×
29.06.2019
219.017.9c27

НЕЛИНЕЙНЫЙ РАДАР ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ПРОДУКТОПРОВОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при разработке мобильных нелинейных радиолокационных систем для дистанционного мониторинга продуктопроводов (нефтепроводов, газопроводов и амиакопроводов). Достигаемый технический результат - увеличение дальности обнаружения комбинационных сигналов, формируемых контактами «метал-окисел-метал» за счет облучения их двумя независимыми зондирующими линейно-частотно-модулированными (ЛЧМ) сигналами, а также сочетания корреляционной обработки с узкополосной фильтрацией полезных сигналов от помех и последующего их линейного сложения. Для достижения указанного результата в нелинейный радар введены соединенные первый направленный ответвитель, первый вентиль, первый сумматор, второй блок формирования зондирующего ЛЧМ сигнала, второй усилитель, второй направленный ответвитель, второй вентиль, второй сумматор, блок задержки, усилитель промежуточной частоты, фазовый детектор, интегратор, аналого-цифровой преобразователь и фазовращатель, определенным образом соединенные между собой и остальными элементами нелинейного радара. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при разработке мобильных нелинейных радиолокационных систем для дистанционного мониторинга продуктопроводов (нефтепроводов, газопроводов и амиакопроводов).

Известны нелинейные радары, например система METRRA [Зарубежная радиоэлектроника, № 11, 1984, стр.49-50, рис.23, патент US № 4053891, G01S 9/02, патент US № 3836960, G01S 9/02], которые содержат последовательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности, фильтр нижних частот и передающую антенну, а также последовательно соединенные приемную антенну, полосовой фильтр, приемник и индикаторное устройство, при этом второй вход усилителя мощности через последовательно соединенный модулятор и синхронизатор подключен ко второму входу приемника.

Существует два варианта построения систем METRRA [Зарубежная радиоэлектроника, № 11, 1984, стр.50]:

с использованием передатчика, работающего на одной частоте, и приемника гармоник частоты передатчика;

с использованием передатчика, работающего на двух частотах, и приемника, настроенного на сигнал одной из комбинационных частот.

Однако для первого варианта при поиске протяженных металлических объектов, находящихся под земляным покровом, с увеличением частоты полезного сигнала в три раза возрастают его потери, вызванные поглощением на трассе распространения, что приводит к уменьшению дальности обнаружения искомого объекта.

Недостатком известного устройства является небольшая дальность и низкая точность обнаружения объектов и невозможность распознавания обнаруженных объектов.

Во втором случае при облучении протяженных металлических объектов, находящихся под земляным покровом, двухчастотным сигналом нелинейный контакт выполняет функцию находящегося на расстоянии смесителя, вырабатывающего ряд комбинационных частот.

Недостатком второго варианта построения нелинейного радара являются высокие требования к линейности передатчика и передающего тракта в целом, а также отсутствие возможности селекции обнаруженных объектов по дальности.

Известно радиолокационное устройство распознавания искусственных целей, описанное в патенте RU № 2079856, опубликованное 20.05.97 г., G01S 13/02. Данное устройство содержит генератор, усилитель, антенну, антенный переключатель, синхронизатор, модулятор, усилитель, гетеродин, М умножителей частоты, 2М смесителей, 2М фильтров, М усилителей промежуточной частоты, М амплитудных детекторов, М блоков деления, М блоков сравнения, датчик опорных напряжений, схему И, индикаторное устройство.

Недостатком известного устройства является небольшая дальность обнаружения исследуемых объектов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является нелинейный радар для обнаружения исполнительных радиоэлектронных устройств управления взрывом [патент RU № 2251708, G01S 13/02, опубл. 10 мая 2005 г.], принятый за прототип.

На фиг.1 представлена структурная схема нелинейного радара-прототипа, где приняты следующие обозначения:

1 - опорный генератор;

2.1, 2.2 - первый и второй делители частоты;

3 - линейный частотно-модулированный (ЛЧМ) генератор;

4.1-4.7 - первый-седьмой полосовые фильтры (ПФ);

5.1-5.4 - первый-четвертый смесители;

6 - блок формирования зондирующего ЛЧМ сигнала;

7 - усилитель мощности;

8 - фильтр нижних частот (ФНЧ),

9 - передающая антенна;

10 - приемная антенна;

11 - приемник;

12 - индикаторное устройство;

13 - блок формирования гетеродинных сигналов;

23 - режекторный фильтр;

24 - блок фильтров точной селекции;

25 - блок формирования гетеродинного ЛЧМ сигнала.

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные опорный генератор 1, первый делитель частоты 2.1, ЛЧМ генератор 3, первый ПФ 4.1, второй делитель частоты 2.2, третий ПФ 4.3, первый смеситель 5.1, четвертый ПФ 4.4, блок формирования зондирующего ЛЧМ сигнала 6, усилитель мощности 7, ФНЧ 8 и передающая антенна 9. Кроме того, последовательно соединенные приемную антенну 10, пятый ПФ 4.5, второй смеситель 5.2, шестой ПФ 4.6, третий смеситель 5.3, седьмой ПФ 4.7, режекторный фильтр 23, четвертый смеситель 5.4, блок фильтров точной селекции 24, приемник 11 и индикаторное устройство 12, второй вход которого соединен с выходом первого делителя частоты 2.1. При этом выход ЛЧМ генератора 3 через последовательно соединенные второй ПФ 4.2 и блок формирования гетеродинных сигналов 13 соединен со вторым входом второго смесителя 5.2. Выход опорного генератора 1 соединен со вторыми входами ЛЧМ генератора и первого смесителя 5.1 и входом блока формирования гетеродинного ЛЧМ сигнала 25, два выхода которого соединены со вторыми входами третьего 5.3 и четвертого 5.4 смесителей соответственно.

Недостатками нелинейного радара-прототипа являются ограничения на работу по нечетным гармоникам и невозможность использования для дистанционного мониторинга протяженных металлических объектов.

Целью изобретения является увеличение дальности обнаружения комбинационных сигналов, формируемых контактами «метал-окисел-метал» за счет облучения их двумя независимыми зондирующими ЛЧМ сигналами, а также сочетания корреляционной обработки с узкополосной фильтрацией полезных сигналов от помех и последующего их линейного сложения.

Для устранения указанных недостатков в нелинейный радар, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты, линейный частотно-модулированный (ЛЧМ) генератор и первый полосовой фильтр (ПФ), последовательно соединенные первый блок формирования зондирующего ЛЧМ сигнала и первый усилитель мощности, последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ) и передающую антенну, а также второй ПФ, вход которого соединен с выходом (ЛЧМ) генератора, кроме того, последовательно соединенные приемник и индикаторное устройство, второй вход которого подсоединен к выходу делителя частоты, последовательно соединенные приемную антенну, пятый ПФ, третий смеситель и седьмой ПФ, последовательно соединенные блок формирования гетеродинных сигналов, второй смеситель и шестой ПФ, последовательно соединенные третий ПФ, первый смеситель и четвертый ПФ, а также четвертый смеситель, при этом выход опорного генератора соединен со вторым входом ЛЧМ генератора, согласно изобретению введены последовательно соединенные первый направленный ответвитель, первый вентиль и первый сумматор, выход которого соединен с входом ФНЧ, последовательно соединенные второй блок формирования зондирующего ЛЧМ сигнала, второй усилитель мощности, второй направленный ответвитель и второй вентиль, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, а также второй сумматор, выход которого соединен с входом приемника, последовательно соединенные блок задержки и усилитель промежуточной частоты (УПЧ), последовательно соединенные фазовый детектор, интегратор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и фазовращатель, выход которого соединен с входом третьего ПФ, причем выход четвертого ПФ соединен с входами второго смесителя и входом блока задержки, выход седьмого ПФ соединен с входом четвертого смесителя и первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом УПЧ, выход четвертого смесителя через восьмой ПФ соединен со вторым входом второго сумматора, при этом выход опорного генератора соединен со вторым входом АЦП и входом блока формирования гетеродинных сигналов, выход которого соединен со вторым входом четвертого смесителя 5.4, кроме того, выходы первого ПФ и второго ПФ соединены с входами первого и второго блоков формирования зондирующего ЛЧМ сигнала соответственно, выход шестого ПФ соединен с первым входом второго сумматора, второй выход второго направленного ответвителя соединен со вторым входом первого смесителя, выход первого усилителя мощности соединен с первым входом первого направленного ответвителя, второй выход которого соединен со вторым входом третьего смесителя, второй вход фазовращателя подсоединен к приемной антенне.

На фиг.2 представлена структурная схема предлагаемого нелинейного радара для дистанционного мониторинга продуктопроводов.

На фиг.3 амплитудно-частотные спектры сигналов на входе четвертого полосового фильтра.

На фиг.4 приведена амплитудно-частотная характеристика четвертого полосового фильтра.

На фиг.5 приведен амплитудно-частотный спектр полезного сигнала на выходе четвертого полосового фильтра.

Структурная схема предлагаемого нелинейного радара представлена на фиг.2, где приняты следующие обозначения:

1 - опорный генератор;

2 - делитель частоты;

3 - ЛЧМ генератор;

4.1-4.8 - первый-восьмой полосовые фильтры (ПФ);

5.1-5.4 - первый-четвертый смесители;

6.1, 6.2 - первый и второй блоки формирования зондирующего ЛЧМ сигнала;

7.1, 7.2 - первый и второй усилители мощности;

8 - фильтр нижних частот (ФНЧ),

9 - передающая антенна;

10 - приемная антенна;

11 - приемник;

12 - индикаторное устройство;

13 - блок формирования гетеродинных сигналов;

14.1, 14.2 - первый и второй направленные ответвители;

15.1, 15.2 - первый и второй вентили;

16.1, 16.2 - первый и второй сумматоры;

17 - фазовращатель;

18 - блок задержки;

19 - усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

20 - фазовый детектор;

21 - интегратор;

22 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

Предлагаемый нелинейный радар содержит последовательно соединенные опорный генератор 1, делитель частоты 2, ЛЧМ генератор 3, первый ПФ 4.1, первый блок формирования зондирующего ЛЧМ сигнала 6.1, первый усилитель мощности 7.1, первый направленный ответвитель 14.1, первый вентиль 15.1, первый сумматор 16.1, ФНЧ 8 и передающую антенну 9. Кроме того, последовательно соединенные второй ПФ 4.2, второй блок формирования зондирующего ЛЧМ сигнала 6.2, второй усилитель мощности 7.2, второй направленный ответвитель 14.2, второй вентиль 15.2, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора 16.1, при этом вход второго ПФ 4.2 подсоединен к выходу ЛЧМ генератора 3, а также последовательно соединенные приемную антенну 10, пятый ПФ 4.5, третий смеситель 5.3, седьмой ПФ 4.7, четвертый смеситель 5.4 и восьмой ПФ 4.8, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора 16.2, последовательно соединенные фазовращатель 17, третий ПФ 4.3, первый смеситель 5.1, четвертый ПФ 4.4, второй смеситель 5.2, шестой ПФ 4.6, второй сумматор 16.2 и приемник 11, выход которого соединен с первым входом индикаторного устройства 12, второй вход которого подсоединен к выходу делителя частоты 2. Выход седьмого ПФ 4.7 через последовательно соединенные фазовый детектор 20, интегратор 21 и АЦП 22 соединен с первым входом фазовращателя 17, выход четвертого ПФ 4.4 через последовательно соединенные блок задержки 18 и УПЧ 19 соединен со вторым входом фазового детектора 20.

Выход опорного генератора 1 соединен со вторыми входами ЛЧМ генератора 3 и АЦП 22 и входом блока формирования гетеродинных сигналов 13, выход которого соединен со вторыми входами второго 5.2 и четвертого 5.4 смесителей. Второй выход первого направленного ответвителя 14.1 соединен со вторым входом третьего смесителя 4.3, а второй вход второго направленного ответвителя 14.2 соединен со вторым входом первого смесителя 5.1.

Для реализации технического решения может быть использовано стандартное промышленное оборудование. Так, опорный генератор 1 представляет собой генератор с кварцевой стабилизацией, выполненный, например, на микросхеме серии К564ЛН2 [В.Н.Вениаминов, О.Н.Лебедев, А.И.Мирошниченко. Микросхемы и их применение: Справ. пособие. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989 г. 240 с, стр.210, рис.7.10д].

Делитель частоты 2 может быть выполнен, например, на микросхеме серии КМ155ИЕ8 [Перельман Б.Л., Шевелев В.И. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги. Справочник, "НТЦ Микротех", 2000 г. - 375 с: ил., стр.129, 81].

ЛЧМ генератор 3 представляет собой, например, схему цифрового синтезатора ЛЧМ сигнала [Кочемасов В.Н., Белов Л.А., Оконешников В.С. Формирование сигналов с линейной частотной модуляцией. - М.: Радио и связь, 1983. - 192 с., ил., стр.55, рис.4.12].

Фильтр 8 нижних частот, полосовые фильтры 4.1-4.8 могут быть выполнены, например, по схеме полосового фильтра [Радиопередающие устройства. / М.В.Балакирев, Ю.С.Вохмяков, А.В.Журиков и др. Под ред. О.А.Челнокова. - М.: Радио и связь, 1982. - 256 с., ил., стр.94, рис.4.12].

Смесители 5.1-5.4 представляют собой, например, диодные преобразователи частоты, выполненные по балансной схеме [М.С.Шумилин, В.Б.Козырев, В.А.Власов. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. Учебное пособие для техникумов. - М.: Радио и связь, 1987. - 320 с.: ил., стр.178, рис.2.77].

Блоки 6.1 и 6.2 формирования зондирующих ЛЧМ сигналов могут быть выполнены по схеме ФАПЧ с умножением входного опорного ЛЧМ сигнала в N раз [Гальперин М.В. Практическая схемотехника в промышленной автоматике. - М.: 1987. - 320 с.: ил., см. стр.183, рис.4. 18, б].

Блок 13 формирования гетеродинных сигналов состоит из схемы ФАПЧ с умножением в N раз [Гальперин М.В. Практическая схемотехника в промышленной автоматике. - М.: 1987. - 320 с.: ил., стр.183, рис.4. 18, б], где N - коэффициент умножения сигнала, поступающего с выхода опорного генератора, аналогичен коэффициенту умножения опорных ЛЧМ сигналов при формировании первого и второго зондирующих ЛЧМ сигналов.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

Высокостабильные колебания с выхода опорного генератора 1 с тактовой частотой ωт поступают на вход делителя частоты 2 и на второй вход ЛЧМ генератора 3. Делитель частоты 2 предназначен для формирования импульсов запуска ЛЧМ генератора 3 и для синхронизации индикаторного устройства 12. Период повторения импульсов равен длительности ЛЧМ сигнала. ЛЧМ генератор 3 формирует опорный ЛЧМ сигнал, который поступает на входы первого 4.1 и второго 4.2 ПФ.

ПФ 4.1 и 4.2 настроены на второй и четвертый подспектры ЛЧМ сигнала соответственно [патент RU № 2251708 от 10 мая 2005 г., G01S 13/02, см. стр.11]. С выхода полосовых фильтров 4.1 и 4.2 выделенные опорные ЛЧМ сигналы поступают на входы блоков 6.1 и 6.2 формирования зондирующих ЛЧМ сигналов, где происходит умножение угловой частоты опорных ЛЧМ сигналов на N раз.

С выхода блоков 6.1 и 6.2 ЛЧМ сигналы через соответствующие последовательно соединенные усилители мощности 7.1 (7.2), направленные ответвители 14.1 (14.2) и вентили 15.1 (15.2) поступают соответственно на первый и второй входы первого сумматора 16.1. На выходе первого сумматора 16.1 формируется аддитивная сумма ЛЧМ сигналов, которые через фильтр 8 нижних частот поступают на вход передающей антенны 9.

Вентили 15.1 и 15.2 предназначены для снижения взаимного влияния усилителей мощности 7.1 и 7.2, а также исключения появления на выходе передающей антенны 9 комбинационных гармоник излучаемых сигналов на частотах:

Центральная частота фильтра 8 нижних частот ωФНЧ8.0 выбирается из следующих условий:

где ω01=2πF01; ω02=(ω01+Δω0)=2π(F01+ΔF0) - центральные угловые частоты первого и второго ЛЧМ сигналов соответственно;

Δω0=2πΔF0 - приращение угловой центральной частоты второго ЛЧМ сигнала.

Полоса пропускания фильтра 8 нижних частот должна быть согласована со спектрами излучаемых ЛЧМ сигналов.

В результате одновременного излучения двух ЛЧМ сигналов:

где - скорость перестройки угловой частоты ЛЧМ сигнала;

Δω=2πΔF - девиация частоты;

S01; S02 - мгновенные амплитуды первого и второго ЛЧМ сигналов соответственно.

Девиация частоты излучаемых ЛЧМ сигналов (3) и (4) выбирается из условия обеспечения требуемого разрешения по дальности, но не более:

На исследуемом объекте в силу его кубической нелинейной зависимости вольтамперной характеристики перехода «метал-окисел-метал» облучаемые сигналы (2) и (3) претерпевают нелинейное преобразование в набор гармоник и комбинационных частот [Патент US № 3609553, Н04B 1/00]:

ωk=nω01±mω02,

где k - целое положительное число и нуль, и имеют вид:

Полезные сигналы (6) и (7) отличаются от зондирующих ЛЧМ сигналов (3) и (4) временем задержки τ, а также смещением центральных угловых частот на величину Δω0.

Для наглядности рассмотрим пример.

Пусть центральные частоты первого и второго ЛЧМ сигналов (3) и (4) имеют следующие значения: F01=750,0·МГц; F01=800,0·МГц. Тогда центральные частоты полезных сигналов (6) и (7), поступающих на входы третьего и четвертого полосовых фильтров, будут иметь следующие значения:

Для девиации частоты первого и второго зондирующих ЛЧМ сигналов полезные сигналы на комбинационных частотах (1) не перекрываются.

Поиск объектов с нелинейным переходом «метал-окисел-метал» начинается с момента излучения передающей антенной 9 зондирующих ЛЧМ сигналов (3) и (4).

На вход приемной антенны 10 наряду с сигналами, отраженными от подстилающей поверхности (помеха):

где Ωτ1= Ωτ2=μτЗ - приращение частоты, обусловленное временем задержки между сигналами, например, (8) и (3);

R3 - расстояние между приемной (передающей) антенной и подстилающей поверхностью;

С - скорость света,

поступают комбинационные составляющие (6) и (7) (полезные сигналы), отсутствующие в спектре облучающего поля.

Полезный сигнал (6) и (7), а также помеха (8) и (9) с выхода приемной антенны 10 поступают:

на вход пятого полосового фильтра 4.5;

через фазовращатель 17 на третий полосовой фильтр 4.3.

Полосовые фильтры 4.3 и 4.5 согласованы только с центральными частотами 2ω0102 и 2ω0201 и спектрами полезных сигналов (6) и (7) соответственно.

На выходе полосовых фильтров 4.3 и 4.5 мы получим полезные сигналы (6) и (7), которые поступают на сигнальные входы смесителей 5.1 и 5.3 соответственно.

На вторые входы смесителей 5.1 и 5.3 со вторых выходов второго и первого направленных ответвителей 14.1 и 14.2 соответственно поступают гетеродинные напряжения вида:

где U01; U02 - мгновенные амплитуды гетеродинных ЛЧМ сигналов соответственно;

- центральные угловые частоты первого и второго ЛЧМ гетеродинов соответственно.

Сигналы комбинационных гармоник (6) и (7) преобразуются в смесителях 5.1 и 5.2 в сигналы первой промежуточной частоты:

где Ωτ=μτ - приращение частоты, обусловленное временем задержки между сигналами, например, (6) и (10).

Сигналы, отраженные от подстилающей поверхности (8) и (9), преобразуются в смесителях 5.1 и 5.2 в сигналы вида:

где Ωτ1; Ωτ2 - приращение частоты, обусловленное временем задержки между сигналами, например, (8) и (10).

Вид амплитудно-частотных спектров полезного сигнала (12) и помехи (14) приведен на фиг.3.

Преобразованные по частоте сигналы 12 (13) и 14 (15) с выхода смесителей 5.1 и 5.2 поступают соответственно на полосовые фильтры 4.4 и 4.7. Вид амплитудно-частотной характеристики полосового фильтра 4.4 приведен на фиг.4. Центральные частоты полосовых фильтров 4.4 и 4.7 одинаковы и равны приращению угловой центральной частоты второго ЛЧМ сигнала Δω0.

Полосы пропускания полосовых фильтров 4.4 и 4.7 согласованы со спектрами полезных сигналов (12) и (13).

Полезные сигналы (12) и (13) с выхода полосовых фильтров 4.4 и 4.7 поступают соответственно на первые (сигнальные) входы смесителей 5.2 и 5.4, где они смешиваются со вторым гетеродинным напряжением:

где U''02 - мгновенная амплитуда второго гетеродинного напряжения;

ω''Г02=N·fT=Δω0 - центральная угловая частота второго гетеродинного напряжения;

fT - частота тактового сигнала, формируемого опорным генератором 1.

Преобразованные по частоте сигналы (12) и (13) с выхода смесителей 5.3 и 5.4 поступают на полосовые фильтры 4.6 и 4.8. Полосовые фильтры 4.6 и 4.8 представляют собой фильтры низкой частоты, полосы пропускания которых выбираются из условия:

где ΔRОБЗ - полоса обзора предлагаемого нелинейного радара по дальности. Ее размер определяет тактические возможности нелинейного радара по глубине.

Вид амплитудно-частотного спектра полезного сигнала, например, на выходе полосового фильтра 4.6 приведен на фиг.5.

Преобразованные по частоте полезные сигналы:

где ϕ12 - начальные фазы, имеют одинаковое значение второй промежуточной частоты ω"ПЧ10=ω"ПЧ20=μτ.

Полезные сигналы (18) (19) с выхода полосовых фильтров 4.6 и 4.8 поступают на соответствующие входы сумматора 16.2, где происходит их сложение. Увеличенный по амплитуде сигнал с выхода сумматора 16.2 поступает на вход приемника 11.

В приемнике 11 происходит усиление и преобразование полезного сигнала к виду, удобному для наблюдения на индикаторном устройстве 12. Синхронизация изображения в индикаторном устройстве 12 производится по импульсам запуска, формируемым делителем 2 частоты.

Однако наличие начальных фаз в сигналах (18) и (19) не обеспечивает линейное сложение этих сигналов. Для его реализации в предлагаемом устройстве введены: фазовращатель 17, блок 18 задержки, УПЧ усилитель 19, фазовый детектор 20, интегратор 21 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 22.

Блок 20 представляет собой фазовый детектор векторомерного типа. В детекторах этого типа образуется векторная сумма опорного и сигнального напряжений. В качестве опорного сигнала для фазового детектора 20 используется напряжение с выхода полосового фильтра 4.7. Напряжение с выхода полосового фильтра 4.4 на второй (сигнальный) вход фазового детектора 20 поступает через последовательно соединенные блок 18 задержки и усилитель УПЧ 19.

Блок 18 задержки предназначен для обеспечения фиксированной задержки Δϕ0=90°.

УПЧ 19 предназначен для обеспечения условия:

где S0 - опорный сигнал.

Условие (20) необходимо для получения линейной характеристики фазового детектора 20.

В предлагаемом устройстве применена когерентная обработка полезных сигналов (зондирующие сигналы (3) и (4) и гетеродинные напряжения (10) и (11) привязаны к сигналу опорного генератора 1 и имеют одну и туже начальную фазу, равную нулю). Поэтому опорное напряжение (13), поступающее на первый вход фазового детектора 20, по отношению к сигнальному напряжению (12) обладает достаточной частотной стабильностью.

Следовательно, результирующее напряжение, амплитуда которого зависит от фазового сдвига между опорным и сигнальным напряжениями (13) и (12), подвергается амплитудному детектированию, в результате чего выделяется информационная составляющая, пропорциональная разности фаз. Величина информационной составляющей зависит от значения разности фаз, а полярность - от ее знака. Синхронизация АЦП 22 производится по сигналу опорного генератора 1.

Информационная составляющая с выхода фазового детектора 20 через интегратор 21 поступает на первый (сигнальный) вход АЦП 22. После аналого-цифрового преобразования цифровые коды с выхода АЦП 22 поступают на первый вход фазовращателя 17 для изменения начальной фазы поступающего на вход полезного сигнала (12) на первой промежуточной частоте. Подстройка ее происходит до тех пор, пока информационная составляющая на выходе фазового детектора 20 не станет равной нулю, то есть:

Δϕ=ϕ12=90°.

Таким образом, введение в состав нелинейного радара новых блоков и связей не только снижает влияние зондирующего сигнала и его гармоник, поступающих на вход приемного канала как с передающей антенны, так и отраженных от подстилающей поверхности, но и обеспечивает повышение дальности обнаружения комбинационных сигналов, формируемых контактами «метал-окисел-метал» за счет сочетания корреляционной обработки с узкополосной фильтрацией полезных сигналов, поступающих на вход приемной антенны, от помех и последующего их линейного сложения.

Нелинейныйрадар,содержащийпоследовательносоединенныеопорныйгенератор,делительчастоты,линейныйчастотно-модулированный(ЛЧМ)генераторипервыйполосовойфильтр(ПФ),последовательносоединенныепервыйблокформированиязондирующегоЛЧМ-сигналаипервыйусилительмощности,последовательносоединенныефильтрнижнихчастот(ФНЧ)ипередающуюантенну,атакжевторойПФ,входкоторогосоединенсвыходом(ЛЧМ)генератора,крометого,последовательносоединенныеприемникииндикаторноеустройство,второйвходкоторогоподсоединенквыходуделителячастоты,последовательносоединенныеприемнуюантенну,пятыйПФ,третийсмесительиседьмойПФ,последовательносоединенныеблокформированиягетеродинныхсигналов,второйсмесительишестойПФ,последовательносоединенныетретийПФ,первыйсмесительичетвертыйПФ,атакжечетвертыйсмеситель,приэтомвыходопорногогенераторасоединенсовторымвходомЛЧМ-генератора,отличающийсятем,чтовведеныпоследовательносоединенныепервыйнаправленныйответвитель,первыйвентильипервыйсумматор,выходкоторогосоединенсвходомФНЧ,последовательносоединенныевторойблокформированиязондирующегоЛЧМ-сигнала,второйусилительмощности,второйнаправленныйответвительивторойвентиль,выходкоторогосоединенсовторымвходомпервогосумматора,атакжевторойсумматор,выходкоторогосоединенсвходомприемника,последовательносоединенныеблокзадержкииусилительпромежуточнойчастоты(УПЧ),последовательносоединенныефазовыйдетектор,интегратор,аналого-цифровойпреобразователь(АЦП)ифазовращатель,выходкоторогосоединенсвходомтретьегоПФ,причемвыходчетвертогоПФсоединенсвходамивторогосмесителяивходомблоказадержки,выходседьмогоПФсоединенсвходомчетвертогосмесителяипервымвходомфазовогодетектора,второйвходкоторогосоединенсвыходомУПЧ,выходчетвертогосмесителячерезвосьмойПФсоединенсовторымвходомвторогосумматора,приэтомвыходопорногогенераторасоединенсовторымвходомАЦПивходомблокаформированиягетеродинныхсигналов,выходкоторогосоединенсовторымвходомчетвертогосмесителя,крометого,выходыпервогоПФивторогоПФсоединенысвходамипервогоивторогоблоковформированиязондирующегоЛЧМ-сигналасоответственно,выходшестогоПФсоединенспервымвходомвторогосумматора,второйвыходвторогонаправленногоответвителясоединенсовторымвходомпервогосмесителя,выходпервогоусилителямощностисоединенспервымвходомпервогонаправленногоответвителя,второйвыходкоторогосоединенсовторымвходомтретьегосмесителя,второйвходфазовращателяподсоединенкприемнойантенне.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 112 items.
10.01.2013
№216.012.1a13

Цифровой измеритель мощности сигнала и мощности помехи в полосе пропускания канала радиоприемника в реальном масштабе времени

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в адаптивных радиоприемных устройствах, адаптивных системах радиосвязи, адаптивных антенных системах, радиоприемных устройствах систем радиомониторинга и радиолокационных систем. Устройство содержит смеситель (1), гетеродин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472167
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a36

Стабилизатор напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение надежности стабилизатора напряжения за счет уменьшения мощности рассеяния регулирующего транзистора. Он достигается тем, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472202
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a37

Компенсационный стабилизатор постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Технический результат - повышение надежности устройства и стабильности выходного напряжения. Для этого предложен компенсационный стабилизатор постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472203
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a38

Стабилизатор постоянного напряжения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоаппаратуры. Технический результат - повышение надежности стабилизатора постоянного напряжения путем упрощения схемы пусковой цепи. Для этого предложен стабилизатор постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472204
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a7b

Устройство резервного электропитания

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение потребления в режиме резервного питания, повышение надежности устройства, а также упрощение схемного решения. Устройство содержит основной (1) и резервный (4) источники питания, отрицательными выводами подключенные к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472271
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1df7

Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство для его реализации

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Технический результат заключается в обеспечении генерации высокочастотных сигналов на заданном количестве частот. Для этого способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473165
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.214f

Устройство резервного электропитания

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности устройства и упрощение его схемного решения. Устройство содержит первый и второй источники питания, отрицательные выводы которых объединены в общий вывод и соединены с соответствующим выводом нагрузки, первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474028
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.02.2013
№216.012.28ae

Способ генерации высокочастотных сигналов

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для создания устройств генерации высокочастотных (ВЧ) сигналов на заданном количестве частот при произвольных частотных характеристиках нагрузки. Технический результат - формирование сложных сигналов и создание эффективных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475934
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28c4

Комплекс средств связи и управления для мобильного применения

Изобретение относится к области информационных и телекоммуникационных технологий. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет повышения скорости и защиты передачи данных. В комплекс средств связи и управления для мобильного применения введены вторая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475956
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.28ca

Способ передачи и приема цифровой информации в тропосферных линиях связи

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для разработки тропосферных радиостанций. Технический результат - снижение влияния замираний при передаче и приеме информации в цифровых тропосферных линиях связи, повышение скорости передачи цифровой информации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475962
Дата охранного документа: 20.02.2013
Showing 1-10 of 11 items.
20.02.2013
№216.012.28ca

Способ передачи и приема цифровой информации в тропосферных линиях связи

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для разработки тропосферных радиостанций. Технический результат - снижение влияния замираний при передаче и приеме информации в цифровых тропосферных линиях связи, повышение скорости передачи цифровой информации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475962
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.05.2014
№216.012.caf6

Плоская антенна вытекающей волны

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - обеспечение симметрии формы и боковых лепестков диаграммы направленности, упрощение конструкции. Плоская антенна вытекающей волны содержит плоский диэлектрический волновод, решетку из параллельных друг другу металлических лент,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517724
Дата охранного документа: 27.05.2014
20.02.2019
№219.016.beaa

Способ передачи данных в радиолинии с динамически изменяемой псевдослучайной перестройкой рабочей частоты

Способ относится к области радиотехники и может найти применение в адаптивных системах радиосвязи для передачи данных по радиоканалу в условиях воздействия комплекса преднамеренных помех. Технический результат - обеспечение технической готовности радиолинии к изменениям помеховой обстановки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002396713
Дата охранного документа: 10.08.2010
20.02.2019
№219.016.c132

Нелинейный радар для обнаружения подслушивающих устройств

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при разработке портативных нелинейных радаров для обнаружения подслушивающих устройств. Достигаемым техническим результатом является расширение зоны поиска нелинейных объектов. Нелинейный радар содержит опорный генератор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002327185
Дата охранного документа: 20.06.2008
01.03.2019
№219.016.cb6e

Устройство декодирования турбокодов

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение при построении систем радиосвязи. Техническим результатом является повышение пропускной способности канала связи с N абонентами. Указанный технический результат достигается тем, что устройство содержит турбодекодер (1),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002393633
Дата охранного документа: 27.06.2010
01.03.2019
№219.016.cf79

Плоская антенна с управляемой поляризационной характеристикой

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в системах радиосвязи, радиолокации и в охранных устройствах и системах, а также в системах приема передач спутникового телевизионного и радиовещания диапазонов СВЧ (сверхвысоких частот) и КВЧ (крайне высоких частот)....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002432650
Дата охранного документа: 27.10.2011
29.03.2019
№219.016.f698

Радиолокационная станция последовательного обзора по дальности с перестройкой по линейному закону длительности зондирующих фазоманипулированных радиоимпульсов

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при разработке портативных радиолокационных систем наблюдения для охраны наземных объектов. Достигаемый технический результат - снятие ограничений по дальности обнаружения в ближней зоне, а также обеспечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002405170
Дата охранного документа: 27.11.2010
10.04.2019
№219.017.0262

Устройство для управления соединенными поездами по радиоканалу

Изобретение относится к области автоматики, связи и вычислительной техники, а именно к системам радиосвязи на подвижных объектах железнодорожного транспорта, и предназначено для передачи управляющих сигналов автоматизированного вождения соединенных поездов с локомотивами (группами локомотивов),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002398729
Дата охранного документа: 10.09.2010
19.06.2019
№219.017.8aae

Радиомодем

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в адаптивных системах специальной радиосвязи для передачи данных по радиоканалу в условиях воздействия комплекса преднамеренных помех. Технический результат - обеспечение защищенного режима работы с самовосстановлением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002439820
Дата охранного документа: 10.01.2012
29.06.2019
№219.017.9c8d

Способ передачи и приема цифровой информации в тропосферных линиях связи

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для разработки тропосферных радиостанций. Технический результат - снижение влияния замираний при передаче и приеме информации в цифровых тропосферных линиях связи и повышение помехоустойчивости связи при упрощении устройства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002394372
Дата охранного документа: 10.07.2010
+ добавить свой РИД