УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ХАОТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ Российский патент 2003 года по МПК G01S7/36 

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться для радиолокационных систем с активным ответом, в которых применяются дешифраторы запросных сигналов, стойкие к воздействию импульсных помех.

Хаотическая импульсная помеха представляет собой поток импульсов со случайным интервалом между ними. Все импульсы имеют одинаковую длительность. Хаотические импульсные помехи (ХИП) характеризуются средней плотностью N имп/сек. Традиционные способы защиты - загрубление чувствительности приемного канала пропорционально мощности (амплитуде) ХИП В результате - потеря дальности действия аппаратуры.

Известен способ защиты от внутрисистемных помех в радиолокационных системах с активным ответом [1], при котором для исключения отметок ложных целей периодически меняют величину интервалов между импульсами ответных сигналов. Известно устройство подавления многокомпонентных помех [2], имеющее сложное схемно-техническое решение, направленное на подавление трехкомпонентной пассивной помехи. Известен ранговый адаптивный последовательный обнаружитель сигналов [3] (прототип), который как и предлагаемое устройство содержит аналого-цифровой преобразователь и устройство обнаружения импульсов.

Технический результат, на который направлено изобретение, заключается в том, чтобы создать устройство, позволяющее не уменьшать чувствительность приемного устройства для защиты от ХИП, а определять энергетические области с центром, соответствующим мощности воздействующей ХИП, и именно для сигналов, принадлежащих этой области закрывать приемник.

Технический результат достигается тем, что устройство для защиты от хаотических импульсных помех содержит последовательно соединенные амплитудно-цифровой преобразователь, блок обнаружения импульсов блок распределения импульсов, дешифратор, блок оценки импульсного потока и блок разрешения/запрета запуска шифратора, при этом выход блока обнаружения импульсов соединен со вторыми входом блока оценки импульсного потока, второй вход блока разрешения/запрета запуска шифратора соединен с выходом дешифратора. Блок оценки импульсного потока, как вариант, может быть реализован на последовательно соединенных оперативно запоминающем устройстве (ОЗУ) и арифметическом устройстве, управляющий вход которого соединен с дешифратором, а выход является выходом устройства, при этом вход адреса ОЗУ соединен с выходом блока обнаружения импульсов.

В предлагаемом техническом решении дальность действия аппаратуры сохраняется. Не обслуживаются только те сигналы, мощность которых попадает в запрещенную область В качестве примера на фиг.1 представлена совокупность запросных сигналов для системы опознавания НАТО Мк-Х. Эти сведения известны из источника информации [4].

Из приведенного примера следует, что ввиду простейшей структуры запросных сигналов, состоящих из двух импульсов, в результате воздействия ХИП образуется ложный набор запросного кода. При этом вероятность набора ложных запросных кодов, при плотности ХИП. например, N=50•10³ имп/сек определяется по формуле
P_л = 1-[P(O)]⁴ = 1-(e^-Δt·N)⁴,
где 4 - количество вакансий набора ложного кода на базе 21 мкс, т. к. дешифратор ожидает любой код из 4-х возможных

Зная величину Р_л=0,13, можно определить количество образующихся ложных сигналов в сек
n_л=1/2•N•Р_л=1/2•50•10³•0,13=3250.

Если учесть, что схема защиты передатчика позволяет обеспечивать только 1200 отв. /сек, то не трудно делать второй вывод ответчик будет полностью занят обслуживанием ложных сигналов
Сущность изобретения поясняется структурной схемой устройства, приведенной на фиг 2, где 1 - сигнал, поступающий с приемника радиолокационного ответчика, 2 - амплитудно-цифровой преобразователь (АЦП), 3 - блок обнаружения импульсов, 4 - блок распределения импульсов 5 - дешифратор, 6 - блок оценки импульсного потока, 7 - блок разрешения/запрета запуска шифратора ответного сигнала, 8 - декодированные запросные сигналы.

Работает устройство следующим образом.

Видеоимпульс с выхода приемника радиолокационного ответчика (не показан) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя. Цифровые коды с интервалом At, соответствующие величинам мгновенных значений видеоимпульса, поступают на вход блока обнаружения импульсов. Критерии обнаружения: превышение заданного цифрового порога цифровым кодом и количество превысивших порог кодов, зависящее от длительности видеоимпульса. Если импульс обнаружен и его параметры соответствуют требованиям, предъявляемым к его длительности, то далее информация об обнаруженном импульсе поступает в цифровой блок оценки импульсного потока и через блок распределения импульсов - в цифровой дешифратор. Цифровой блок оценки импульсного потока - это многоканальное устройство, количество каналов определяется разрешающей способностью по амплитуде и теоретически может быть равно 2ⁿ (где n - количество разрядов АЦП). Блок оценки импульсного потока может быть реализован на базе ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) или на сумматорах, тогда количество сумматоров равно 2ⁿ. Такие устройства широко освещены в технической литературе [4]. Рассмотрим вариант, когда блок оценки импульсного потока выполнен из последовательно соединенных ОЗУ и АУ (арифметическое устройство), управляющий вход которого соединен с выходом дешифратора. Арифметическое устройство обеспечивает считывание информации с ОЗУ, ее увеличение на 1, если необходимо учесть обнаружение очередного импульса вычитание числа 2 из числа, хранящегося в ОЗУ, если поступил сигнал с дешифратора, сравнение с заданным порогом, обратную запись информации и разрешение на выход сигнала о декодировании. Вход адреса ОЗУ соединен с выходом блока обнаружения импульсов и амплитуда поступающего сигнала является адресом ячейки для записи. Например, если поступает импульс с амплитудой А₅, то в 5-ю ячейку ОЗУ записывается число 1, приходит второй импульс с амплитудой А₅ записывается еще одна 1 в этой же ячейке и т.д.. Если дешифратор декодировал запрос с амплитудой А₅, то через АУ проходит вычитание числа 2 из ОЗУ и команда на проверку превышения порога по заданному числу. При не превышении порога сигнал о декодировании проходит на вход блока разрешения/запрета запуска шифратора. Так как запросы состоят из двух импульсов, то при потоке запросных сигналов с амплитудой, например A₅, в условиях отсутствия ХИП, содержимое ячейки памяти ОЗУ с адресом А₅ будет равно нулю. При воздействии ХИП с амплитудой A₅ содержимое упомянутой ячейки памяти будет не равно нулю. В блоке оценки импульсного потока предусмотрена схема периодического обнуления всех ячеек памяти ОЗУ, период этой операции зависит от плотности ХИП и устанавливается экспериментальным путем.

Таким образом, если поток импульсов есть суть потока запросных сигналов, то содержимое ячеек памяти блока оценки импульсного потока будет близким к нулю. Если поток импульсов с амплитудой An есть следствие воздействия ХИП, то в ячейке памяти с адресом An будет накапливаться число, так как от этого потока набор ложного кода - случайный процесс. Вычитание числа 2 из содержимого ячейки An будет происходить с вероятностью Р_л. При декодировании запросного сигнала с амплитудой An, блок оценки потока импульсов извлекает хранящееся число в ячейке с адресом An. Если это число меньше критической величины, то сигнал запуска поступает с выхода устройства на шифратор ответного кода (не показан). Если же это число больше, то шифратор ответного кода не запускается, то есть принимается решение, что воздействует ХИП с амплитудой An, а незапросные сигналы и отвечать на них не следует.

В предлагаемом техническом решении чувствительность приемного тракта не загрубляется, сохраняется дальность действия аппаратуры, но один из каналов по мощности закрыт для обработки, именно тот, в котором более вероятно содержится ложный код (ХИП).

Использованная литература
1. Патент РФ 1290879, МКИ G 01 S 13/76, опубликован 20.10.1999.

2. Патент РФ 2064190, МКИ G 01 S 7/36, опубликован 20.07.1996.

3. Патент РФ 2100822, МКИ G 01 S 7/292, опубликован 27.10.1997.

4. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Скольника. М.: Советское радио, т.3, 1976.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться для радиолокационных систем с активным ответом, в которых применяются дешифраторы запросных сигналов, для защиты от помех. Технический результат достигается тем, что устройство для защиты от хаотических импульсных помех содержит последовательно соединенные амплитудно-цифровой преобразователь, блок обнаружения импульсов, блок распределения импульсов, дешифратор, который имеет многоканальную структуру, и блок оценки импульсного потока, при этом выход блока обнаружения импульсов соединен соответственно со вторыми входами дешифратора и блока оценки импульсного потока. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для защиты от хаотических импульсных помех, содержащее последовательно соединенные амплитудно-цифровой преобразователь и блок обнаружения импульсов, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные блок распределения импульсов, дешифратор, блок оценки импульсного потока и блок разрешения/запрета запуска шифратора, при этом выход блока обнаружения импульсов соединен с входом блока распределения импульсов и с входом адреса блока оценки импульсного потока, второй вход блока разрешения/запрета запуска шифратора соединен с выходом дешифратора. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок оценки импульсного потока содержит последовательно соединенные оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и арифметическое устройство, управляющий вход которого соединен с дешифратором, а выход является выходом устройства, при этом вход адреса ОЗУ соединен с выходом блока обнаружения импульсов.