УСТРОЙСТВО ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛА КОГЕРЕНТНОЙ РЛС Российский патент 2003 года по МПК G01S13/14 H04B1/62 G01S7/288 

Изобретение относится к технике обработки сигналов радиолокационных станций (РЛС).

Из уровня техники известен некогерентный приемник с повышенной помехоустойчивостью (авторское свидетельство СССР 1525933, Н 04 L 17/30, 1989), но он не производит обработку фазовой структуры сигнала.

Радиоприемное устройство (авторское свидетельство СССР 1517138, Н 04 В, 1989) решает задачу только расширения динамического диапазона приемника.

Некогерентный обнаружитель сигналов в шумах (заявка РФ на изобретение 200102468, бюллетень "Изобретения, полезные модели", 8, 2002, с. 71) не обеспечивает когерентную обработку фазо-кодо-манипулированных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности является радиоприемное устройство когерентной РЛС (заявка РФ на изобретение 2000120020, бюллетень "Изобретения, полезные модели", 16, 2002, с. 126), содержащее гетеродин и когерентный приемник с цифровым выходом, n (n - целое число) каналов приема, состоящих каждый из введенного аналогового сумматора, когерентного приемника с цифровым выходом и введенного фазовращателя, причем в каждом канале приема вход радиоприемного устройства соединен с первым входом введенного аналогового сумматора, второй вход аналогового сумматора соединен с выходом введенного фазовращателя, вход которого соединен с выходом гетеродина, выход аналогового сумматора соединен с первым входом когерентного приемника с цифровым выходом, второй вход когерентного приемника с цифровым выходом каждого канала параллельно соединен с выходом гетеродина, первый выход когерентного приемника с цифровым выходом каждого канала соединен с одноименным входом первого цифрового сумматора, второй выход когерентного приемника с цифровым выходом каждого канала соединен с одноименным входом второго цифрового сумматора, а выход первого цифрового сумматора является первым выходом радиоприемного устройства и выход второго цифрового сумматора является вторым выходом радиоприемного устройства.

Однако применяемые в известном устройстве гетеродин и фазовращатель имеют повышенный уровень побочных составляющих в спектре выходного сигнала фазовращателя, что приводит к ошибке корректировки квадратур применяемых сигналов.

Технический результат предлагаемого технического решения направлен на повышение точности цифровой корректировки квадратур принимаемых сигналов.

Технический результат достигается тем, что устройство первичной обработки сигнала когерентной РЛС содержит n (n - целое число) каналов приема, состоящих каждый из аналогового сумматора, когерентного приемника с цифровым выходом, причем в каждом канале приема вход радиоприемного устройства соединен с первым входом аналогового сумматора, выход которого соединен с первым входом когерентного приемника с цифровым выходом, первый выход когерентного приемника с цифровым выходом каждого канала приема соединен с одноименным входом первого цифрового сумматора, второй выход когерентного приемника с цифровым выходом каждого канала соединен с одноименным входом второго цифрового сумматора, а выход первого цифрового сумматора является первым выходом устройства первичной обработки сигнала когерентной РЛС и выход второго цифрового сумматора является вторым выходом устройства первичной обработки сигнала когерентной РЛС. Устройство первичной обработки сигнала когерентной РЛС содержит также формирователь опорного сигнала и кварцевый генератор, вход которого соединен с контактом разъема сигнала включения кварцевого генератора, выход кварцевого генератора соединен параллельно со вторыми входами аналоговых сумматоров всех каналов, вторые входы когерентного приемника с цифровым выходом n-каналов приема параллельно соединены с выходом формирователя опорного сигнала, вход которого соединен с разъемом сигнала опорной частоты.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство первичной обработки сигнала когерентной РЛС отличается тем, что в него введены формирователь опорного сигнала и кварцевый генератор, вход которого соединен с контактом разъема сигнала включения кварцевого генератора, выход кварцевого генератора соединен параллельно со вторыми входами аналоговых сумматоров всех каналов, вторые входы когерентного приемника с цифровым выходом n-каналов приема параллельно соединены с выходом формирователя опорного сигнала, вход которого соединен с разъемом сигнала опорной частоты.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство первичной обработки сигнала когерентной РЛС содержит первый канал приема А1 и разъем входного сигнала 6 первого канала, второй канал приема А2 и разъем входного второго канала приема 8, n (n - целое число) каналов приема An и разъем входного сигнала n-го канала приема 10 n-го канала приема. Каждый канал приема состоит из аналогового сумматора 2, когерентного приемника с цифровым выходом 3. В каждом канале приема А1, А2...Аn вход устройства первичной обработки сигнала когерентной РЛС соединен с первым входом аналогового сумматора 2. Выход аналогового сумматора 2 соединен с первым входом когерентного приемника с цифровым выходом 3. Первый выход когерентного приемника с цифровым выходом 3 каждого канала приема А1, А2... Аn соединен с одноименным входом первого цифрового сумматора 4. Второй выход когерентного приемника с цифровым выходом 3 каждого канала приема А1, А2... Аn соединен с одноименным входом второго цифрового сумматора 5. Выход первого цифрового сумматора 4 является первым выходом устройства первичной обработки сигнала когерентной РЛС. Выход второго цифрового сумматора 5 является вторым выходом устройства первичной обработки сигнала когерентной РЛС. Устройство первичной обработки сигнала когерентной РЛС содержит также формирователь опорного сигнала 13, кварцевый генератор 1, выход которого соединен с контактом разъема сигнала включения 9 кварцевого генератора 1. Выход кварцевого генератора 1 соединен параллельно со вторыми входами аналоговых сумматоров 2 всех каналов приема А1, А2...Аn. Вторые входы когерентного приемника с цифровым выходом 3 n-каналов приема параллельно соединены с выходом формирователя опорного сигнала 13, вход которого соединен с разъемом сигнала опорной частоты 7.

Работает он следующим образом.

Входной сигнал с первого канала приема А1 радиолокационной станции на второй промежуточной частоте f_пч2, содержащий доплеровское смещение частоты с разъема входного сигнала первого канала приема 6 поступает на первый вход аналогового сумматора 2 в первом канале приема А1, затем в когерентный приемник с цифровым выходом 3 первого канала приема А1.

В когерентном приемнике с цифровым выходом 3 сигнал усиливается, раскладывается на две квадратуры: реальную (Re) и мнимую (Im). Обе составляющие фильтруются и с помощью аналого-цифрового преобразователя преобразовываются в сигналы цифровой формы. Реальная часть сигнала с выхода когерентного приемника с цифровым выходом поступает на первый вход первого цифрового сумматора 4, мнимая часть сигнала поступает на первый вход второго цифрового сумматора 5. В цифровых сумматорах происходит суммирование отсчетов сигнала на интервале одного элемента дальности и мультиплексирование каналов. С выхода первого цифрового сумматора 4 реальная составляющая сигнала подается на контакты разъема реальной составляющей сигнала 11, с выхода второго цифрового сумматора 5 мнимая составляющая подается на контакты разъема мнимой составляющей выходного сигнала 12. Входной сигнал со второго канала радиолокационной станции с разъема входного сигнала второго канала 8 обрабатывается во втором канале приема А2, аналогично первому каналу приема А1. Входной сигнал An n-го канала приема радиолокационной станции с разъема входного сигнала n-ого канала 10 обрабатывается аналогично, как в первом и втором каналах приема А1, А2, выходные сигналы второго и n каналов приема А2...An аналогично выходным сигналам первого канала приема А1 поступают на одноименные входы цифровых сумматоров 4 и 5. Контрольный сигнал, необходимый для корректировки квадратур каналов приема, формируется кварцевым генератором 1 и подается на второй вход аналогового сумматора 2. Включение кварцевого генератора 1 производят по команде "Включить кварцевый генератор" с разъема сигнала включения кварцевого генератора 9. Формирование опорных сигналов обеспечивается формирователем опорных сигналов 13, который осуществляет деление частоты входного опорного сигнала и фильтрацию гармоник полосовым фильтром на LC-элементах.

Коэффициент передачи каналов по выходу каждой квадратуры 40 дБ, уровень собственных шумов, приведенных по входу, в полосе 1 кГц равен 0,1 мкВ. Общая полоса пропускания одного канала по выходу каждой квадратуры 6 МГц.

По предлагаемому техническому решению изготовлены опытные образцы, технические параметры подтверждены положительными результатами при проведении предварительных и летных испытаний.

Использование предлагаемого радиоприемного устройства когерентной радиолокационной станции позволяет повысить точность цифровой корректировки квадратур принимаемых сигналов, что позволит уменьшить вероятность ложных тревог в радиолокационных станциях.

Изобретение относится к технике обработки сигналов радиолокационных станций (РЛС). Устройство первичной обработки сигнала когерентной РЛС содержит n (n - целое число) каналов приема, каждый из которых состоит из аналогового сумматора и когерентного приемника с цифровым выходом, первый цифровой сумматор, второй цифровой сумматор, формирователь опорного сигнала и кварцевый генератор. Достигаемым техническим результатом изобретения является повышение точности цифровой корректировки квадратур принимаемых сигналов. 1 ил.

Устройство первичной обработки сигнала когерентной РЛС, содержащее n (n - целое число) каналов приема, состоящих каждый из аналогового сумматора, когерентного приемника с цифровым выходом, причем в каждом канале приема вход радиоприемного устройства соединен с первым входом аналогового сумматора, выход которого соединен с первым входом когерентного приемника с цифровым выходом, первый выход когерентного приемника с цифровым выходом каждого канала приема соединен с одноименным входом первого цифрового сумматора, второй выход когерентного приемника с цифровым выходом каждого канала соединен с одноименным входом второго цифрового сумматора, а выход первого цифрового сумматора является первым выходом устройства первичной обработки сигнала когерентной РЛС и выход второго цифрового сумматора является вторым выходом устройства первичной обработки сигнала когерентной РЛС, отличающееся тем, что введены формирователь опорного сигнала и кварцевый генератор, вход которого соединен с контактом разъема сигнала включения кварцевого генератора, выход кварцевого генератора соединен параллельно со вторыми входами аналоговых сумматоров всех каналов приема, вторые входы когерентного приемника с цифровым выходом n-каналов приема параллельно соединены с выходом формирователя опорного сигнала, вход которого соединен с разъемом сигнала опорной частоты.