13.02.2018
218.016.2968

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИЧЕНИЯ ВИДА МОДУЛЯЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0001840894
Дата охранного документа
20.08.2014
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение предназначено для использования в станциях радиотехнической разведки. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит последовательно соединенные первый преобразователь частоты, первый конвольвер, фильтр, детектор огибающей и селектор длительности, содержит также вторые преобразователь частоты и конвольвер, две линии задержки, два сумматора, усилитель-ограничитель, генератор импульсов и логическую схему, при этом генератор импульсов, второй конвольвер, усилитель-ограничитель, второй преобразователь частоты, первая линия задержки и первый сумматор соединены последовательно, выход первого сумматора связан с дополнительным входом первого конвольвера, выход второго сумматора соединен с входом первого преобразователя частоты, вход второго сумматора через вторую линию задержки соединен с дополнительными входами первого и второго сумматоров и дополнительным входом второго конвольвера, входы логической схемы подключены к выходам селектора длительности. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое устройство различения вида модуляции импульсных радиолокационных сигналов предназначено для использования в станциях радиотехнической разведки и пассивного целеуказания.

В настоящее время известны устройства различения радиолокационных сигналов.

В качестве аналога рассмотрим авт. свид. № 1840866 по заявке с приоритетом от 21.02.1974, в котором разработано устройство различения импульсных сигналов с ЛЧМ, ФМ и сигналов с немодулированной несущей (простые сигналы). В первом и втором аналогах для различения вида модуляции сигналов используется информация о ширине спектра сигнала на основной и удвоенной частотах (спектральный метод). Этот метод характеризуется низкой чувствительностью, так как для получения оценки о ширине спектра сигнала необходимы большие соотношения сигнал/шум.

Другие аналоги разработаны на базе автокорреляционного метода, в котором для различения используются отличия откликов автокоррелятора при воздействии ЛЧМ, ФМ и простых сигналов. Автокорреляционный метод по сравнению со спектральным методом имеет более высокую чувствительность при обработке ЛЧМ сигналов, так как автокоррелятор осуществляет сжатие спектра ЛЧМ сигнала, который концентрируется в узкой полосе частот. При различении ФМ и простых сигналов чувствительность автокорреляционного и спектрального методов практически одинакова. Таким образом, устройства различения импульсных ЛЧМ, ФМ и простых сигналов, реализованные на основе автокорреляционного и спектрального методов, имеют чувствительность, которая значительно ниже оптимальной. Последнее обусловлено тем, что в известных устройствах не осуществляется временное сжатие сложных сигналов.

Рассмотрим схему устройства (Отчет по НИР "Парсек", часть 3, Исследование антенных и приемных устройств адаптивных пассивных РЛС обнаружения и целеуказания, НИИ "Квант" 1975 г. Глава 6, рис.53), в котором решена задача квазиоптимального различения ЛЧМ и простых сигналов. В этой схеме различение ЛЧМ сигналов производится при низких соотношениях сигнал/шум. Повышение чувствительности достигнуто за счет временного сжатия ЛЧМ сигналов на конвольвере (свертывателе). С точки зрения чувствительности это устройство выгодно отличается от устройств, описанных в первом - пятом аналогах.

Из рассмотренных известных устройств различения сигналов наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство, описанное в отчете по НИР "Парсек", часть 3, НИИ "Квант", 1975 г., глава 6, рис.53.

Известное устройство содержит конвольвер, преобразователь частоты, фильтр, детектор огибающей, пороговую схему, селектор длительности. Конвольвер является прибором, который выполняет операцию свертки входных сигналов и .

,

где T - длительность сигналов и .

Для работы конвольвера в режиме согласованного фильтра необходимо, чтобы входные сигналы и были взаимно обращены во времени. Б известном устройстве обрабатываемый сигнал непосредственно и через преобразователь частоты подается на входы конвольвера. При этом преобразование частоты осуществляется так, что ЛЧМ сигналы на входах конвольвера имеют противоположные знаки скорости перестройки частоты, т.е. входные сигналы являются взаимнообращенными во времени. На выходе конвольвера включен фильтр, настроенный на суммарную частоту входных сигналов. Он выделяет сжатый во времени ЛЧМ сигнал. Этот сигнал детектируется и обнаруживается пороговой схемой. На выходе пороговой схемы имеется стандартный по амплитуде видеоимпульс, длительность которого равна длительности сжатого сигнала. Простые сигналы имеют коэффициент сжатия, равный единице, т.е. эти сигналы не сжимаются. Для селекции ЛЧМ и простых сигналов на выходе пороговой схемы включен селектор длительности, который разделяет сигналы по длительности, т.е. по виду модуляции.

Известное устройство позволяет квазиоптимальным способом различать ЛЧМ и простые сигналы.

Поэтому недостатком известного устройства является отсутствие квазиоптимального различения сигналов с ФМ.

Анализ радиолокационного поля 70-80 гг. показывает, что наряду с ЛЧМ и простыми импульсными сигналами, широкое применение находят сигналы с бинарной фазовой манипуляцией 0, π (ФМ).

Целью настоящего изобретения является квазиоптимальное различение сигналов с бинарной фазовой манипуляцией 0, π.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее первый преобразователь частоты и первый конвольвер, вход которого подключен к выходу первого преобразователя частоты, цепь последовательно включенных фильтра, детектора огибающей, пороговой схемы, селектора, длительности, причем выход конвольвера соединен со входом фильтра, введены первый сумматор и первая линия задержки, вход и выход которой подключены ко входам первого сумматора, а выход первого сумматора соединен со входом первого преобразователя частоты, генератор коротких импульсов, второй конвольвер, второй сумматор, логическая схема и цепь, состоящая из последовательно включенных усилителя-ограничителя, второго преобразователя частоты и второй линии задержки, которая включена между выходом второго конвольвера и вторым входом второго сумматора; выход второго сумматора соединен с первым входом второго конвольвера, первый вход второго конвольвера и первый вход второго сумматора соединены вместе и подключены ко входу первой линии задержки, а выход генератора коротких импульсов соединен со вторым входом второго конвольвера; первый и второй выходы селектора длительности подключены ко входам логической схемы.

Таким образом, введение в известное устройство дополнительных узлов и связей дало возможность получить новый эффект квазиоптимальное различие ФМ сигналов, т.е. в предлагаемом устройстве решена задача квазиоптимального различения трех видов сигналов.

На чертежах фиг.1 и фиг.2 представлены соответственно блок-схема предлагаемого устройства и диаграмма сигналов на выходе селектора длительности.

Предлагаемое устройство (фиг.1) состоит из генератора коротких импульсов 1, конвольвера 2, усилителя-ограничителя 3, преобразователя частоты 4, линии задержки 5, сумматора 6, линии задержки 7, сумматора 8, преобразователя частоты 9, конвольвера 10, фильтра 11, детектора 12, пороговой схемы 13, селектора длительности 14, логической схемы 15.

Вход предлагаемого устройства подключен к первому входу конвольвера 2, входам сумматоров 6, 8 и входу линии задержки 7. Выход генератора коротких импульсов 1 соединен со вторым входом конвольвера 2, выход которого через цепь последовательно соединенных усилителя-ограничителя 3, преобразователя частоты 4, линии задержки 5 подключен к другому входу сумматора 6. Выход линии задержки 7 соединен с другим входом сумматора 8, причем выход последнего через преобразователь частоты 9 подключен ко второму входу конвольвера 10, а выход сумматора 6 - к первому входу конвольвера 10. Выход конвольвера 10 через цепь последовательно включенных фильтра 11, детектора огибающей 12, пороговой схемы 13 соединен со входом селектора длительности 14. Первый и второй выходы селектора длительности 14 подключены ко входам логической схемы 15, три выхода которой (вых.1 - простой, вых.2 - ЛЧМ, вых.3 - ФМ) являются выходами устройства.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства.

Конвольвер 10 используется в режиме согласованного фильтра, а конвольвер 2 применяется для обращения сигналов во времени.

В предлагаемом устройстве осуществляется двухэтапное сжатие сигналов. На первом этапе входной сигнал через сумматор 6 поступает на первый вход конвольвера 10 и через сумматор 8 и преобразователь частоты 9 - на его второй вход. При этом когда поступавший сигнал имеет ЛЧМ, то на входах конвольвера 10 имеем два взаимнообращенных во времени сигнала. На выходе фильтра 11 получается сжатый радиосигнал, который детектируется и подается на пороговую схему 13. На выходе последней формируется импульс стандартной амплитуды и длительности, равной длительности огибающей сжатого сигнала. Селектор длительности 14 пропускает этот сигнал на свой выход 1. При обработке простых и ФМ сигналов их сжатие на конвольвере 10 не осуществляется. Для простых сигналов на выходе 2 селектора длительности 14 формируется импульс, а для ФМ сигналов на выходах 1, 2 селектора длительности 14 импульс отсутствует. Входной сигнал поступает также на первый вход конвольвера 2. При подаче на второй вход конвольвера 2 напряжения от генератора коротких импульсов 1 на выходе конвольвера 2 получается обращенный во времени радиосигнал, который усиливается и ограничивается по амплитуде в усилителе-ограничителе 3. Частота обращенного сигнала не равна частоте входного сигнала. Поэтому в преобразователе частоты 4 обращенный сигнал переносится на частоту входного сигнала. На этом заканчивается первый этап обработки сигнала.

На втором этапе обработки задержанный в линии задержки 7 входной сигнал через сумматор 8, преобразователь частоты 9 поступает на вход 2 конвольвера 10, а обращенный сигнал с выхода преобразователя частоты 4 через линию задержки 2, сумматор 6 подается на вход 1 конвольвера 10. При этом для ЛЧМ и ФМ сигналов на выходе фильтра 11 имеем сжатый во времени сигнал, который формируется на выходе 1 селектора длительности 14, а для простых сигналов импульс формируется на выходе 2 селектора длительности 14.

Диаграмма импульсов на выходе селектора длительности 14 приведена на фиг.2. Для ЛЧМ сигналов имеется два коротких импульса, для ФМ сигналов - один короткий импульс, для простых сигналов - два широких импульса.

Таким образом, информация о виде модуляции сигнала заключена в длительностях и количестве импульсов, которые полезно используются для селекции сигналов в логической схеме.

При приеме простых сигналов логическая схема формирует импульс на выходе 1, при обработке ЛЧМ сигналов - на выходе 2, а в случае ФМ сигналов - на выходе 3.

В предлагаемом устройстве диодные конвольверы 2, 10 идентичны и выполнены на звукопроводе из ниобата лития. Конвольвер имеет два акустически развязанных канала. В каждом канале осуществляется преобразование радиосигналов в поверхностные акустические волны (ПАВ), которые распространяются в противоположных направлениях. Взаимодействие ПАВ происходит на диодах, которые включены последовательно. Частоты настройки преобразователей первого и второго каналов, соответственно, равны 30 мГц и 47 мГц, а их полосы пропускания - 5 мГц. Общая протяженность диодносвязанной системы составляет 34 мм, что соответствует времени интегрирования 10 мсек.

Генератор коротких импульсов выполнен на кварцевом гетеродине, частота которого равна 77 мГц, а длительность импульсов 0,1 мксек.

Усилитель-ограничитель представляет последовательно включенные дифференциальные каскады.

Преобразователи частоты 4, 9 состоят из кольцевых балансных смесителей и гетеродинов.

В качестве линий задержи 5, 7 используются линии задержки на ПАВ.

Остальные узлы предлагаемого устройства выполнены по известным типовым схемам.

Предлагаемое устройство производит различение импульсных ЛЧМ, ФМ и простых сигналов квазиоптимальным способом и позволяет за счет временного сжатия сложных сигналов повысить чувствительность устройств различения вида модуляции сигналов.

Устройство для различения вида модуляции импульсных радиолокационных сигналов, содержащее последовательно соединенные первый преобразователь частоты, первый конвольвер, фильтр, детектор огибающей и селектор длительности, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены дополнительно вторые преобразователь частоты и конвольвер, а также две линии задержки, два сумматора, усилитель-ограничитель, генератор импульсов и логическая схема, при этом генератор импульсов, второй конвольвер, усилитель-ограничитель, второй преобразователь частоты, первая линия задержки и первый сумматор соединены последовательно друг с другом, выход первого сумматора связан с дополнительным входом первого конвольвера, выход второго сумматора соединен с входом первого преобразователя частоты, а вход второго сумматора через вторую линию задержки соединен с дополнительными входами первого и второго сумматоров и дополнительным входом второго конвольвера, входы же логической схемы подключены к выходам селектора длительности.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИЧЕНИЯ ВИДА МОДУЛЯЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЛИЧЕНИЯ ВИДА МОДУЛЯЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 38 items.
19.01.2017
№217.015.9270

Устройство временной автоматической регулировки усиления

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в приемниках морских РЛС. Технический результат - повышение помехозащищенности. Устройство содержит последовательно включенные замкнутые в кольцо, первый аттенюатор, усилитель, детектор, ограничитель, ключ, интегратор, блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841234
Дата охранного документа: 10.12.2016
19.01.2017
№217.015.9273

Цифровая следящая система

Изобретение относится к автоматическим системам связи цифровых вычислительных машин с силовыми приводами управления. Технический результат - повышение точности системы. Устройство содержит задатчик синуса и косинуса угла, узел управления, преобразователи 3, 4 код-напряжение, узлы сравнения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841239
Дата охранного документа: 10.12.2016
19.01.2017
№217.015.930a

Устройство для распознавания бинарных фазоманипулированных сигналов

Изобретение относится к приемникам импульсной информации и предназначено для использования в станциях радиотехнической разведки и пассивных системах целеуказания в качестве аппаратуры определения вида внутриимпульсной модуляции сложных сигналов. Технический результат - повышение эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841159
Дата охранного документа: 20.07.2016
19.01.2017
№217.015.9312

Устройство для определения вида внутриимпульсной модуляции

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах радиотехнической разведки и измерительной технике. Технический результат - расширение полосы рабочих частот. Устройство содержит усилитель-ограничитель, линию задержки, формирователь импульсов, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841158
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.02.2018
№218.016.287c

Устройство формирования сложных сигналов

Изобретение относится к формирователям сложных сигналов и может быть использовано в составе импульсных РЛС. Достигаемый технический результат - обеспечение формирования периодически повторяющихся пачек радиоимпульсов с линейной частотной модуляцией. Указанный результат достигается за счет того,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841042
Дата охранного документа: 27.02.2015
13.02.2018
№218.016.287f

Устройство для различения лчм сигналов

Изобретение относится к приемникам импульсной информации и может быть применено в станциях радиотехнической разведки и целеуказания. Достигаемый технический результат - повышение точности различения ЛЧМ сигналов. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841015
Дата охранного документа: 27.01.2015
13.02.2018
№218.016.2883

Устройство для различения линейно-частотно-модулированных сигналов

Изобретение относится к приемникам импульсной информации и может быть применено в станциях радиотехнической разведки и целеуказания. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности устройства при обеспечении высокой достоверности различения сигналов. Указанный результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841016
Дата охранного документа: 27.01.2015
13.02.2018
№218.016.288d

Устройство контроля коэффициента шума приемника свч

Изобретение относится к устройствам контроля радиолокационной аппаратуры и может быть использовано в связных и радиолокационных приемниках СВЧ Достигаемый технический результат - повышение точности измерения. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит генератор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841041
Дата охранного документа: 27.02.2015
13.02.2018
№218.016.289b

Устройство для определения параметров внутриимпульсной модуляции линейно-частотно-модулированных сигналов

Изобретение относится к устройствам обработки импульсной информации и может быть использовано в станциях радиотехнической разведки и в пассивных системах целеуказания. Достигаемый технический результат - повышение достоверности определения параметров. Указанный результат достигается за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841022
Дата охранного документа: 10.02.2015
13.02.2018
№218.016.28b5

Способ и устройство для быстрой синхронизации в системах с шумоподобными сигналами

Изобретение относится к технике связи и предназначено для использования в системах с шумоподобными сигналами. Достигаемый технический результат - сокращение времени поиска и упрощение устройства. Указанный результат достигается за счет того, что устройство синхронизации шумоподобных сигналов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0001841074
Дата охранного документа: 20.04.2015

Похожие РИД в системе