РАДАРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1998 года по МПК G01S15/34 

Изобретение относится к импульсным радарным установкам, содержащим блок передатчика для генерирования и трансляции передающих импульсов, имеющих модуляцию, которая позволяет сжать импульсы после приема, блок приемника для приема отраженных передающих импульсов, коррелятор для сжатых принятых передающих импульсов, бланкирующую схему для гашения тех принятых импульсов, которые не имеют указанной модуляции.

Изобретение относится также к способам подавления мешающих импульсов в радарных аппаратах.

Такого рода радарные установки известны из заявки на изобретение EP-A 0408112. В этой известной радарной установке амплитуда принятого импульса перед коррелятором сравнивается с амплитудой после коррелятора. Если при этом импульс во время его прохода через коррелятор не обнаруживает существенного увеличения амплитуды, то этот импульс квалифицируется как мешающий, в результате чего приводится в действие бланкирующая схема.

Недостатком этой известной радарной установки является то, что мешающий импульс вводится в коррелятор. Общим заблуждением является то, что декоррелятор правильно декоррелирует мешающий импульс, т. е. импульс, не имеющий правильной модуляции. В этом процессе амплитуда уменьшается до того уровня, когда она становится соизмеримой с уровнем "теоретического шума", свойственным данному радарному приемнику. Особенно для современного радарного оборудования, спроектированного для обнаружения целей, имеющих очень малое радарное сечение, таких как снаряды или ракеты, критерии обнаружения отшлифованы до такого уровня, что декоррелированный мешающий импульс неприемлем.

Декоррелированный импульс может даже привести к большим нарушениям, чем первичный мешающий импульс, так как процесс декорреляции подразумевает такое значительное увеличение продолжительности импульса, что, как следствие, радарная установка остается "слепой" в течении длительного периода.

Чтобы устранить эти недостатки, радарная установка в соответствии с данным изобретением характеризуется тем, что она снабжена бланкирующей схемой и средствами гашения импульсов, не имеющих соответствующей модуляции до того, как они могут поступить в коррелятор.

Предпочтительный вариант радарной установки соответственно данному изобретению основан на том факте, что модуляция точно известна; этот вариант установки характерен тем, что она содержит по крайней мере первый фильтр, выполненный с возможностью продуцирования первого выходного сигнала в течение первой части принятого транслируемого импульса и второй фильтр, приспособленный для продуцирования второго выходного сигнала в течение второй части полученного транслируемого импульса, причем указанные первая и вторая части импульса по крайней мере в основном разъединены, а бланкирующая схема включается, если первый выходной сигнал и второй выходной сигнал продуцируются по крайней мере в основном одновременно.

Если модуляция - это линейная частотная модуляция импульса (ЛЧМ-импульс), то первый фильтр и второй фильтр могут быть с преимуществом использованы как полосно-пропускающие (полосовые) фильтры. Благодаря этому, в частности появляется возможность настраивать первый фильтр на первую половину ЛЧМ-импульса, а второй фильтр - на вторую половину ЛЧМ-импульса. При этом получается простая система фильтров, которая по своей природе предназначена для разделения ЛЧМ-импульсов.

Для сравнения выходных сигналов первого и второго фильтров выходные сигналы следует подавать в первый и второй модульно-измерительные элементы соответственно. В случае аналоговых сигналов очевидное решение состоит в том, чтобы использовать детекторную схему, хорошо известную в данной отрасли. В случае сложных цифровых сигналов может быть использована также известная в данной отрасли модульная схема. Если операции выполняются в компьютерной памяти, модуль решается на основе определенного количества известных арифметических операций.

После установления модуля возможно для уменьшения чувствительности до коротких интерференционных максимумов, использовать первый сглаживающий фильтр и второй сглаживающий фильтр после первого модульно-измерительного элемента и второго модульно-измерительного элемента соответственно.

Следующий преимущественный вариант данного изобретения характерен тем, что радарная установка снабжена пороговой схемой, присоединенной к выходам первого сглаживающего фильтра и второго сглаживающего фильтра для определения параметра, который выражает величину наложения, сравнения с пороговой величиной и включения бланкирующей схемы, если указанный параметр превышает пороговую величину.

При выборе пороговой величины предпочтение отдается пороговой величине, представляющей абсолютную величину разности выходных сигналов первого сглаживающего фильтра и второго сглаживающего фильтра, проходящей через третий сглаживающий фильтр. Кроме того, используется параметр, представляющий произведение выходных сигналов первого сглаживающего фильтра и второго сглаживающего фильтра.

На фиг. 1 представлена схема одного из возможных вариантов данной радарной установки; на фиг. 2 - один из возможных вариантов бланкирующей схемы.

На фиг. 1 схематично представлен один из возможных вариантов радарной установки в соответствии с данным изобретением. Блок передатчика 1 этой установки генерирует радарные импульсы, которые передаются антенной 2. Эти радарные импульсы имеют модуляцию, которая после приема обеспечивает сжатие импульсов с помощью антенного блока 2 и приемного блока 3. С этой целью принимаемые радарные импульсы, предпочтительно цифровые, записаны в первом поле памяти 4, взаимодействующим с бланкирующей схемой 5, выполненной в виде одного или нескольких соответственно запрограммированных DSP (цифровые процессоры сигналов). Бланкирующая схема 5 стирает мешающие импульсы из первого поля памяти 4 или снабжает эти импульсы меткой. Обработанное таким образом содержание первого поля памяти 4 затем передается второму полю памяти 6, которое взаимодействует с коррелятором 7, обычно также выполненным в виде одного или нескольких соответственно спрограммированных DSP, которые сжимают принятые радарные импульсы. Однако импульсы, снабженные меткой, при этом не сжимаются. Коррелятор 7 сжимает импульсы во втором поле памяти 6, не сжимая однако меченые импульсы. Содержание обработанного таким образом поля памяти 6 может быть подвергнуто дальнейшей обработке.

Первое поле памяти 4 и второе поле памяти 6 могут, разумеется, совпадать в результате чего образуется комбинированное поле, в котором новая информация непрерывно записывается циклическим способом и на которое также циклически воздействуют бланкирующая схема 5 и коррелятор 7.

На фиг. 2 показана одна из возможных бланкирующих схем. Принятые импульсы поступают на первый фильтр 8, за которым последовательно включены первый модульно- или длинномодульно-измерительный элемент 9 и первый сглаживающий фильтр 10; импульсы поступают также на второй фильтр 11, за которым последовательно включены второй модульно-или длинномодульно-измерительный элемент 12 и второй сглаживающий фильтр 13.

Первый фильтр 8 выдает на каждый радарный импульс единственный выходной сигнал на протяжении первой половины этого радарного импульса. Если радарный импульс модулирован, например, как ЛЧМ - импульс, оба фильтра могут быть выполнены в виде цифровых полосно-пропускающих фильтров, настроенных на первую и вторую части ЛЧМ- импульса соответственно. Существенно по крайней мере для радарных импульсов, модулированных известным способом, чтобы оба выходных сигнала не совпадали. Мешающие сигналы, особенно преднамеренные мешающие сигналы часто имеют модуляцию, которая по ширине полосы частот и продолжительности импульса в значительной степени соответствует радарным импульсам, при этом нужная ширина полосы частот реализуется путем придания мешающему импульсу произвольной модуляции. Такой мешающий импульс обычно генерирует выходной сигнал для обоих фильтров одновременно, что позволяет идентифицировать и затем бланкировать мешающий импульс.

Соответственно одному из вариантов изобретения две величины определяются сглаживающими фильтрами 10 и 13 : параметр, выражающий величину наложения двух выходных сигналов и величину порога. Указанный параметр получается умножением в умножителе 14 выходных сигналов сглаживающих фильтров 10 и 13. Далее будет совершенно очевидно, что этот параметр пропорционален наложению двух сигналов и их мощностям. Подходящая пороговая величина находится путем определения в схеме вычитания 15 разности выходных сигналов сглаживающих фильтров 10 и 13, путем определения абсолютной величины этой разности в модульно-измерительном элементе 16 и последующего сглаживания этой величины в сглаживающем фильтре 17. Действительное определение пороговой величины осуществляется затем в пороговой схеме 18, которая генерирует бланкирующий (гасящий) сигнал, как только указанный параметр превысит пороговую величину.

Вообще бланкирующую схему можно, как указывалось выше, осуществить в виде одного или множества соответственно спрограммированных DSP, в которых фильтры 8 и 11, модульно (или длинномодульно) - измерительные элементы 9,12 и 16, сглаживающие фильтры 10,13 и 17, умножитель 14, схема вычитания 15 и пороговая схема 18 включены в программу первого поля памяти 4. Другая возможность - это использование бланкирующей схемы 5 как элемента устройства, взаимодействующего с полем памяти 4. Также возможно использовать бланкирующую схему 5 в аналоговом устройстве. В этом случае аналоговый сигнал промежуточной частоты подается прямо на бланкирующую схему 5 без ввода в первую промежуточную память 4. Фильтры 8 и 11 будут тогда использоваться как аналоговые полосовые фильтры, например SAW - типа (т. е. на поверхностных акустически волнах, ПАВ), модульно-измерительные элементы 9,12 и 16 - как выпрямители, сглаживающие фильтры 10,13 и 17 - как сглаживающие конденсаторы, аналоговый умножитель 14 и аналоговая схема вычитания 15 используются как известные в данной отрасли элементы. Пороговый элемент 18 будет в этом случае контролировать переключающее устройство для предотвращения входа в коррелятор 7 сигнала промежуточной частоты, причем указанный сигнал может иметь задержку, чтобы компенсировать задержку обработки в бланкирующей схеме 5. При этом отпадает необходимость в использовании второго поля памяти 6.

Хотя данное изобретение описывалось относительно передаваемых импульсов, модулированных как ЛЧМ-импульсы, в нем могут быть использованы и другие типы модулирования, таких как, например, бинарное фазо-кодирование. Первый фильтр может быть спроектирован, например, как субкоррелятор для коррелирования с первой половиной передаваемого импульса, а второй фильтр - как второй субкоррелятор для коррелирования второй половины передаваемого 5 импульса. Пороговая схема также будет зависеть от типа выбранного передаваемого импульса. Для фазокодированного передаваемого импульса пороговая схема выбирается, например, такой, чтобы она активировала бланкирующую схему только если после корреляционного пика от первого субкоррелятора сравнительный корреляционный пик от второго субкоррелятора появился в некотором определенном временном промежутке.

В заключение отметим, что может быть рассмотрена возможность испытания передаваемого импульса с использованием более, чем двух фильтров и последующего анализа выходных сигналов этих более чем двух фильтров с тем, чтобы только импульсы, передаваемые данной радарной установкой, могли проходить для дальнейшей обработки.

Изобретение относится к радиолокационной технике, точнее, к средствам выделения полезного сигнала в условиях действия помех, и может быть использовано при проектировании радарных установок. Достигаемый технический результат - устранение от обработки импульсов, не имеющих соответствующей модуляции, то есть борьба с организованными помехами. Радарная установка содержит блок передатчика, антенный блок и блок приемника. Блок передатчика генерирует импульсы, имеющие модуляцию, обеспечивающую возможность сжатия импульсов при приеме. Кроме того, радарная установка имеет бланкирующую схему, включающую два фильтра, один из которых предназначен для обработки первой половины импульса, а другой - второй. Бланкирование сигнала происходит в случае, если оба фильтра одновременно выдают выходной сигнал. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Радарная установка импульсного типа, содержащая блок передатчика для генерирования и транслирования передающих импульсов, имеющих модуляцию, которая обеспечивает возможность сжатия импульсов после приема, блок приемника для приема отраженных передающих импульсов, коррелятор для сжатия принятых передающих импульсов, и бланкирующую схему для гашения принятых импульсов, не имеющих соответствующей модуляции, отличающаяся тем, что бланкирующая схема снабжена средством для подавления импульсов, не имеющих соответствующей модуляции, перед поступлением импульсов в коррелятор. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по крайней мере первый фильтр, приспособленный для продуцирования первого выходного сигнала в продолжении первой части принятого передаваемого импульса, второй фильтр, приспособленный для продуцирования второго выходного сигнала в продолжении второй части передаваемого импульса, причем указанные первая и вторая части импульса по крайней мере существенно не накладываются, а бланкирующая схема включается, если упомянутые первый и второй выходные сигналы продуцируются по крайней мере частично, одновременно. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что модуляция импульсов представляет собой линейную частотную модуляцию (ЛЧМ-импульс) и первый фильтр и второй фильтр выполнены в виде полосовых фильтров. 4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что первый фильтр проводит первую половину ЛЧМ-импульса, а второй фильтр проводит вторую половину ЛЧМ-импульса. 5. Установка по одному из пп.2 - 5, отличающаяся тем, что первый модульно-измерительный элемент и первый сглаживающий фильтр присоединены к первому фильтру, а второй модульно-измерительный элемент и второй сглаживающий фильтр присоединены к второму фильтру. 6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что она снабжена пороговой схемой, присоединенной к выходам первого сглаживающего фильтра и второго сглаживающего фильтра для определения параметра, представляющего степень наложения и сравнения этого параметра с пороговой величиной для включения бланкирующей схемы, если этот параметр превышает пороговую величину. 7. Установка по п. 6, отличающаяся тем, что пороговая величина представляет собой абсолютную величину разности выходных сигналов первого сглаживающего фильтра и второго сглаживающего фильтра, проходящую через третий сглаживающий фильтр. 8. Установка по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что указанный параметр представляет собой произведение выходных сигналов первого и второго сглаживающих фильтров. 9. Установка по любому из пп.1 - 8, отличающаяся тем, что принятые импульсы записываются в поле памяти в цифровой форме, причем полосовые фильтры, модульно-измерительные элементы, пороговая схема, сглаживающие фильтры и бланкирующая схема реализованы путем арифметических операций в поле памяти. 10. Способ подавления мешающих импульсов в импульсной радарной установке, чей блок передатчика генерирует и транслирует передающие импульсы, имеющие модуляцию, которая позволяет подвергнуть сжатию принятые импульсы и чей приемный блок снабжен коррелятором для сжатия принятых импульсов передатчика и бланкирующей схемой для гашения принимаемых импульсов, не имеющих соответствующей модуляции, отличающийся тем, что бланкирующая схема подавляет импульсы, не имеющие соответствующей модуляции, перед тем, как эти импульсы поступают в коррелятор. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что по отношению к принятым импульсам передатчика бланкирующая схема генерирует первый выходной сигнал в продолжении первой части импульса передатчика и генерирует второй выходной сигнал в продолжении второй части импульса передатчика, причем указанные первая и вторая части не накладываются, и принятый импульс подавляется, если первый выходной сигнал и второй выходной сигнал по крайней мере частично совпадают.