РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ Российский патент 1995 года по МПК G01S13/02 

Изобретение относится к радионавигации и может быть применено для радиолокационного обзора пространства.

Известна РЛС (заявка ФРГ N 1514158, кл. G 01 S 9/233, 1970), содержащая приемопередатчик с фазовой или частотной модуляцией, блок ограничения сигнала, устройство сжатия импульсов и блок пороговой обработки. В этой РЛС отраженный от цели импульс после ограничения сигнала сжимается в согласованном устройстве сжатия и обнаруживается в блоке пороговой обработки.

Однако длительная помеха разрушает структуру отраженного импульса и исключает возможность его сжатия, что снижает дальность обнаружения и информативность РЛС.

Известна РЛС (заявка Японии N 50-40915, кл. G 01 S 9/00, 1970), которая в передающей части содержит балансный модулятор, генератор высокочастотных сигналов и источник управляющих импульсов, а в приемной части согласованный фильтр в виде линии задержки с отводами, соответствующими выбранному коду, и сумматор сигналов. В этой РЛС принимаемый сигнал проходит через линию задержки и поступает на сумматор с различных отводов. При совпадении параметров модуляции сигнала с кодом, реализованным отводами линии задержки, на выходе сумматора формируется сжатый импульс, превышающий шумовой фон.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является радиолокатор со сжатием импульсов, содержащий антенну, передатчик с генератором кодированного сигнала, устройство сжатия импульсов, устройство управления и запоминания, многоканальное по числу элементов дальности устройство обработки с низкочастотными фильтрами-интеграторами и пороговый блок.

Излучаемый импульс формируется генератором кодированного сигнала и через передатчик поступает в антенну. Принимаемый антенной отраженный импульс сжимается в устройстве сжатия и обнаруживается в пороговом блоке, а ложные сжатые импульсы отфильтровываются в многоканальном фильтре-интеграторе.

Недостатком устройства-прототипа является недостаточная дальность действия в условиях интенсивных помех и соответственно низкая информативность, так как длительная помеха разрушает внутреннюю структуру импульса и исключает возможность его сжатия, что снижает вероятность обнаружения и приводит к пропускам целей и соответственно уменьшает дальность действия и информативност РЛС в условиях помех.

Сущность изобретения заключается в адаптации РЛС к помеховой обстановке, для чего одновременно с приемом отраженных фазоманипулированных сигналов контролируются помехи в радиоканале и в случае их высокого уровня прозводится смена несущей частоты РЛС с одновременной редукцией потока обрабатываемых сигналов и корректировкой порога обнаружения, а за пределом дальности действия активного радиоканала он используется в пассивном широкополосном режиме с выводом на индикатор обобщенной информации, полученной в активном и пассивном режимах.

Это достигается путем введения в РЛС, содержащую генератор кода, усилитель мощности, подключенный через циркулятор к антенне с датчиком углового положения, а также усилитель высокой частоты, подключенный к циркулятору, согласованный фильтр с порогом, интегратор многоканальный и пороговый блок дополнительно задающего генератора, двух смесителей, синтезатора частот, фазового манипулятора, второго усилителя высокой частоты, усилителя промежуточной частоты, генератора псевдослучайных чисел, фазового и амплитудного детекторов, обнаружителя помехи, измерителя мгновенной частоты, аналого-цифрового преобразователя, одноканального интегратора, функционального преобразователя, двух пороговых блоков, четырех мультиплексоров, формирователя адресов, генератора тактовых импульсов, индикатора, двух вентилей, блока вентилей, трех элементов задержки, блока памяти, двух статческих триггеров, D-триггера с соответствующими связями.

На фиг.1 представлена структурная схема РЛС; на фиг.2-6 структурные схемы отдельных блоков; на фиг.7 временные диаграммы работы; на фиг.8 примерный вид изображения на индикаторе РЛС; на фиг.9, 10 структурные схемы отдельных блоков.

РЛС содержит антенну 1 (А), датчик 2 угла поворота антенны, циркулятор 3, усилитель 4 высокой частоты, усилитель 5 мощности, генератор 6 кода, содержащий последовательно включенные вентиль синхроимпульсов и сдвиговый регистр с обратными связями через сумматоры по модулю 2 для формирования псевдослучайной М-последовательности; согласованный с генератором кода фильтр 7 с порогом (СФП) (структурная схема представлена на фиг.2); многоканальный интегратор 8 (фиг.6), пороговый блок 9, выполненный в виде последовательно включенных вычитателя пороговой константы и блока вентилей, управляющий вход которого подключен к выходу знакового разряда вычитателя, обеспечивающего нулевое ограничение результата снизу; фазовый манипулятор 10, задающий генератор 11, смесители 12, 13, синтезатор 14 частот, выполненный в виде дешифратора, подключенного к известному синтезатору.

Кроме того, устройство содержит генератор 15 псевдослучайных чисел, выполненный на сдвиговом регистре с обратными связями, второй усилитель 16 высокой частоты, фазовый детектор 17, амплитудный детектор 18, обнаружитель 19 помехи (фиг. 3), аналого-цифровой преобразователь 20 (АЦП), измеритель 21 мгновенной частоты, блок 22 памяти (ОЗУ), интегратор 23 помех (ИП), выполненный в виде последовательно включенных сдвигового регистра с информационным и синхронизирующим входами и сумматора единичных разрядов регистра (фиг.9), обратно пропорциональный функциональный преобразователь 24 (ФП), выполненный в виде постоянного ЗУ, формирователь 25 адресов (фиг.4), ограничитель 26 сигнала (ОС), выполненный в виде многовходового (по числу разрядов) элемента ИЛИ; индикатор 27 (фиг.5), пороговые блоки 28 и 29, мультиплексоры 30-32, генератор 33 тактовых импульсов (ГТ), содержащий последовательно включенные генератор высокочастотных тактов и делитель частоты до низкочастотных тактов, элементы 34-36 задержки, статические триггеры 37 и 38, D-триггер 39, усилитель 40 промежуточной частоты, блок 41 вентилей, вентили 42, 43, мультиплексор 44.

Последовательно включены усилитель 5 мощности, циркулятор 3 и усилитель 4 высокой частоты. Антенна связана с циркулятором 3 и датчиком 2 угла поворота антенны, низкочастотный выход генератора 33 тактовых импульсов подключен к входам элемента 35 задержки и вентиля 43 и к начальному входу обнаружителя 19 помехи, а его высокочастотный выход к синхровходам фомирователя 25 адресов, согласованного фильтра 7 с порогом, обнаружителя 19 помехи и генератора 6 кода, управляющий вход которого подключен к выходу статического триггера 38 и входу амплитудной модуляции фазового манипулятора 10, а выход к фазовому входу фазового манипулятора 10, выход которого подключен к усилителю 5 мощности, а частотный вход к выходу смесителя 12, первый вход которого подключен к входу фазового детектора 17 и выходу задающего генератора 11, а второй вход к выходу синтезатора 14 частот и входу смесителя 13, второй вход которого подключен к выходу усилителя 4 высокой частоты и входу второго высокочастотного усилителя 16, а выход к усилителю 40 промежуточной частоты, выход которого подключен к входу амплитудного детектора 18 и второму входу фазового детектора 17, выход которого подключен к входу согласованного фильтра 7 с порогом. Выход последнего подключен к входу вентиля 42, выход которого подключен к многоканальному интегратору 8, а запрещающий вход к информационному входу D-триггера 39, входу интегратора 23 помехи и выходу обнаружителя 19 помехи, информационный вход которого подключен к амплитудному детектору 18, а конечный вход к установочному входу триггера 38, к выходу элемента 35 задержки, к синхровходу интегратора 23 помехи и входу элемента 36 задержки. Выход последнего подключен к обнуляющим входам триггеров 37 и 38, к запускающему входу формирователя 25 адресов и к синхровходу D-триггера 39, выход которого подключен к второму входу вентиля 43, выход которого связан через генератор 15 псевдослучайных чисел с синтезатором 14 частот.

Адресный выход формирователя 25 адресов подключен к первому входу мультиплексора 3, к входу дальности индикатора 27 и адресному входу многоканального интегратора 8, синхровход которого подключен к синхровыходу формирователя 25 адресов, а выход к входу порогового блока 9, второй вход которого связан через функциональный преобразователь 24 с интегратором 23 помехи, а выход подключен к первому входу мультиплексора 32 и входу порогового блока 28, выход которого подключен к установочному входу триггера 37. Выход последнего подключен к управляющему входу мультиплексора 31, первый вход которого подключен к выходу блока 22 памяти и входу ограничителя 26 сигнала, второй вход к выходу ограничителя 26 сигнала и входу элемента 34 задержки, а выход к второму входу мультиплексора 32, управляющий вход которого подключен к управляющему выходу формирователя 25 адреса и управляющим входам мультиплексоров 30 и 44 и блока 41 вентилей, а выход к информационному входу индикатора 27, угловой вход которого подключен к датчику 2 угла поворота антенны, а синхровход к задержанному синхровыходу формирователя 25 адресов.

Выход второго высокочастотного усилителя 16 подключен к входам измерителя 21 мгновенной частоты и аналого-цифрового преобразователя 20, выход которого связан через блок 41 вентилей с информационным входом блока 22 памяти и подключен к пороговому блоку 29, выход которого подключен к первому входу мультиплексора 44, второй вход которого подключен к выходу элемента 34 задержки, а выход к входу записи блока 22 памяти, адресный вход которого подключен к выходу мультиплексора 30, второй вход которого подключен к выходу измерителя 21 мгновенной частоты.

На фиг.2 представлена структурная схема согласованного фильтра 7 с порогом. Она содержит компаратор 45, датчик порога 46, выполненный в виде источника постоянного напряжения; коррелятор 47, выполненный на ИМС типа Т С 1023, пороговый блок 48.

Информационный вход согласованного фильтра 7 подключен к входу компаратора 45, второй вход которого подключен к датчику 46 порога, выход к информационному входу коррелятора 47, синхровход которого подключен к синхровходу согласованного фильтра 7, а выход к входу порогового блока 48, выход которого является выходом согласованного фильтра 7.

На фиг.3 представлена структурная схема обнаружителя помех 19, содержащая компаратор 49, датчик порога 50, выполненный в виде источника постоянного напряжения; вентиль 51; счетчик 52 с обнуляющим и счетным входами; пороговый блок 53 с памятью (ПБП), выполненный в виде компаратора с постоянным порогом, подключенного своим выходом к входу D-триггера с внешним синхровходом.

Информационный вход обнаружителя 19 помех подключен к входу компаратора 49, второй вход которого подключен к датчику 50 порога, а выход к входу вентиля 51, второй вход которого является синхровходом обнаружителя 19 помех, а выход подключен к синхровходу счетчика 52, обнуляющий вход которого является начальным входом обнаружителя 19 помех, а выход подключен к информационному входу порогового блока 53 с памятью, синхровход которого является конечным входом обнаружителя 19 помех, а выход выходом обнаружителя 19 помех.

На фиг. 4 представлена структурная схема формирователя адресов 25 и обозначены 54, 55 статические триггеры, 56 счетчик с обнуляющим и счетным входами; 57, 58 дешифраторы; 59, 60 вентили; 61, 62, 63 элементы задержки.

Запускающий вход формирователя 25 адресов подключен к установочным входам статических триггеров 54 и 55, обнуляющий вход триггера 55 к выходу дешифратора 58, а выход к входу вентиля 59 и является управляющим выходом формирователя 25 адресов. Обнуляющий вход триггера 54 подключен к выходу дешифратора 57 и связан через элемент 62 задержки с обнуляющим входом счетчика 56, а выход подключен к входу вентиля 60, второй вход которого является синхровходом формирователя 25 адресов и подключен к входу элемента 63 задержки и второму входу вентиля 59, выход которого является синхровходом формирователя 25 адресов, а выход вентиля 60 связан через элемент 61 задержки с задержанным синхровыходом формирователя 25 адресов и подключен к синхровходу счетчика 56, выход которого является адресным выходом формирователя 25 адресов и подключен к информационным входам дешифраторов 57 и 58, синхровходы которых подключены к выходу элемента 63 задержки.

На фиг. 5 представлена структурная схема индикатора 27, содержащая 64 преобразователь полярных координат в прямоугольные, выполненный в виде постоянного ЗУ; 65 генератор синхросигналов, выполненный в виде задающего генератора, подключенного к входам строчного и кадрового делителей частоты, выходы которых подключены соответственно к синхровходу и обнуляющему входу счетчика адресов строк (фиг.10), 66 мультиплексор; 67 ОЗУ; 68 многоразрядный регистр сдвига; 69 цифроаналоговый преобразователь; 70 видеоконтрольный блок; 71 вентиль и 72 элемент задержки.

Угловой вход и вход дальности индикатора 27 подключены к соответствующим входам преобразователя 64, выход которого подключен к первому входу мультиплексора 66, второй вход которого подключен к адресному выходу генератора 65 синхросигналов, управляющий вход к строчному выходу генератора 65 синхросигналов, строчному входу видеоконтрольный блок 70, к входам элемента 72 задержки и вентиля 71, а выход к адресному входу оперативного запоминающего устройства 67, информационный вход которого является информационым входом индикатора 27, вход записи подключен к выходу вентиля 71, а выход к информационному входу многоразрядного регитра 68 сдвига, вход записи которого подключен к выходу элемента 72 задержки, вход сдвига подключен к тактовому выходу генератора 65 синхросигналов, а выход к входу цифроаналового преобразователя 69, выход которого подключен к видеовходу видеоконтрольного блока 70, кадровый вход которого подключен к соответствующему выходу генератора 65 синхросигналов, а второй вход вентиля 71 является синхровходом индикатора 27.

На фиг. 6 представлена структурная схема многоканального интегратора 8, содержащая ОЗУ 73; регистр 74; сумматор 75 единичных разрядов; элементы задержки 76, 77.

Вход крайнего правого разряда оперативного запоминающего устройства 73 является информационным входом многоканального интегратора 8, его адресный вход адресным входом многоканального интегратора 8, входы остальных разрядов подключены со сдвигом к выходам соответствующих разрядов регистра 74 и входам соответствующих разрядов сумматора 75 единичных разрядов за исключением крайнего левого. Вход записи подключен к выходу элемента 77 задержки, а выход к информационному входу регистра 74, синхровход которого подключен к входу элемента 77 и выходу элемента 76 задержки, а выход крайнего левого разряда подключен к соответствующему входу сумматора 75 единичных разрядов, выход которого является выходом многоканального интегратора 8, синхровход которого подключен к входу элемента 76 задержки.

На фиг.7 представлены временные диаграммы работы и обозначены сигналы на выходах: 78 генератора 33 (высокая частота); 79 генератора 33 (низкая частота); 80 счетчика 52; 81, 82 элементов задержки 35, 36 соответственно; 83 интервал интегрирования в обнаружителе помех 19; а также сигналы на выходах и входах; 84 триггера 39; 85 вентиля 43; 86 триггера 38; 87 дешифратора 58; 88 триггера 55; 89 дешифратора 57.

На фиг. 8 представлено изображение на видеоконтрольном устройстве 70 и обозначены: 90 отображение берегов; 91 отметки активного канала; 92 отметки, обнаруженные пассивным и активным каналами; 93 отметки пассивного канала; 94 шумовой фон.

На фиг. 9 представлена структурная схема интегратора 23 помех и обозначены: 95 сдвиговый регистр; 96 сумматор единичных разрядов.

Информационный вход интегратора 23 помех подключен к последовательному входу сдвигового регистра 95, синхровход которого подключен к синхровходу интегратора 23 помех, а выходы всех разрядов к разрядным входам сумматора 96 единичных разрядов, выход которого является выходом интегратора 23 помех.

На фиг.10 представлена структурная схема генератора 65 синхросигналов и обозначены: 97 задающий генератор; 98 строчный делитель частоты; 99 кадровый делитель частоты; 100 счетчик.

Выход задающего генератора 97 является тактовым выходом генератора 65 синхросигналов и подключен к входам строчного 98 и кадрового 99 делителей частоты, выходы которых являются соответствующими выходами генератора 65 и подключены соответственно к синхровходу и обнуляющему входу счетчика 100, выход которого является адресным выходом генератора 65.

РЛС действует следующим образом.

Задающий генератор 11 формирует частоту, поступающую на смеситель 12, на второй вход которого поступает сигнал от синтезатора 14 частот. Суммарная частота с выхода смесителя 12 поступает на фазовый манипулятор 10, с выхода которого при соответствующих сигналах на двух других входах сигнал поступает на усилитель 5 мощности и через циркулятор 3 в антенну 1.

Генератор 33 тактов на своем низкочастотном выходе формирует импульсы 79, следующие с частотой зондирования, которые, проходя через элементы 35 и 36 задержки, формируют гребенку задержанных импульсов 81 и 82 соответственно.

Импульс 81 с выхода элемента 35 задержки устанавливает в единичное состояние триггер 38 на время до появления импульса 82 на элементе 36 задержки, поступающего на обнуляющий вход триггера 38, выходной сигнал 86 которого поступает на генератор 6 кода и на вход амплитудной модуляции фазового манипулятора 10.

Тактовые импульсы 78 с высокочастотного выхода генератора 33 воздействуют в течение существования импульса 86 на синхровход генератора 6 кода, который формирует псевдослучайный бинарный код в виде М-последовательности, воздействующий на фазовый вход манипулятора 10. При этом фазоманипулированный сигнал излучается в качестве зондирующего импульса РЛС.

Отраженный эхо-сигнал с антенны 1 через циркулятор 3 поступает на усилитель 4 высокой частоты, с выхода которого сигнал поступает на смеситель 13, на второй вход которого поступает сигнал синтезатора 14 частот. На выходе смесителя 13 формируется при этом промежуточная частота, которая усиливается в УПЧ 40 и поступает на амплитудный детектор 18 и фазовый детектор 17, на второй вход которого поступает сигнал задающего генератора 11.

С выхода фазового детектора 17 сигнал поступает в фильтр 7, согласованный с кодом излученного сигнала, а в фильтре поступает на компаратор 45, где сравнивается с пороговым сигналом датчика 46, поступающим на его второй вход. Выходной бинарный сигнал компаратора 45 поступает в коррелятор 47, на синхровход которого подается сигнал высокочастотного выхода генератора 33 тактов через синхровход согласованного фильтра 7. Сформированный на выходе коррелятора 47 двоичный код поступает на пороговый блок 48, на выходе которого формируется бинарный сигнал, являющийся выходным сигналом фильтра 7. В случае близкого совпадения принимаемого сигнала по своей фазовой структуре с излученным выходной сигнал фильтра 7 единичный, в противном случае нулевой. Этот выходной сигнал поступает на вентиль 42, управляемый обнаружителем 19 помехи следующим образом.

Сигнал с выхода амплитудного детектора 18 поступает в обнаружитель 19 помех на вход компаратора 49, на второй вход которого подается пороговый сигнал от датчика 50 порога. Выходной бинарный сигнал компаратора 49 подается на вентиль 51, на второй вход которого подается сигнал высочастотного выхода генератора 33 тактов через синхровход обнаружителя 19 помех. При этом на выходе вентиля 51 возникают импульсы с частотой импульсов 78 в том случае, если сигнал амплитудного детектора 18 превышает порог датчика 50. Указанные импульсы поступают на счетный вход счетчика 52, на обнуляющий вход которого подается сигнал низкочастотного выхода генератора 33 тактов через начальный вход обнаружителя 19. При этом счетчик 52 обнуляется и начинает считать импульсы с выхода вентиля 51. Указанные импульсы могут быть только импульсами внешней помехи так как зондирующий импульс совпадает по времени с импульсом 86 и к этому моменту еще не изучен.

Выходной сигнал 80 счетчика 52 поступает на пороговый блок с памятью 53, в котором сравнивается с установленным порогом, а результат сравнения запоминается по сигналу 81, поступающему на его синхровход от элемента 35 задержки через конечный вход обнаружителя 19. Таким образом, в счетчике 52 происходит интегрирование помеховых импульсов в течение интервала времени 83 и при наличии интенсивных помех на установленной в текущий момент времени несущей частоте, на выходе обнаружителя 19 помех формируется единичный сигнал, не изменяемый в течение всего интервала зондирования до следующего импульса 81. Выходной сигнал обнаружителя 19 помех поступает на запрещающий вход вентиля 42. Таким образом, вентиль 42 закрыт в течение интервала зондирования, если на несущей частоте обнаружена помеха, и открыт, если радиоканал свободен от помех.

Выходной сигнал обнаружителя 19 поступает на информационный вход триггера 39, на синхровход которого поступает импульс 82 с выхода элемента 36 задержки и при наличии помехи устанавливет в единичное состояние триггер 39 на период зондирования до следующего импульса 82 на выходе элемента 36 задержки. Выходной сигнал 84 триггера 39 открывает вентиль 43, на выходе которого при прохождении очередного импульса 79 с низкочастотного выхода генератора 33 формируется импульс 85 и поступает на генератор псевдослучайных чисел 15. Генератор 15 формирует при этом новое псевдослучайное число, поступающее на синтезатор 14 частот, который дешифрирует полученный код и формирует новую несущую частоту. Таким образом, при обнаружении интенсивной помехи на несущей частоте, в следующем интервале зондирования происходит смена несущей частоты.

В интервалах зондирования, в которых обнаружена помеха, выходной сигнал обнаружителя 19 помехи поступает на запирающий вход и закрывает вентиль 42, а в тех интервалах, в которых помехи нет, вентиль 42 открыт и через него сигнал с выхода согласованного фильтра 7 проходит в многоканальный интегратор 8, на адресный вход и синхровход которого поступают сигналы с соответствующих выходов формирователя 25 адрес.

Формирователь 25 адресов запускается в каждом интервале зондирования импульсом 82 с выхода элемента 36 задержки, который поступает на установочные входы триггеров 54 и 55, которые своими выходными сигналами открывают вентили 60 и 59 соответственно. При этом сигнал высокочастотного выхода генератора 33 тактов через синхровход формирователя 25 адресов и открытый вентиль 59 поступает на синхровыход формирователя 25 и далее на синхровход многоканального интегратора 8. Через открытый вентиль 60 эти же импульсы поступают на синхровход счетчика 56 и через элемент 61 задержки на задержанный синхровыход формирователя 25 и далее на синхровход индикатора 27.

Счетчик 56 под воздействием синхроимпульсов формирует адресный сигнал на адресном выходе формирователя 25, который поступает на дешифраторы 57 и 58, на стробирующие входы которых поступают входные синхроимпульсы, задержанные на элементе 63 задержки. В момент, когда на счетчике 56 сформируется код, соответствующий числу квантов дальности, срабатывает дешифратор 58, выходной сигнал 87 которого обнуляет триггер 55 и тем самым изменяется управляющий выходной сигнал 88 формирователя 25 и закрывает вентиль 59, прерывая серию импульсов на синхровыходе формирователя 25. Счетчик 56 при этом продолжает считать импульсы на своем синхровходе и в момент, когда на выходе формирователя 25 сформируется конечный код адреса, срабатывает дешифратор 57, выходной сигнал 89 которого обнуляет триггер 54, который своим выходным сигналом запирает вентиль 60, а сигнал 89 дешифратора 57, пройдя через элемент 62 задержки, обнуляет счетчик 56 и подготавливает схему для работы в следующем интервале зондирования.

Адресный сигнал с формирователя 25 подается на многоканальный интегратор 8 и поступает в нем на адресный вход ОЗУ 73, а синхросигнал с формирователя 25 через синхровход интегратора 8 и элемент 76 задержки поступает на элемент 77 задержки и синхровход регистра 74, записывая в него информацию из соответствующей ячейки ОЗУ 73. Сигналы всех разрядов регистра 74 поступают на сумматор 75, а также все разряды со сдвигом, т.е. за исключением крайнего левого поступают на вход ОЗУ 73, а на свободный вход крайнего правого разряда поступает сигнал с вентиля 42 через информационный вход интегратора 8.

Сформированный таким образом сигнал записывается в ОЗУ 73 синхроимпульсом, задержанным в элементе 77 задержки и поступающим на управляющий вход ОЗУ 73. Информация записывается в ту же ячейку, откуда была считана в регистр 74. Таким образом в ОЗУ 73 каждая ячейка соответствует определенному кванту дальности и в каждом зондировании информация во всех ячейках сдвигается на один разряд. Число разрядов в ячейках ОЗУ 73 соответствует количеству импульсов в пачке эхо-сигналов от одной цепи. Таким образом, в интеграторе 8 реализован режим скользящего интервала, согласованного с размером пачки импульсов.

В сумматоре 75 складываются единичные разряды регистра 74, при этом на выходе сумматора 75, являющегося выходом интегратора 8, формируется код, прямо зависящий от интенсивности отраженного от цели сигнала.

Сигнал с выхода обнаружителя 19 помехи поступает также на вход интегратора 23 помехи. На синхровход интегратора 23 помехи поступает импульс 81 с выхода элемента 35 задержки и записывает в интегратор 23 очередное значение помехового бинарного сигнала, соответствующее наличию или отсутствию помехи в текущем интервале зондирования.

В интеграторе 23 на сдвиговом регистре 95 реализован скользящий интервал интегрирования бинарного помехового сигнала, при этом величина интервала согласована со скользящим интервалом интегратора 8 и на выходе интегратора 23 помехи формируется сигнал, соответствующий интенсивности помехи на скользящем интервале. Указанная интенсивность находится в обратной зависимости с интенсивностью сигнала, накопленного в интеграторе 8. Сигнал интегратора 23 поступает на функциональный преобразователь 24, на выходе которого формируется сигнал, соответствующий ожидаемому шумовому фону на выходе интегратора 8.

Выходной сигнал преобразователя 24 поступает в качестве порога на пороговый блок 9, на второй вход которого поступает полезный сигнал с интегратора 8. При этом на выходе порогового блока 9 формриуется разностный сигнал между полезным и пороговым сигналом в случае превышения полезного сигнала над пороговым или нулевой сигнал в противном случае. Таким образом, на выходе порогового блока 9 формируется сигнал, в котором шумовой фон стабилизирован независимо от уровня принимаемых помех.

Указанный сигнал поступает на мультиплексор 32 и на пороговый блок 28, на выходе которого формируется сигнал в случае превышения входного сигнала над порогом обнаружения цели. Сигнал порогового блока 28 устанавливает в случае появления в единичное состояние триггер 37 до конца текущего интервала зондирования. В начале следующего интервала зондирования импульсом 82 с выхода элемента 36 задержки триггер 37 обнуляется. Выходной сигнал триггера 37 управляет работой мультиплексора 31.

Сигнал усилителя 4 поступает также на второй высокочастотный усилитель 16, с выхода которого сигнал поступает на АЦП 20 и измеритель мгновенной частоты 21. При этом на выходе АЦП 20 формируется код амплитуды, а на выходе измерителя 21 код частоты принимаемого сигнала. Код амплитуды поступает с АЦП 20 через блок 41 вентилей при единичном сигнале на его управляющем входе на информационный вход ОЗУ 22 и на пороговый блок 29, на выходе которого формируется импульсный сигнал в случае, если принятый импульс превышает по амплитуде установленный порог. Импульс с выхода порогового блока 29 поступает на мультиплексор 44 и при единичном управляющем сигнале на его управляющем входе поступает с выхода мультиплексора 44 на вход записи ОЗУ 22. В то же время код частоты с выхода измерителя 21 через мультиплексор 30 поступает на адресный вход ОЗУ 22, при этом амплитуда импульса записывается в ячейку ОЗУ 22, адрес которой соответствует коду частоты импульса.

Мультиплексоры 30, 32 и 44 и блок 41 вентилей управляются выходным сигналом 88 формирователя 25 адресов, поступающим с триггера 55. При этом каждый интервал зондирования разделен на две неравные половины, в первой из которых сигнал 88 имеет единичное значение, мультиплексор 30 открыт на пропускание сигнала от измерителя 21 мгновенной частоты, мультиплексор 44 открыт на пропускание сигнала от порогового блока 29, блок 41 вентилей также открыт и в ОЗУ 22 записывается информация об обнаруженных импульсах посторонних РЛС. Кроме того, мультиплексор 32 открыт на пропускание сигнала от порогового блока 9 и на информационный вход индикатора 27 поступает информация из активного канала РЛС.

Во второй половине интервала зондирования сигнал 88 имеет нулевое значение, блок 41 вентилей закрыт, на вход ОЗУ 22 поступает нулевой сигнал, а оно находится в режиме считывания. Мультиплексор 30 пропускает на адресный вход ОЗУ 22 сигнал с адресного выхода формирователя 25 адресов. При этом счетчик 56 перебирает поочередно ячейки ОЗУ 22 и информация из них об амплитуде обнаруженных пассивным каналом импульсов поступает на мультиплексор 31. Если в первой половине интервала зондирования в пороговом блоке 28 не было обнаружено ни одной цели активного канала РЛС и триггер 37 находится в нулевом состоянии, то выходной сигнал триггера 37 поступает на управляющий вход мультиплексора 31 и последний пропускает сигнал от ОЗУ 22 на мультиплексор 32. Одновременно сигнал от ОЗУ 22 поступает на ограничитель 26 сигнала, на выходе которого формируется бинарный сигнал, равный нулю при нулевом сигнале на выходе ОЗУ 22 или равный единице при другой информации в ОЗУ 22.

При этом, если в ОЗУ 22 записана информация об обнаруженном импульсе посторонней РЛС, то единичный сигнал с выхода ограничителя 26 проходит через элемент 34 задержки, мультиплексор 44, открытый на пропускание импульсов от элемента 34 задержки, и поступает на вход записи ОЗУ 22, вследствие чего в ОЗУ 22 записывается нулевой сигнал с закрытого блока 41 вентилей.

Если в первой половине интервала зондирования в пороговом блоке 28 были обнаружены цели в активном канале РЛС и триггер 37 находится в единичном состоянии, то мультиплексор 31 пропускает сигнал от ограничителя 26 сигналов. При этом сигнал на выходе мультиплексора 31, поступающий на вход мультиплексора 32 и через него на информационный вход индикатора 27, равен нулю при отсутствии сигналов в ОЗУ 22 или единице в младшем разряде при наличии сигналов в ОЗУ 22.

В индикаторе 27 сигнал с мультиплексора 32 поступает на информационный вход ОЗУ 67. Кроме того, на угловой вход индикатора 27 поступает сигнал от датчика 2 угла поворота антенны 1, кинематически связанный с последней, а на вход дальности адресный сигнал с формирователя 25 адресов.

Указанные два сигнала поступают на функциональный преобразователь 64, в котором полярные координаты преобразуются в прямоугольные и через мультиплексор 66 поступают на адресный вход ОЗУ 67. Выходные задержанные синхроимпульсы формирователя 25 адресов поступают на синхровход индикатора 27 и через открытый вентиль 71 проходят на вход записи ОЗУ 67. При этом в ячейки ОЗУ 67, соответствующие текущему значению угла поворота антенны 1, формируемому датчиком 2 угла, и поочередно всем элементам дальности активного канала в порядке увеличения дальности записывается информация многоканального интегратора 8, прошедшая через пороговый блок 9 и мультиплексор 32. При дальнейшем увеличении кода в счетчике 56 после срабатывания дешифратора 58 и переключения управляющего сигнала формирователя 25 адресов, в ячейки ОЗУ 67, соответствующие дальности, превышающей дальность действия активного канала РЛС, записывается информация пассивного канала РЛС из ОЗУ 22, прошедшая через мультиплексоры 31 и 32.

Считывание информации из ОЗУ 67 производится под воздействием генератора 65 синхросигналов следующим образом. Генератор 65 формирует тактовые импульсы, строчные синхроимпульсы, кадровые синхроимпульсы и адреса строк. Строчные и кадровые импульсы поступают на соответствующие входы видеоконтрольного устройства 70 телевизионного типа. Строчный синхроимпульс поступает также на управляющий вход мультиплексора 66, который при этом пропускает на адресный вход ОЗУ 67 сформированный генератором 65 адрес текущей строки. Одновременно строчный импульс генератора 65 поступает на запрещающий вход вентиля 71 и запрещает запись в ОЗУ 67. Кроме того, строчный импульс генератора 65 через элемент 72 задержки поступает на вход записи в многоразрядный регистр 68 сдвига и записывает в него иформацию из ячеек текущей строки телевизионного растра. Тактовые импульсы генератора 65 поступают на синхровход сдвига регистра 68 и сдвигают записанную в него информацию, формируя на выходе регистра 68 последовательно сигнал из каждой ячейки текущей строки. Указанный сигнал через цифроаналоговый преобразователь 69 поступает на видеовход ВКУ 70.

При этом на экране ВКУ 70 формируется панорама окружающей обстановки, в которой в центральной части экрана на шумовом фоне 94 отображаются береговые отметки 90 и отметки 91 целей, обнаруженных активным каналом, а в периферийной части экрана отметки 93, обнаруженные пассивным каналом, у которых расстояние до центра находится в прямой зависимости от несущей частоты обнаруженных импульсов, а яркость в прямой зависимости от мощности принимаемого сигнала.

Кроме того, в периферийной части экрана отображаются отметки 92, обнаруженные пассивным каналом наряду с отметками 91 активного канала РЛС, у которых расстояние до центра также находится в прямой зависимости от несущей частоты обнаруженных пассивным каналом импульсов, а яркость нормирована до минимального уровня, так как информация о дальности, связанная в определенной степени с мощностью принимаемых импульсов, содержится в отметках 91 активного канала.

Техническим преимуществом предложенной РЛС является повышенная дальность действия и информативность в условиях интенсивных промышленных помех. В частности, использование сложного фазоманипулированного сигнала в активном канале РЛС, реализованного с помощью фазового манипулятора 10, генератора 6 кода, фазового детектора 17, согласованного фильтра 7 обеспечивает устойчивость РЛС к импульсным помехам на несущей частоте аналогично другим известным РЛС с фазоманипулированным сигналом. В то же время длительная помеха на несущей частоте приводит к разрушению структуры фазоманипулированного сигнала и снижению дальности действия в известных РЛС. В предложенной РЛС такое отрицательное воздействие длительной помехи исключено благодаря действию обнаружителя 19 помехи, который в указанном случае через ряд элементов воздействует на генератор 15 псевдослучайных чисел и синтезатор 14 частот, обеспечивающие смену несущей частоты в следующем интервале зондирования.

Более того, для нейтрализации отрицательного эффекта текущего интервала зондирования, пораженного длительной помехой, который мог бы привести к возрастанию уровня шума в активном канале РЛС и соответственно к снижению отношения сигнала к шуму, предусмотрено блокирование с помощью вентиля 42 поступления шумовой информации в многоканальный интегратор 8. Возникающее при этом изменение шумового фона на выходе интегратора 8 скомпенсировано интегратором 23 помехи, преобразователем 24 и пороговым блоком 9, что обеспечивает равномерность шумового фона на индикаторе 27 и повышает вероятность обнаружения оператором даже слабых целей на больших дальностях, незначительно отличающихся от шумового фона.

Наконец при воздействии длительной и широкополосной помехи, исключающей обнаружение целей активным каналом на всех или большинстве несущих частот, формируемых синтезатором 14, предложенная РЛС обнаруживает источники радиосигналов с помощью своего пассивного канала, включающего второй усилитель 16 высокой частоты и измеритель 21 мгновенной частоты.

Совокупность всех перечисленных мер позволяет увеличить дальность действия РЛС в условиях интенсивных промышленных помех в 2-3 раза по сравнению с известными станциями, а отображение всех обнаруженных целей как активным, так и пассивным каналами на индикаторе повышает информативность предложенной РЛС.

Использование: радиолокационный обзор пространства. Сущность изобретения: радиолокационная станция содержит антенну 1, генератор 6 кода, усилитель 5 мощности, циркулятор 3, усилители 4 и 16 высокой частоты, пороговые блоки 9, 28, 29, датчик 2 угла поворота антенны, фазовый манипулятор 10, задающий генератор 11, смесители 12, 13, синтезатор 14 частоты, генератор 15 псевдослучайных чисел, фазовый детектор 17, амплитудный детектор 18, обнаружитель 19 помех, аналого-цифровой преобразователь 20, измеритель 21 мгновенной частоты, блок 22 памяти, интегратор 23 помех, обратно - пропорциональный функциональный преобразователь 24, формирователь 25 адресов, ограничитель 26 сигнала, индикатор 27, мультиплексоры 30, 44, генератор 33 тактовых импульсов, три элемента задержки 34, 35, 36, статические триггеры 37, 38, D-триггер 39, усилитель 40 промежуточной частоты, блок 41 вентилей, вентили 42, 43, что позволяет увеличить дальность действия РЛС в условиях интенсивных промышленных помех в 2 - 3 раза. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ, содержащая генератор кода, последовательно включенные усилитель мощности, циркулятор, связанный с антенной, и первый усилитель высокой частоты, а также согласованный с генератором кода фильтр с порогом, многоканальный интегратор, первый пороговый блок и связанный с антенной датчик угла поворота антенны, отличающаяся тем, что в нее введены фазовый манипулятор, задающий генератор, два смесителя, синтезатор частоты, генератор псевдослучайных чисел, второй усилитель высокой частоты, фазовый детектор, амплитудный детектор, обнаружитель помех, аналого-цифровой преобразователь, измеритель мгновенной частоты, блок памяти, интегратор помех, обратно пропорциональный функциональный преобразователь, формирователь адресов, ограничитель сигнала, индикатор, второй и третий пороговые блоки, четыре мультиплексора, генератор тактовых импульсов, три элемента задержки, два статических триггера, D-триггер, усилитель промежуточной частоты, блок вентилей, два вентиля, при этом низкочастотный выход генератора тактовых импульсов подключен к входам первого элемента задержки, первому входу первого вентиля и первому синхровходу обнаружителя помех, высокочастотный выход генератора тактовых импульсов подключен к второму синхровходу обнаружителя помех, к синхровходам формирователя адресов, согласованного с генератором кода фильтра с порогом и генератора кода, управляющий вход которого подключен к выходу первого статического триггера и к входу сигнала амплитудной модуляции фазового манипулятора, а выход к фазовому входу фазового манипулятора, выход которого подключен к входу усилителя мощности, а частотный вход к выходу первого смесителя, первый вход которого подключен к первому входу фазового детектора и к выходу задающего генератора, а второй вход к выходу синтезатора частот и к первому входу второго смесителя, второй вход которого подключен к выходу первого усилителя высокой частоты и к входу второго усилителя высокой частоты, выход второго смесителя подключен к входу усилителя промежуточной частоты, выход которого подключен к входу амплитудного детектора и второму входу фазового детектора, выход которого подключен к первому входу согласованного с генератором кода фильтра с порогом, выход которого подключен к входу второго вентиля, выход которого подключен к первому входу многоканального интегратора, запрещающий вход второго вентиля подключен к информационному входу D-триггера, первому входу интегратора помех и к выходу обнаружителя помех, информационный вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, обнуляющий вход обнаружителя помех подключен к установочному входу первого триггера, к выходу первого элемента задержки, к синхровходу интегратора помех и к входу второго элемента задержки, выход которого подключен к обнуляющим входам первого и второго триггеров, к запускающему входу формирователя адресов и к синхровходу D-триггера, выход которого подключен к второму входу первого вентиля, выход которого через генератор псевдослучайных чисел соединен с входом синтезатора частот, адресный выход формирователя адресов подключен к первому входу первого мультиплексора, к выходу сигнала дальности индикатора и к адресному входу многоканального интегратора, синхровход которого подключен к синхровходу формирователя адресов, выход многоканального интегратора подключен к входу первого порогового блока, второй вход которого соединен с выходом обратно пропорционального функционального преобразователя, вход которого соединен с выходом интегратора помех, выход первого порогового блока соединен с первым входом второго мультиплексора и с входом второго порогового блока, выход которого подключен к установочному входу второго триггера, выход которого подключен к управляющему входу третьего мультиплексора, первый вход которого подключен к выходу блока памяти и входу ограничителя сигнала, второй вход третьего мультиплексора к выходу ограничителя сигналов и к входу третьего элемента задержки, выход третьего мультиплексора к второму входу второго мультиплексора, управляющий вход которого подключен к управляющему выходу формирователя адресов и к управляющим входам первого и четвертого мультиплексоров и блока вентилей, выход второго мультиплексора подключен к информационному входу индикатора, вход сигнала угла поворота которого подключен к выходу датчика угла поворота антенны, синхровход индикатора подключен к задержанному синхровыходу формирователя адресов, выход второго усилителя высокой частоты подключен к входам измерителя мгновенной частоты и аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока вентилей и с входом третьего порогового блока, выход блока вентилей соединен с информационным входом блока памяти, выход порогового блока подключен к первому входу четвертого мультиплексора, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента задержки, а выход к входу записи блока памяти, адресный вход которого подключен к выходу первого мультиплексора, второй вход которого подключен к выходу измерителя мгновенной частоты. 2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что согласованный фильтр с порогом содержит последовательно соединенные компаратор, первый вход которого является информационным входом согласованного фильтра с порогом, коррелятор и пороговый блок, выход которого является выходом согласованного фильтра с порогом, а также датчик порога, выход которого соединен с вторым входом компартора, при этом синхровход коррелятора является синхровходом согласованного фильтра с порогом. 3. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что обнаружитель помех содержит последовательно соединенные компаратор, первый вход которого является информационным входом обнаружителя помехи, вентиль, счетчик и пороговый блок с памятью, выход которого является выходом обнаружителя помехи, а также датчик порога, выход которого соединен с вторым входом компаратора, при этом второй вход вентиля является первым синхровходом обнаружителя помехи, обнуляющих вход счетчика обнуляющим входом обнаружителя помехи, синхровход порогового блока с памятью является вторым синхровходом обнаружителя помехи. 4. Станция по п.1, отличающаяся тем, что формирователь адресов содержит два статических триггера, счетчик, два дешифратора, два вентиля и три элемента задержки, при этом запускающий вход формирователя адресов является объединенным входом установочных входов первого и второго статических триггеров, обнуляющий вход первого статического триггера подключен к выходу первого дешифратора, обнуляющий вход второго статического триггера к выходу второго дешифратора, выход второго статического триггера к первому входу первого вентиля и является управляющим входом формирователя адресов, выход первого дешифратора через первый элемент задержки соединен с обнуляющим входом счетчика, выход первого статического триггера соединен с первым входом второго вентиля, второй вход которого является синхровходом формирователя адресов и подключен к входу второго элемента задержки и второму входу первого вентиля, выход которого является синхровыходом формирователя адресов, выход второго вентиля соединен с входом третьего элемента задержки, выход которого является задержанным синхровыходом формирователя адресов и подключен также к синхровходу счетчика, выход которого является адресным выходом формирователя адресов а подключен также к информационным входам первого и второго дешифраторов, синхровходы которых подключены к выходу второго элемента задержки. 5. Станция по п.1, отличающаяся тем, что индикатор содержит преобразователь полярных координат в прямоугольное, генератор синхросигналов, мультиплексор, оперативное запоминающее устройство, многоразрядный регистр сдвига, цифроаналоговый преобразователь, видеоконтрольный блок, вентиль и элемент задержки, при этом вход сигнала угла поворота антенны и вход сигнала дальности индикатора являются соответствующими входами преобразователя полярных координат в прямоугольные, выход которого подключен к первому входу мультиплексора, второй вход которого подключен к адресному выходу генератора синхросигналов, управляющий вход к строчному выходу генератора синхросигналов, строчному входу видеоконтрольного блока, к входу элемента задержки и второму входу вентиля, первый вход которого является синхровходом индикатора, выход мультиплексора подключен к адресному входу оперативного запоминающего устройства, информационный вход которого является информационным входом индикатора, выход вентиля соединен с входом записи оперативного запоминающего блока, выход которого соединен с информационным входом многоразрядного регистра сдвига, вход записи которого подключен к выходу элемента задержки, а вход одного к тактовому выходу генератора синхросигналов, выход многоразрядного регистра сдвига подключен к видеовходу видеоконтрольного блока, кадровый вход которого подключен к соответствующему выходу генератора синхросигналов. 6. Станция по п.1, отличающаяся тем, что многоканальный интегратор содержит оперативное запоминающее устройство, регистр, сумматор единичных разрядов и два элемента задержки, при этом вход крайнего правого разряда оперативного запоминающего устройства является информационным входом многоканального интегратора, его адресный вход адресным входом многоканального интегратора, входы остальных разрядов подключены со сдвигом к выходам соответствующих разрядов регистра и входом соответствующих разрядов сумматора единичных разрядов, за исключением крайнего левого, вход записи подключен к выходу первого элемента задержки, а выход к информационному входу регистра, синхровход которого подключен к входу первого и выходу второго элемента задержки, а выход крайнего левого разряда к соответствующему входу сумматора единичных разрядов, выход которого является выходом многоканального интегратора, синхровход которого подключен к входу второго элемента задержки.