УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК G01S7/36 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для обнаружения гидроакустических, оптических и радиолокационных сигналов.

Известно устройство для обнаружения радиолокационных сигналов, состоящее из антенны, детектора и индикатора [1]
Недостатком этого устройства является невозможность установки и регулирования порога срабатывания. Все сигналы, в том числе и помехи, превышающие порог чувствительности, в пределах полосы пропускания устройства будет регистрироваться оконечным устройством, т.е. вероятность ложных тревог известного устройства высока.

Известно, что при заданном уровне помех вероятность правильного обнаружения зависит от порога срабатывания устройства и величины ожидаемого сигнала [2] Увеличив порог, можно изменить вероятность ложной тревоги, но одновременно уменьшается дистанция до источника обнаруживаемого сигнала, или увеличить вероятность пропуска сигнала. В реальной практике величина порога выбирается исходя из практических целей, решаемых устройством для обнаружения сигналов.

Известно также устройство для обнаружения сигналов с автоматической регулировкой порога обнаружения, содержащее антенну, фильтр, детектор, усилитель, выход которого соединен с блоком выработки порога [3] Выход блока выработки порога соединен с выходом детектора. Для обработки сигналов и выработки величины порогового уровня устройство имеет цифровое вычислительное устройство.

Недостатками известного устройства являются увеличенная вероятность пропуска сигнала в силу того, что автоматически увеличивающийся порог при значительной фоновой помехе снижает возможность обнаружения сигналов, незначительно превышающих помеху.

Цель изобретения повышение вероятности правильного обнаружения.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее антенну, детектор, фильтр, усилитель, источник порогового напряжения и индикатор, дополнительно включены модулятор входного сигнала, дешифратор, первый ключ, второй ключ, генератор тактовых импульсов и инвертор, причем усилитель выполнен логарифмическим на n каскадах, выходы которых дополнительно через дешифратор соединены с вторым выходом индикатора, фильтр выполнен активным, вход которого соединен с выходом логарифмического усилителя, также и с блоком порогового сигнала, а выход через последовательно соединенные первый и второй ключи подключен к первому выходу индикатора, входы источника порогового напряжения соединены с выходом генератора тактовых импульсов один непосредственно, другой через инвертор, третий выход генератора тактовых импульсов соединен с модулятором входного сигнала, входы блока порогового сигнала соединены также с управляющими входами первого ключа, модулятор входного сигнала выполнен на детекторе, одинаковом с детектором сигнала и размещен от него на расстоянии λ/4.

Такое построение устройства для обнаружения сигналов позволяет при известных параметрах излученного сигнала уменьшить вероятность ложных тревог при дистанциях обнаружения сигнала, превышающих по меньшей мере вдвое дистанцию обнаружения источником излучения носителя устройства для обнаружения сигналов, и оценить с помощью логарифмического усилителя дистанцию до источника излучения.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для обнаружения сигналов; на фиг. 2 структурная схема первого ключа.

Устройство содержит (см.фиг.1) антенну 1, модулятор 2 входного сигнала, детектор 3, логарифмический усилитель 4, активный фильтр 5, первый ключ, второй ключ 7, индикатор 8.1, генератор 8.2 звуковой частоты, генератор запуска 8.3 световой индикации, дешифратор 9, генератор 10 тактовых импульсов, блок 11 порогового сигнала, инвертор 12.

Устройство для обнаружения сигналов работает следующим образом.

Сигнал, принятый антенной 1, модулируется модулятором входного сигнала 2 путем изменения волнового сопротивления модулирующего диода подачей на его вход импульсных сигналов с генератора тактовых импульсов 10. Промодулированный входной сигнал детектируется детектором 3 и поступает на вход n-каскадного логарифмического усилителя 4. С других выходов генератора тактовых импульсов положительной и отрицательной импульсы после инвертора 12 поступают на вход блока порогового сигнала 11, представляющий собой управляемый триггер. С блока порогового сигнала 11 пороговый сигнал поступает на вход активного фильтра 5 для установки порога срабатывания устройства.

При величине сигнала выше порогового уровня активный фильтр открывается и осуществляют фильтрацию и усиление входного сигнала.

С активного фильтра 5 сигнал поступает на вход первого ключа 6, на управляющие входы которого поступают импульсы положительной и отрицательной полярности с входа блока порогового сигнала 11, осуществляя синхронизационную обработку входного сигнала, тем самым исключая прохождение через схему импульсных сигналов, отличающихся от сигналов, промодулированных импульсами генератора тактовых импульсов.

С выхода первого ключа 6 сигнал при достижении достаточного уровня вызывает срабатывание второго ключа 7 и попадает на индикатор 8.1, включается звуковая и световая сигнализация.

Выходы каскадов логарифмического усилителя 4 соединены с дешифратором 9, т.е. используются как счетчики числа, так как насыщение последующего каскада логарифмического усилителя зависит от насыщения предыдущего. После дешифратора 9 сигналы подаются на индикатор 8.1 и при известной (типовой) мощности источника сигналов на индикаторе высвечивается оценочное значение до источника излучения.

Величина порога срабатывания активного фильтра устанавливается заранее в зависимости от условий радиолокационной наблюдаемости величиной порогового напряжения на выходе блока порогового сигнала 11.

На фиг.2 показана структурная схема первого ключа 6, состоящая из триггера 6.1 и дифференциального усилителя 6.2.

Триггер 6.1 осуществляет роль синхронного детектора, т.е. триггер 6.1 срабатывает в моменты, когда параметры сигнала по временным моментам совпадают с параметрами управляющего сигнала, поступающего на управляющие входы триггера 6.1 с входов источника порогового напряжения. Выработанный триггером 6.1 сигнал поступает на дифференциальный усилитель 6.2.

Индикатор 8.1 работает следующим образом.

Сигнал достаточного уровня с первого ключа 6 вызывает срабатывание второго ключа 7, который разрешает прохождение сигналов генератора 8.2 звуковой частоты и генератора 8.3 запуска световой индикации на исполнительные приборы звуковой и световой индикации индикатора 8.1. На второй вход индикатора 8.1 поступает сигнал с дешифратора 9.

Таким образом, применив схему ручного регулирования порога срабатывания, модулирование входного сигнала и синхронизацию принятого сигнала с параметрами модулирующего сигнала, а также использовав логарифмический усилитель с дешифратором, получили устройство для обнаружения сигналов с малой вероятностью ложных тревог и оценкой дистанции до источника излучений.

Использование: для обнаружения гидроакустических, оптических и радиолокационных сигналов. Сущность изобретения: устройство для обнаружения сигналов содержит антенну 1, модулятор 2 входного сигнала, детектор 3 сигнала, усилитель 4, фильтр 5, ключи 6 и 7, индикатор 8.1, генератор 8.2 звуковой частоты, генератор 8.3 запуска световой индикации, дешифратор 9, генератор тактовых импульсов 10, блок порогового сигнала 11, инвертор 12, что позволяет обнаружить сигналы с малой вероятностью ложных тревог и оценкой дистанции до источника излучения. 1-2-3-4-5-6-7-8.1, 8.2-7, 8.3-7, 4 9-8.1, 10-12-11-5, 12-6, 10-6, 10-2, 10-11. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ, содержащее антенну, последовательно соединенные детектор сигнала, усилитель и фильтр, а также индикатор и блок порогового сигнала, отличающееся тем, что в него дополнительно введены модулятор входного сигнала, дешифратор, генератор тактовых импульсов, инвертор, первый и второй ключи, генератор звуковой частоты, генератор запуска световой индикации, причем выход антенны соединен с первым входом модулятора входного сигнала, выход которого соединен с входом детектора, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом модулятора входного сигнала, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом блока порогового сигнала, третий выход генератора тактовых импульсов через инвертор соединен с вторым входом блока порогового сигнала, выход которого соединен с входом порогового сигнала фильтра, при этом выход фильтра соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов, третий вход первого ключа соединен с выходом инвертора, при этом выход первого ключа через второй ключ соединен с первым входом индикатора, выход генератора звуковой частоты соединен с вторым входом второго ключа, выход генератора запуска световой индикации соединен с третьим входом второго ключа, второй вход индикатора соединен с выходом дешифратора, причем усилитель выполнен логарифмическим на n каскадах, n выходов которого соединены с n входами дешифратора, фильтр выполнен активным, модулятор входного сигнала выполнен на детекторе, аналогичном детектору сигнала.