах полосы частот сигнала и ослабл етс в 5s раз. Отношение сигнала (пикового значени ) и помехи (среднеквадратичного значени ) определ етс выражением:

Рвых -

где S - пикова мощность сигнала;

Рп - средн мощность помехи в полосе 2 Afs.

Действие импульсных и узкополосных помех (при некоторых потер х в энергии сигнала при его приеме на фоне флюктуаци- онных помех) можно уменьшить, примен схемы с ограничением. При этом уменьшение сигнала пропорционально множителю

Ts Ти п

Ts где Ти п - длительность импульсной помехи;

Ts - длительность сигнала.

Ослаблени сигналоподобной помехи (помехи, повтор ющей сигнал) можно добитьс при обеспечении условий ортогональности сигнала и помехи. Поскольку ШПС обладает квазиортогональностью при сдвиге по задержке или свойством сжати и высокой разрешающей способностью, то сигналоподобна помеха ослабл етс , если ее мощность примерно в Bs/10 раз больше мощности полезного сигнала или если при наложении помехи и сигнала имеет место совпадение основных выбросов с точно- стью по задержке Ts/Бз и частоте Afs/Bs при соизмеримости мощности помехи и полезного сигнала. Ортогональность сигналов достигаетс за счет выбора полиномов ШПС или изменением базы сигна- па за счет выбора длительности элемента гэ и длительности сигнала Ts. Поэтому переход к ШПС позвол ет получить высокую помехоустойчивость системы измерений и обеспечить высокую достоверность приема сигнала.

Ввиду того, что применение ШПС и коррел ционной обработки позвол ет получить выигрыш в отношении сигнал-помеха н а выходе приемника по сравнению с его входом в базу Bs раз при использовании когерентного опорного сигнала, то повышаетс достоверность приема и точность измерений . Это обусловлено тем, что опорный сигнал не подвержен воздействию внешних помех, а поэтому помеха слабо вли ет на амплитуду функции коррел ции. Так, при использовании относительного метода обработки сигнала выигрыш эквивалентен

половине базы сигнала -.прис/п 1,а

при с/п 1 выигрыш пропорционален MDS Применение ШПС позвол ет проводить

оценку эффективности экранировани даже фрагментов сооружений, т.е. оценивать качество работ в ходе строительства или ремонта сооружений. Размеры фрагментов определ ют исход из разрешающих способностей сигнала, т.е. разделением лучей, имеющих небольшую разницу в задержке. Это достигаетс выбором базы ШПС и обеспечением такого сжати ШПС, при котором ширина основного выброса меньше, чем минимальна задержка гл между лучами проход щего через элемент экранировани и огибающего конструкцию сооружени . Лучи раздел ютс при условии

Бз 2Т/тл ,

где т/1 - задержка между приход щими сигналами .

Практически все радиоэлектронные станции (РЭС) и системы работают с сигна

0 5 0

5

0

5

0

5

0

5

лами сложной структуры и занимают определенный диапазон частот при функционировании . В то же врем проверка защитных свойств сооружений при их обработке проводитс , как правило, на одной из фиксированных частот, что не дает реальной картины о защитных свойствах сооружени при работе с импульсными сигналами и изменении частотного диапазона. Применение ШПС позвол ет избавитьс от этого недостатка, так как можно проводить оценку эффективности экранировани в диапазоне частот или в диапазоне работы станции (системы). Полоса частот, занимаема системой с простым сигналом, равна Afnp.cnr. in, а дл систем с ШПС определ етс следующим выражением:

А чипе 2 - , э

где гэ - длительность элемента сигнала ШПС.

Полосу частот при оценке эффективности экранировани можно рассчитать исход из диапазона (несущей частоты) частот и

5s параметров сигнала РЭС Af 2- . Тогда

оценка эффективности экранировани соответствует реальной действительности, т.е. области частот, занимаемой РЭС при функционировании.

Эффективность изобретени определ етс тем, что решаетс задача измерени коэффициента экранировани сооружений и их элементов (фильтров, дверей, запредельных воздуховодов и др.), эффективность экранировани которых свыше 100 дБ, при этом увеличение количества элементов не приводит к существенному увеличению времени на их аттестацию, не усложн етс организаци работ в св зи с многократностью перемещени аппаратуры , т.е. снижаетс количество специалистов , зан тых в данных работах. В результате снижаетс врем проведени работ и их стоимость.

Резко увеличиваетс достоверность приема сигнала и точность измерений и, следовательно, достоверность оценки эффективности экранировани .

Применение простых сигналов не позвол ет проводить оценку эффективности экранировани сразу во всем диапазоне частот работы системы, а только поэтапно, что, в конечном счете, приводит к увеличению времени работ, которое зависит от количества переходов с одной частоты на другую, прив зки к сигналу, определени его достоверности и др. Простые сигналы позвол ют проводить работы только в замкнутом объеме, т.е. после окончани строительства или ремонта сооружений, что ведет к зат гиванию сроков по вводу в эксплуатацию объектов.

Таким образом, применение шумопо- добных сигналов и оптимальных методов обработки при оценке эффективности экранировани сооружений позвол ет сократить врем на проведение работ в 10-103 раз.Л s

Ki - коэффициент снижени трудоемкости за счет применени ШПС и оптимальных методов обработки (уменьшает количество измерений сложных элементов, дает однозначность измерений), KI 3-5 раз; К2 - коэффициент снижени времени за счет достоверности приема сигнала, повышени помехоустойчивости системы, Ка 2-3 раза; Кз - коэффициент снижени времени, св занного с организацией измерений (перено- сом и установкой аппаратуры, ее настройкой и др.), Кз 2,5-3,0 раза; М - коэффициент снижени времени работ за счет оценки эффективности фрагментов сооружений (в ходе строительства или ремон- та), т.е. сокращени сроков просто сооружени , св занных с его аттестацией. К зависит от объема работ и определ етс объемом сооружени , Kg - коэффициент

экономии времени за счет оценки диапазона частот, определ етс из выражени

К5

Afujnc

6 Тн(прсиг)

Claims

Формула изобретени Коррел ционный способ оценки эффективности экранировани сооружений, пре- имуществено, дл высокопотенциальных радиоэлектронных средств и систем, включающий генерирование электромагнитного сигнала в направлении провер емой области , прием полученного сигнала и его последующую оценку путем измерени величины коэффициента экранировани , отличающийс тем, что. с целью расширени диапазона использовани , повышени достоверности и точности оценки эффективности экранировани сооружений и упрощени технологии, генерирование электромагнитного сигнала в направлении провер емой области осуществл ют генератором шумоподобного сигнала типа М- последовательности, база которого намного больше единицы, и антенной, а прием и последующую оценку полученного сигнала осуществл ют с помощью коррел ционного приемника.

Редактор В.Петраш

Техред М.Моргентал

Заказ 817Тираж 316Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., 4/5

Корректор С.Шевкун