SU907488A1 - Устройство обнаружени радиосигналов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиолокационной технике и может использоватьс  в гидролокации дл  обнаружени  эхо-сигналов.

Известно устройство обнаружени  радиосигналов, содержащее приемник и последовательно соединенные электронное реле, накапливающий сумматор и решающий блок 1 .

Однако известное устройство обнаружени  радиосигналов обладает низкой помехоустойчивостью при воздействии нестационарной помехи.

Цель изобретени  - повьлюние помехоустойчивости при воздействии нестационарной помехи.

Поставленна  цель достиг.аетс  тем, что в устройство обнаружени  радиосигналов , содержащее приемник и последовательно соединенные электронное реле, накапливающий сумматор и решающий блок, введены генератор гармонических колебаний, переключатель , блок сравнени  и два параллельных канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные сумматор, амплитудный ограничитель, узкополосный фильтр и фильтр нижних частот, а также полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом амплитудного ограничител , при этом йЦходы фильтров нижних частот каждого из каналов подключены к соответствующим входам блока сравнени , первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам переключател , третий и четвертый входы которого соединены с выходами полосовых фильтров первого и второго ка10 налов соответственно, а выход переключател  подключен к входу электрон- ного реле, при этом выход приемника подключен к первым входам сушла-горов первого и второго каналов, вторые

15 входы которых соединены соответственно с косинусным и синусным выходами генератора гармонических колебаний.

На чертеже приведена структурна  20 электрическа  схема предлагаемого

устройства.

Устройство обнаружени  радиосигналов содержит приемник 1, электронное реле 2, накапливающий сумматор 3,

Claims (1)

1. 25 решающий блок 4, генератор 5 гармонических колебаний, переключатель 6, блок 7 сравнени  и два параллельных канала 8 и 9, каждый из которых содержит сумматор 10, амплитудный ограничитель 11, узкополосный фильтр 12, фильтр 13 нижних частот, и поло совой фильтр 14. Устройство работает следующим об разом. С выхода приемника 1 случайный процесс, представл ющий собой либо одну шумовую помеху, либо аддитивную смесь полезного радиосигнала и помехи, поступает на первые входы сумматора 10 первого канала 8 и сум матора 10 второго канала 9. , На вторые входы этих сумматоров Ю подаютс  в квадратуре вырабатыва емые генератором 5 гармонических ко лебаний синусоидальные напр жени  V(t) с посто нной частотой ajy const лежащей в пределах полосы пропускани  приемника 1. Дл  стабилизации нормированного уровн  на заданном оптимальном значении после сумматоров 10 первого канала второго канала 9 случайные процессы подгиотс  На двухсторонние амплитудные ограничители 11 первого канала 8 и второго канала 9. Ограничение по ам плитуде случайного колебани  приводит к изменению его энергетического спектра, по влению дополнительных высокочастотных и низкочастотных составл ющих. Нагрузками амплитудных ограничителей 11 служат полосовые фильтры 1 первого канала 8 и второго канала 9 полосы пропускани  которых одинаковы с полосой пропускани  приемника вследствие чего первоначальна  форма спектра помехи восстанавливаетс  а ее дисперси  сохран етс  практиче ки неизменной при увеличении мощнос ти помехи на входе. Действительно, если уровень ограничени  значительно (допустим в 2 раза) превышает среднеквадратическое значение помехи (э , то ограничение практически отсутствует. Если же среднеквадрати ческое значение помехи возрастет в 2 раза и станет близко к уровню ограничени , то мощность помехи на входе полосового фильтра 14 уменьшитс  приблизительнов2 раза, всле ствие чего на выходах полосовых фильтров 14 эффективное напр жение помехи останетс  практически неизменным . При по влении полезного радиоси нала напр жение на выходе сумматор 10 первого канала 8 запишетс  в вид Vlt))(t)V-COSuJ i , И) где Uc.(t) - полезный сигнал; ) - помеха. Напр жение на выходе сумматора второго канала 9 аналогично выраже нию (1), исключай последний член, так как вместо него на сумматор 10 подаетс  напр жение V-SIri ujyji . Поскольку полезный сигнал Uc,(t) и помеха n(t) узкополосные, то выражение (1) можно преобразовать ult)Uj,.e -c3siuj t if)+A(t) UjJ+v-cosujyi, коэффициент, определ ющий форму огибаис:щей сигнала; ui - несуща  частота сигнгша; Ч - начальна  фаза сигнала; . WQ - средн   частота полосы пропускани  приемника 1; flfc) - начальна  фаза помехи. Выберем амплитуду гармонического колебани  V больше и предположим, что амплитуда сигнала и, большей . Рассмотрим воздействие колебани , в котором в отличие от (2) отсутствует полезный сигнал, на амплитудные ограничители 11. Напр жение на выходе амплитудного ограничител  11 при подаче на его вход суммы двух квазигармонических колебаний примет вид ( W- УО cos ( - у tos ((iui,-ut5)i+ |-COSvOoi, где Vo амплитуда выходного напр жени  гар(онического колебани , определ ема  параметрами нелинейного элемента и избирательной нагрузки; ms (- отношение эффективных напр жений помехи и гармонического колебани . Из выражени  (3) следует, что энергетический спектр выходного напр жени  состоит из трех компонент с частотами (2(JJ.(Ug), oiy и Шц . При этом эффективное напр жение колебаний со средними частотами () и - составл ет всего от амплитуды колебаний с частотой ш. Таким образом, в амплитудном ограничителе 11 подавл етс  более слабое, колебание ,  вл ющеес  в данном случае мешающим , причем это справедливо дл  обоих каналов. Однако не один эффект подавлени  не  вл етс  определ ющим в данном случае. Число выбросов флуктуации на выходе электронного реле 2 с порогом срабатывани  Vi упор дочиваетс  так, что их дисперси  в на интервале длительности полезного сигнала Т значительно уменьшаетс  за счет присутстви  в спектре помехи дискретной компоненты Vjj.d () . Поскольку в сумматорах 10 гармонические колебани  суммируютс  со случайным сигналом, фаза которого распределена равномерно в интервале (0,2Г)/ сигналы, .вьшел емые на выхо  х уэхополосных фильтров 12 первого канала 8 и второго канала 9 на частотёос (2«)у-Ыд), дадут одинаковый эффект после их низкочастотной филь рации На выходах фильтров нижних частот 13 первого канала 8 и второго канала 9. Иначе говор , усредненные за некоторый интервал времени в мен ше TC. амплитуды огибающих будут оди наковыми при отсутствии полезного сигнала Ug,(t) в шуме. В этом случае блок 7 сравнени  подключает с помощью переключател  б к электронному реле 2 с порогом срабатывани  либо полосовой фильтр 14 первого канала либо полосовой фильтр 14 вторю го ка нала 9. Предположим, что на выходе прием ника 1 по вилс  полезный сигнал U5.( и напр жение представл етс  в виде выражени  (2). Пусть при этом фаза полезного сигнала Чс совпадает с фа зой напр жени  V-tosw t, а значит, напр жение ) будет находитьс  в квадратуре с напр жением VSinujyt. Тогда на выходе амплитудного ограничител  11 первого канала 8 гарадоническа  составл юща  (t) усиливаетс  по амплитуде за счет сигнала Ug(t), а на выходе амплитудного ограничител  11 второго канала 9 гармоническа  составл юща  v(t) ослабл етс  по амплитуде. В результате на выходе узкополосного фильтра 12 первого канала 8 и далее, фильтра нижних частот 13 первого кангша получаем усредненное напр жение Кф . , , меньшее усредненного напр жени  на выходе фильтра нижних частот 13 второго канала 9, равного (: ( Y т,е. ) liN-Ut) В этом случае блок сравнени  7 вырабатывает сигнал на переключател 6 дл  подключени  к электронному ре ле 2 полосового фильтра 14 первого канала 8 на врем  анализа Т с.. В слу чае, когда фаза полезного сигнала совпадает с фазой напр жени  V-Siniw к электронному реле 2 подключаетс  переключателем 6 полосовой фильтр 1 второго канала 9. В случае промежуточных значений фазы сигнала с, относительно колебаний Vс.05 uJvjt и V-9(«w)v к электронному реле 2 будет подключен тот полосовой фильтр 14, на выходе которо го происходит наименьшее взаимное ослабление гармонического колебани  и полезного радиосигнала. На выходе электронного реле 2 с порогом срабатывани  по вл етс  последовательность стандартных по амп туде, длительности и пол рности импульсов , соответствующих выбросам флуктуации, превышающих заданный по роговый уровень и. С выхода электронного реле 2 последовательность стандартных, но случайно расположенных во времени импульсов подаетс  на накапливёиощий сукматор 3 числа выбросов, превьаиающих нормированный порог h т г за врем , равное длительности полезного радиосигнала Т, в течение всего заданного времени наблюдени  Тц, который можно выполнить по методу скольз щей рамки , например, сложением импульсов потока и вычитанием задержанных на врем. Tjj импульсов того же потока на реверсивном счетчике или другими методами . Факт обнаружени  полезного радиосигнала устанавливаетс  реиающим блоком 4 в том случае, когда в скольз щем интервале (t - Т, t) окажетс  число импульсов, большее или равное критическому порогу Np, т.е. N(t - Те ,t)No. 1 на малых нормированных уровн х h О и 1,0 среднеквадратичное отклонение числа выбросов i, меньше, чем при 0. На уровне h 2,0-(4ц увеличиваетс , но отношение (/VS. все равно остаетс  меньшим того же отношени  при.действии одной компоненты n(t). При j 3 как (абсолютные iv, так и относительные значени  ii(isi/NU) среднеквадратического отклонени  на пор док и более меньше соответствующих величин при -- 0. итсюда видно, что добавление гармонической составл ющей V(t) уменьшает среднеквадратическое отклонение числа выбросов флуктуации бц и отношение ( (t) . Таким образом, использование предлагаемого устройства дает возможность повысить его помехоустойчивость, при воздействии нестационарной помехи. Формула изобретени  Устройство обнаружени  радиосигналов , содержащее приемник и последовательно соединенные электронное реле , накапливающий сумматор и решающий блок,отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости при воздействии нестационарной помехи, в него введены генератор гармонических колебаний, переключатель , блок сравнени  и два параллельных канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные сулийатор, амплитудный ограничитель , узкополосный фильтр и фильтр нижних частот, а также полосовой фильтр, вход которого соединен с вьв4одом амплитудного ограничител , при этом выходы фильтров нижних частот каждого из каналов подключены к соответствующим входам блока сравнени , первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам переключател , третий и четвертый входы которого соединены с выкосами полосовых фильтров первого и второго каналов соответственно, а выход переключател  подключей к входу электронного реле, при этом выход приемника подключен к первым входам сукматоров первого и второго каналов, вторые входы которых соед нены соответственно с косинусным и синусным выходами генератора гармонических колебаний.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Соколов О.Л., Шамаур В.Б. Обнаружение допплеровских радиосигналов приемником со счетчиком числа выбросов аддитивного шума.-Ргщиотехника , 1972,т. 27, 6, с, 1 (прототип).

   н

   /

   а

   к