УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ ЗАПРОСНЫХ СИГНАЛОВ Российский патент 2003 года по МПК G01S13/78 

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

Запросные сигналы системы опознавания NATO типа Мк-ХА и международной системы вторичной радиолокации для управления воздушным движением (АТС RBS) представляет собой двухимпульсный код, который представлен на чертеже фиг.1. Код запроса определяется интервалом времени между передними фронтами импульсов Р1 и Р3. Анологичная двухимпульсная структура запросных кодов принята и в отечественной системе радиолокации для УВД (ГОСТ 21800-89).

И в международной и отечественной системах вторичной радиолокации дешифрация запроса осуществляется, в том числе при условии, что амплитуда импульса РЗ отличается от амплитуды импульса Р1 не более чем на ±ΔР. Следовательно, для достоверного обнаружения сигнала запроса необходимо запоминать амплитуду импульса Р1 для последующего сравнения с ней амплитуды импульса Р3. В условиях воздействия импульсных помех каждый импульс, поступивший на вход дешифратора, может рассматриваться как первый импульс (Р1) запросного сигнала. Так как максимальный интервал между импульсами 21 мкс, соответствующий запросу режима С международной системы АТС RBS, то запоминающее устройство должно хранить информацию об амплитуде импульса Р1 в течение этого времени. При потоке импульсных помех с плотностью N имп/с, запоминающее устройство будет занято в течение времени t=N•21•10^-6 с, что будет являться причиной потери части запросных сигналов, которая будет возрастать с ростом N. Если N достигнет значения ~50•10³ имп/с, то обработка запросных сигналов практически прекратится.

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. Известен способ обнаружения импульсного радиосигнала на фоне мешающего радиоимпульса и белого шума [2], при котором формируют дополнительный канал обнаружения, в котором осуществляют оценку постоянной составляющей времени задержки между информационным и мешающим сигналами. Известен ранговый адаптивный последовательный обнаружитель сигналов [3] (прототип), который, как и предлагаемое устройство, содержит аналого-цифровой преобразователь и устройство обнаружения. Каждое из этих устройств обеспечивает выполнение специфических задач, но не отвечает требованиям радиолокационного ответчика. Все известные из опубликованных в настоящее время [4] отечественные и зарубежные ответчики (отечественные СО-69, СО-72, ОСА-С, СО-94, 680, 620, 420, зарубежные TRA-67A, AN/APX-103, AN/APX-109 и др.) имеют одноканальные дешифраторы запросных сигналов.

Технический результат, на который направлено изобретение, заключается в том, чтобы обеспечить прием сигнала запросчика с большей достоверностью в любой момент времени, не пропустить запросный сигнал.

Технический результат достигается тем, что устройство для декодирования запросных сигналов содержит последовательно соединенные амплитудно-цифровой преобразователь, блок обнаружения импульсов, блок распределения импульсов, дешифратор, который имеет многоканальную структуру с количеством каналов, вычисляемых по формуле n каналов = 21•10^-6 •N max + 1, где N - плотность импульсных помех на входе приемного устройства, и блок сравнения амплитуд сигналов, выход блока обнаружения импульсов соединен с входом блока распределения импульсов и с входом амплитудной селекции блока сравнения амплитуд сигналов, выход блока распределения импульсов соединен с входами каждого канала дешифратора, выходы которых соединены с соответствующими входами блока сравнения амплитуд сигналов, выход которого является выходом устройства.

В предлагаемом техническом решении в любой момент времени для запросного сигнала, поступающего на фоне импульсных помех, будет свободен канал для декодирования.

На чертеже фиг.2 приведена функциональная электрическая схема устройства для распознавания импульсов, где 1 - сигнал, поступающий с приемного устройства радиолокационного ответчика, 2 - амплитудно-цифровой преобразователь (АЦП), 3 - блок обнаружения импульсов, 4 - блок распределения импульсов 5 - дешифратор, состоящий из n каналов, 6 - блок сравнения амплитуд, 7 - декодированные запросные сигналы.

Работает устройство следующим образом.

Принятые антенной (не показанной на чертеже) сигналы с выхода приемного устройства 1 поступают на вход АЦП 2, далее на блок обнаружения импульсов 3, который выполняет оценку параметров импульсов. С блока обнаружения выделенные импульсы поступают на блок распределения импульсов и на вход амплитудной селекции блока сравнения амплитуд сигналов. Блок распределения импульсов соединен с многоканальным дешифратором (ДШ), задача которого состоит в распознавании запросных сигналов. Время занятости каждого канала не более 21 мкс с момента поступления на его вход первого импульса. С выходов каналов декодированные сигналы поступают на блок сравнения амплитуд сигналов для сравнения по амплитуде. Декодирование возможно при наличии совпадения импульсов по времени и по амплитуде. Загрузка каналов осуществляется следующим образом. Блок распределения импульсов, построенный, например, на базе кольцевого регистра со схемами сравнения, обеспечивает бесперебойную работу каналов дешифратора. Кольцевой регистр обеспечивает последовательное включение каналов от 1-го до n-го, после чего происходит включение опять первого канала. Все каналы дешифратора идентичны и могут быть построены, например, по стандартной схеме на базе сдвигового регистра и логических схем И и ИЛИ.

Очередной импульс поступает для записи в ДШ. Если в n-канале уже есть ранее записанный импульс, то происходит оценка временного интервала между моментом прихода первого импульса и текущего, поступившего в ДШ. Если интервал соответствует запросному коду, то кодовая комбинация поступает на блок сравнения амплитуд сигналов, где происходит сравнение амплитуд, поступивших с блока обнаружения импульсов с амплитудой импульсов, содержащихся в кодовой комбинации. Амплитуда поступившего с блока обнаружения импульса запоминается и хранится в запоминающем устройстве (ОЗУ) блока сравнения амплитуд сигналов в течение времени цикла работы дешифратора 21 мкс. Если амплитуда в кодовой комбинации, поступившей с ДШ, не соответствует ни одному из значений амплитуд ранее поступивших импульсов, отличие должно быть не более чем на ± ΔР, то декодирования не происходит. При наличии совпадения по времени и по амплитуде декодированный запросный сигнал с выхода блока сравнения амплитуд сигналов поступает для дальнейшей обработки на схемы анализа радиолокационного ответчика.

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

2. Патент РФ 2160905 МКИ: G 01 S 7/292, опубликован 20.12.2000.

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

4. Радиолокационные системы воздушных судов. Под ред. П.С. Давыдова М., "Транспорт", 1988, стр. 252-282.

Устройство для декодирования запросных сигналов относится к радиолокации и может использоваться для радиолокационных систем с активным ответом, в которых применяются дешифраторы запросных сигналов. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности выделения принимаемого сигнала запросчика из совокупности помех с высокой достоверностью в любой момент времени. Устройство содержит амплитудно-цифровой преобразователь, блок обнаружения импульсов, многоканальный дешифратор, блок распределения импульсов, блок сравнения амплитуд сигналов. 2 ил.

Устройство для декодирования запросных сигналов, содержащее последовательно соединенные амплитудно-цифровой преобразователь и блок обнаружения импульсов, отличающееся тем, что введены дешифратор, который имеет многоканальную структуру с количеством каналов, вычисляемых по формуле n каналов = 21•10^-6•N max+1, где N - плотность импульсных помех на входе приемного устройства, блок распределения импульсов и блок сравнения амплитуд сигналов, выход блока обнаружения импульсов соединен с входом блока распределения импульсов и с входом амплитудной селекции блока сравнения амплитуд сигналов, выход блока распределения импульсов соединен с входами каждого канала дешифратора, выходы которых соединены с соответствующими входами блока сравнения амплитуд сигналов, выход которого является выходом устройства.