СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ Российский патент 2006 года по МПК G01R23/00 

Предлагаемый способ относится к области радиоэлектроники и может быть использован для определения несущей частоты в заданном диапазоне частот и создания на этой частоте прицельной шумовой помехи.

Известны способы определения частоты и устройства для их реализации (авт. свид. СССР №524138, 620907, 868614, 1000930, 1012152, 1180804, 1187095, 1272266, 1290192, 1354124; патенты РФ №2124216, 2230330; патент США №4443801; Вакин С.А, Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М.: Сов. радио, 1968, с.386-396, рис.10.3 и другие).

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является «Поисковый способ определения частоты» (Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М.: Сов. радио, 1968, с.386-396, рис.10.3), который и выбран в качестве базового объекта.

Указанный способ обеспечивает определение только несущей частоты принимаемого сигнала и не позволяет формировать прицельную шумовую помеху для радиоэлектронного подавления радиоэлектронного средства (РЭС).

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем формирования прицельной шумовой помехи для радиоэлектронного подавления РЭС.

Поставленная задача решается тем, что согласно способу определения частоты, основанному на поиске сигналов в заданном диапазоне частот путем перестройки супергетеродинного приемника, формировании частотной развертки на экране электронно-лучевой трубки, преобразовании по частоте принимаемого сигнала, усилении его по напряжению, детектировании и подаче на вертикально-отклоняющие пластины трубки, в результате чего на экране образуется импульс, по положению которого на частотной развертке определяют несущую частоту принимаемого сигнала, в режиме захвата формируют одиночный видеоимпульс, приостанавливают перестройку супергетеродинного приемника на время, равное длительности видеоимпульса, формируют напряжение промежуточной частоты, перемножают его с напряжением гетеродина, выделяют напряжение суммарной частоты, модулируют его по амплитуде шумами, усиливают по мощности и излучают в эфир.

Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, представлена на фиг.1. Временная и частотная диаграммы, поясняющие работу устройства, изображены на фиг.2 и 3.

Устройство содержит последовательно включенные приемную антенну 1, входную цепь 2, усилитель 4 высокой частоты, смеситель 6, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 5, усилитель 7 промежуточной частоты, детектор 8, видеоусилитель 9 и вертикально-отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 11, горизонтально-отклоняющие пластины которой соединены с выходом устройства 10 формирования частотной развертки. Управляющие входы входной цепи 2, усилителя 4 высокой частоты, гетеродина 5 и устройства 10 формирования частотной развертки соединены с соответствующими выходами блока 3 поиска, в качестве которого может быть использован генератор пилообразного напряжения. К выходу детектора 8 последовательно подключены формирователь 12 видеоимпульса, ключ 13, второй вход которого соединен с вторым выходом гетеродина 5, перемножитель 15, второй вход которого соединен с выходом генератора 14 промежуточной частоты, фильтр 16 суммарной частоты, амплитудный модулятор 17, второй вход которого соединен с выходом генератора 18 шума, усилитель 19 мощности и передающая антенна 20. Управляющий вход блока 3 поиска соединен с выходом формирователя 12 видеоимпульса. Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Поиск сигналов в заданном диапазоне частот Df осуществляется с помощью блока 3 поиска, который по пилообразному закону согласованно изменяет настройку входной цепи 2, усилителя 4 высокой частоты и гетеродина 5. Одновременно блок 3 поиска управляет устройством 10 формирования частотной развертки на экране ЭЛТ 11.

Принимаемый сигнал, например с амплитудной модуляцией (AM)

где υ_с, ω_c, ϕ_c, Т_с - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала;

m(t) - модулирующая функция, отображающая закон амплитудной модуляции, с выхода приемной антенны 1 через входную цепь 2 и усилитель 4 высокой частоты поступает на первый вход смесителя 6, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 5

где υ_г, ω_г, ϕ_г, Т_п - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период повторения;

γ=Df/Т_п - скорость изменения частоты гетеродина.

На выходе смесителя 6 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 7 промежуточной частоты выделяется напряжение промежуточной (разностной) частоты

где υ_пр=1/2·K₁υ_cυ_г;

К₁ - коэффициент передачи смесителя,

ω_пр=ω_с-ω_г - промежуточная частота,

ϕ_пр=ϕ_с-ϕ_г,

которое после детектирования в детекторе 8 и дополнительного усиления в видеоусилителе 9 подается на вертикально-отклоняющие пластины ЭЛТ 11, в результате чего на экране образуется импульс (частотная метка), положение которого на частотной развертке определяет несущую частоту принимаемого сигнала.

Следует отметить, что в режиме поиска для обеспечения высокой вероятности перехвата сигнала скорость перестройки выбирается достаточно медленной, чтобы перехват мог быть осуществлен за один цикл перестройки частоты. Перестройка продолжается до тех пор, пока в полосе пропускания Δω_п усилителя 7 промежуточной частоты не обнаружится сигнал РЭС.

В режиме захвата принимаемый сигнал детектируется и с выхода детектора 8 подается на формирователь 12, который формирует одиночный видеоимпульс длительностью Т_И (фиг.2). Этот видеоимпульс поступает на управляющий вход блока 3 поиска и перестройка супергетеродинного приемника приостанавливается на время Т_И. Этот же видеоимпульс поступает на управляющий вход ключа 13 и открывает его на время Т_И. В исходном состоянии ключ 13 всегда закрыт.

При этом напряжение гетеродина 5

с второго выхода через открытый ключ 13 поступает на первый вход перемножителя 15, на второй вход которого подается напряжение промежуточной частоты с выхода генератора 14

На выходе перемножителя 15 образуется следующее напряжение

где υ₂=1/2·К₂υ_гυ₁;

К₂ - коэффициент передачи перемножителя,

ω_с=ω_пр+ω_г,

ϕ_с=ϕ_пр+ϕ_г.

Из этого напряжения фильтром 16 суммарной частоты выделяется напряжение (фиг.3)

которое поступает на первый вход амплитудного модулятора 17. На второй вход амплитудного модулятора 17 подается напряжение шумов с выхода генератора 18 шумов. На выходе амплитудного модулятора 17 образуется амплитудно-модулированный сигнал

где m_ш(t) - модулирующая функция шумов,

который после усиления в усилителе 19 мощности излучается через передающую антенну 20 в направлении РЭС.

По истечении времени Т_И перестройка супергетеродинного приемника и поиск сигналов РЭС продолжается. При обнаружении следующего сигнала РЭС работа устройства происходит аналогичным образом.

В зависимости от вида модуляции сигналов РЭС модулятор 17 может выполнять функции амплитудного, частотного или фазового модулятора (манипулятора).

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает не только определение несущей частоты разведуемого РЭС, но и позволяет формировать прицельную шумовую помеху для радиоэлектронного подавления РЭС.

Основное достоинство передатчика прицельных маскирующих помех, реализующего предлагаемый способ, заключается в его способности концентрировать всю мощность в узкой полосе частот, в связи с чем такой передатчик способен осуществить подавление связных приемников или приемников РЛС на больших расстояниях, чем это может обеспечить передатчик шумовых заградительных помех.

Тем самым функциональные способности способа расширены.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использован для определения несущей частоты в заданном диапазоне частот и при формировании на этой частоте прицельной шумовой помехи. Технический результат - расширение функциональных возможностей на основе формирования прицельной шумовой помехи для радиоэлектронного подавления РЭС. Для достижения данного результата в режиме захвата формируют одиночный видеоимпульс, приостанавливают перестройку супергетеродинного приемника на время, равное длительности видеоимпульса. Затем формируют напряжение промежуточной частоты, перемножают его с напряжением гетеродина. Выделяют напряжение суммарной частоты, модулируют его по амплитуде шумами, усиливают по мощности и излучают в эфир. 3 ил.

Способ определения частоты, основанный на поиске сигнала в заданном диапазоне частот путем перестройки супергетеродинного приемника, формировании частотной развертки на экране электроннолучевой трубки, преобразовании по частоте принимаемого сигнала, усилении его по напряжению, детектировании и подаче на вертикально-отклоняющие пластины трубки, в результате на экране образуется импульс, по положению которого на частотной развертке определяют несущую частоту принимаемого сигнала, отличающийся тем, что в режиме захвата формируют одиночный видеоимпульс, приостанавливают перестройку супергетеродинного приемника на время, равное длительности видеоимпульса, формируют напряжение промежуточной частоты, перемножают его с напряжением гетеродина, выделяют напряжение суммарной частоты, модулируют его по амплитуде шумами, усиливают по мощности и излучают в эфир.