SU376781A1

SU376781A1 - DEVICE FOR MODELING REVERBERATION

Info

Publication number: SU376781A1
Application number: SU1667721A
Authority: SU
Inventors: С. Пол ков В.
Priority date: 1971-06-14
Filing date: 1971-06-14
Publication date: 1973-04-05

Description

1one

Изобретение относитс к :области аналоговой вычислительной техники.The invention relates to: the field of analog computing.

Устройство дл моделировани .реверберационной помехи предназначено дл боевой подготовки гидроакустиков и вл етс учебно-тренировочным устройством.A device for simulating a reverberation noise is intended for combat training of sonars and is a training device.

В известных устройствах моделирование реверберационной помехи осуществл етс с помощью генератора белого шума (тиратрон в магнитном поле, шум щий диод или газоразр дна трубка и т. п.), в анодную цепь которого включен колебательный контур. С inoмощью этого контура из белого шума вырезаетс шум с полосой, соответствующей полосе приемного тракта гидролокационной станции. Уровень моделируемого реверберационного процесса измен етс во времени с помощью экспоненциального напр жени , получаемого при разр де емкости.In the known devices, the reverberation noise is simulated using a white noise generator (a thyratron in a magnetic field, a noisy diode or a gas discharge tube, etc.), in the anode circuit of which the oscillating circuit is included. With the help of this circuit, noise is cut out of the white noise with a band corresponding to the band of the receiving channel of the sonar station. The level of the simulated reverberation process varies over time using the exponential voltage produced by discharging capacitance.

При таком методе не достигаетс необходимого подоби статистических характеристик имитируемого сигнала реальному реверберационному процессу. Вместо элементарных сигналов одной частоты генерируетс белый шум, а вместо сложного амплитудво-частотнопо спектра, определ емого формой излучаемого сигнала, получают шум, частотный спектр которого имеет вид резонансной кривой одиночного контура.With this method, the required similarity of the statistical characteristics of the simulated signal to the actual reverberation process is not achieved. Instead of elementary signals of one frequency, white noise is generated, and instead of a complex amplitude-frequency spectrum, determined by the shape of the radiated signal, noise is obtained, the frequency spectrum of which has the form of a single-loop resonant curve.

При таком методе затруднен контроль ina .раметров моделируемого реверберац онного сигнала, например его дисперсии, без чего невозможна оценка натренированности гидроакустика .With this method, it is difficult to control the ina of the parameters of the simulated reverberation signal, for example, its dispersion, without which it is impossible to estimate the hydroacoustical training.

Кроме того за счет «фликкер-эффекта на частотах от 10 до 1000 гц в шумах электронных приборов часто возникает паразитна флуктуаци . Предлагаемое устройство позвол ет осуществить моделирование реверберационного процесса путем синтезировани набора квазислучайных сигналов. Дл того, чтобы заменить сигнал со сплошным спектром дискретным набором сигналов, величина шага дискретностиIn addition, due to the “flicker effect at frequencies from 10 to 1000 Hz, parasitic fluctuation often occurs in the noise of electronic devices. The proposed device allows simulation of the reverberation process by synthesizing a set of quasi-random signals. In order to replace a signal with a continuous spectrum with a discrete set of signals, the discrete step size

должна быть не более величины дифференциального .порога различени тона гармонического сигнала.must be no more than the value of the differential threshold for distinguishing the tone of a harmonic signal.

Исход из этого, а также «а величины частотного спектра реверберационного сигналаFrom this, as well as "and the magnitude of the frequency spectrum of the reverberation signal

достаточно синтезировать 10-15 гармонических составл ющих, фазы которых равномерно распределены в интервале О-360°, а амплитуды подчин ютс релеевскому распределению .it is enough to synthesize 10-15 harmonic components, the phases of which are evenly distributed in the interval O-360 °, and the amplitudes are subject to the Rayleigh distribution.

Функциональна схема предложевного устройства показана на чертеже.Functional diagram of the proposal device shown in the drawing.

Оно содержит генератор напр жени смещени 1, генератор управл ющих напр жений 2, модул тор 3i-Зп, синусо-косинусные вращающиес трансформаторы (СКВТ) 4i-4„, двигатель частотного сдвига 5, сумматор синусных составл ющих 6, косинусных составл ющих 7 и общий сумматор 8; блок флюктуации огибающей реверберации 9; схему временного изменени уровн реверберации 10 и многозвенный фильтр 11.It contains bias voltage generator 1, control voltage generator 2, 3i-3p modulator, sine-cosine rotating transformers (SCWT) 4i-4 ' total adder 8; block fluctuation envelope reverb 9; a time varying reverb level circuit 10 and a multi-stage filter 11.

Генератор напр жени смещени 1 вырабатывает синусоидальное напр жение с частотой Шс, равной частоте «излучаемого сигн1ала сос t/-coscDc. Оно подаетс на модул торы 3i-Зп, где модулируетс случайными .напр жени ми с релеевским законом распределени амплитуд E(t), получаемыми от генератора управл ющих напр жений 2, чем достигаетс моделирование огибающей рев рберационного процесса.The bias voltage generator 1 produces a sinusoidal voltage with a frequency Bc equal to the frequency of the emitted signal t / -coscDc. It is applied to the 3i-3p modulators, where it is modulated by random stresses with the Rayleigh amplitude distribution E (t), obtained from the control voltage generator 2, thus achieving a simulation of the envelope of the rotational process.

Выходы модул торов 5i-Зп подключены к статорным обмоткам СКВТ 4i-4п, на которые , таким образом, поданы сигналы U(t) E(t)-sin№ct, а ИХ роторы развернуты наThe outputs of the modulators 5i-Zp are connected to the stator windings of the SSCT 4i-4p, to which, therefore, signals U (t) E (t) -sin№ct are given, and their rotors are turned on

. ,:„. 2П . ,: “. 2P

угол фг - , чем достигаетс равномерноеangle fg -, which achieves a uniform

распределение плотности фазы реверберационного процесса.density distribution phase reverb process.

Роторы СКВТ 4i-4п вращаютс от двигател , число оборотов которого определ етс частотным спектром реверберации. Дл прШгоугольного имиульса, например, учитыва , чтоThe rotors of the SCRT 4i-4p rotate from the motor, the speed of which is determined by the frequency spectrum of the reverberation. For example, for example, taking into account that

Af 2ч-3Af 2h-3

д/„ -.d / „-.

-f- где т - длительность зондирующего импульса, число оборотов роторов СКВТ составит 2.000+6.000 об/мин.-f- where t is the duration of the probe pulse, the number of rotations of the rotors of the SCWT will be 2.000 + 6.000 rpm.

На входах сумматоров 6 и 7, к которым подключены роторные обмотки СКВТ (например, еа входе сумматора косинусных составл ющих ) имеет -место:At the inputs of the adders 6 and 7, to which the rotor windings of the SCWT (for example, at the input of the cosine components adder) are connected, has:

п f, () (О sin «): + gcOS (Шо + i) п f, () (О sin «): + gcOS (Sho + i)

-(Ii Si - o) + Л + - (Ii Si - o) + L +

+ 2 sin ((«с + ) + г г 1+ 2 sin ((“с +) + g g 1

т. e. квазигармоническое колебание, имеющее относительно частоты сигнала сос спектр сщириной Д/ - .t. e. quasiharmonic oscillation, which has a spectrum with a frequency of D / - relative to the frequency of the coax signal.

Дл моделировани флюктуации реверберации используетс одна из известных схем генерировани низкочастотных флюктуации, а изменение среднего уровн реверберациоеного процесса осуществл етс с помощью экспоненциального напр жени , полученного при разр де емкости.To simulate reverberation fluctuations, one of the known low-frequency fluctuation generation schemes is used, and the change in the average level of the reverberation process is carried out using the exponential voltage obtained by discharging capacitance.

Многозвенный фильтр 11, представл собой комбинацию колебательных контуров, обеспечивает формирование амплитудно-частотного спектра реверберационного сигнала.Multilink filter 11, being a combination of oscillatory circuits, ensures the formation of the amplitude-frequency spectrum of the reverberation signal.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл моделировани реверберационной помехи, содержащее генератор уровней управл ющих напр жений, генератор напр жени смещени и сумматоры, отличающеес тем, что, с целью расщирени класса рещаемых задач, повыщени точности и упрощени устройства, оно содержит модул торы, ко входам которых подключены генератор уровней управл ющих напр жений и генератор напр жени смещени , синусно-косинусние вращающиес трансформаторы, статорные обмотки которых соединены с модул торами, двигатель частотного сдвига, вал которого механически соединен с роторами сииусно-косинусвых вращающихс трансформаторов, и многозвенный фильтр, вход которого соединен через первый сумматор со вторым и третьим сумматорами , подключенными к синусно-косинусным вращающимс трансформаторам.A device for simulating reverberation interference, comprising a control voltage level generator, a bias voltage generator and adders, characterized in that, in order to extend the class of tasks to be performed, improve accuracy and simplify the device, it contains modulators to which inputs a level generator is connected control voltages and a bias voltage generator, sine-cosine rotary transformers, the stator windings of which are connected to modulators, a frequency shift motor, whose shaft is mechanically Eski coupled to rotors siiusno-kosinusvyh rotating transformers, and multi-link filter whose input is connected via the first adder to a second and a third adder connected to a sine-cosine rotary transformers.