АДАПТИВНЫЙ ЦИФРОВОЙ РЕЦИРКУЛЯТОР Российский патент 2007 года по МПК G01S7/36 

Данное изобретение относится к области радиотехники и предназначено для накопления сигналов в комплексах скрытной радиолокации с импульсно-доплеровскими РЛС в качестве опорных, в условиях неизвестного или изменяющегося периода повторения зондирующих сигналов.

Из [2], стр.451 известен рециркулятор, предназначенный для накопления радиолокационных сигналов. Он содержит сумматор, линию задержки на период повторения, линию обратной связи с регулируемым коэффициентом усиления. Накопление импульсов в рециркуляторе обеспечивается в результате суммирования поступившего очередного импульса пачки с суммой импульсов, полученных на предшествующих этапах работы устройства и возвратившихся на вход по цепи обратной связи. Для предотвращения самовозбуждения коэффициент обратной связи β выбирается меньше единицы.

Недостатком данного устройства является невозможность накопления сигналов при неизвестном периоде повторения.

Из известных рециркуляторов наиболее близким к заявленному по технической сущности является цифровой рециркулятор, описанный в [1], стр.336. В состав его входят сумматор, устройство формирования сигнала обратной связи и ОЗУ, которое представляет собой цифровую память, описанную в [1], стр.333, рис.5.44.

В данном рециркуляторе входной сигнал поступает из устройства объединения квадратурной системы СДЦ на сумматор арифметического устройства рециркулятора. Отсюда через устройство формирования сигнала обратной связи он подается на ОЗУ и на выход рециркулятора. Через период повторения РЛС информация с выхода ОЗУ поступает на второй вход сумматора.

Рециркулятор работает следующим образом. В накопителе не предъявляются такие высокие требования к разрядности, как в системе СДЦ. Поэтому для уменьшения объема памяти до поступления на вход рециркулятора за счет объединения низших разрядов происходит округление, например, 7-разрядного двоичного слова до 5-разрядного [1], стр.337, рис.5.49.

Это слово поступает на первый вход сумматора арифметического устройства рециркулятора, а затем на устройство формирования сигнала обратной связи, которое представляет собой 8-разрядный сумматор параллельного типа с последовательным переносом единицы. Входная 5-разрядная информация поступает в прямом коде на входы 4, 5, 6, 7, 8-го разрядов, а в инверсном коде на входы 1-5-го разрядов. На свободные входы 1-3-го разрядов подается 0, а на свободные входы 6-8-го разрядов - 1. В результате происходит изменение коэффициента обратной связи β от 0,875 (для максимальных) до 1 (для минимальных сигналов). После округления до 5 разрядов слово записывается в ОЗУ и одновременно поступает на выход устройства. Через период повторения РЛС информация с выхода ОЗУ подается на второй вход сумматора арифметического устройства. Работоспособность элементов рециркулятора (сумматора и ОЗУ) обеспечивается тактовыми импульсами.

При изменении периода повторения необходимо изменять количество регистров ОЗУ, выполняющих функцию линии задержки. В комплексах скрытной радиолокации в качестве зондирующих используются сигналы передатчиков РЛС противника. Так как в этом случае период повторения и закон его изменения неизвестны, то рециркулятор оказывается неработоспособен.

Таким образом, недостатком данного рециркулятора является то, что он не способен обеспечить накопление сигналов при неизвестном или изменяющемся периоде повторения.

Полезными сигналами, поступающими на входы приемников комплекса скрытной радиолокации, являются сигналы, отраженные от воздушных целей, подсвеченных опорными РЛС авиационных комплексов ДРЛО, и прямые сигналы опорной РЛС. Основным для авиационных комплексов ДРЛО является импульсно-доплеровский режим работы, при котором осуществляется перестройка частоты повторения от пачки к пачке и сохранение постоянства периода повторения в пределах пачки импульсов.

Целью изобретения является адаптация цифрового рециркулятора к изменению периода повторения зондирующих сигналов за счет его измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее сумматор арифметического устройства, устройство формирования сигнала обратной связи, ОЗУ, введены: измеритель периода повторения, дешифратор и набор ключей. Количество элементов в наборе ключей зависит от интервала дискретизации и диапазона изменения периода повторения зондирующих сигналов.

На фиг.1 изображена схема адаптивного цифрового рециркулятора; на фиг.2 - вариант схемы измерителя периода повторения.

Адаптивный цифровой рециркулятор содержит сумматор 1 арифметического устройства, устройство формирования сигнала обратной связи 2, измеритель периода повторения 3, дешифратор 4, набор ключей 5, ОЗУ 6.

Измеритель периода повторения 3 содержит: генератор тактовых импульсов 7, амплитудный детектор 8, пороговое устройство 9, дифференцирующие цепи 10 и 15, Т-триггер 11, ключ 12, счетчик импульсов 13, регистр14, диоды 16 и 17.

Элементы адаптивного цифрового рециркулятора соединены следующим образом: выход сумматора 1 арифметического устройства подключен к входу устройства формирования сигнала обратной связи 2. Выход устройства формирования сигнала обратной связи 2 соединен с входом ОЗУ 6 и одновременно является выходом устройства. Выход ОЗУ 6 подключен к информационным входам набора ключей 5. Выход измерителя периода повторения 3 соединен с входом дешифратора 4, выход которого подключен к управляющим входам набора ключей 5. Выходы набора ключей 5 соединены со вторым входом сумматора 1 арифметического устройства. Первый вход сумматора 1 является входом рециркулятора.

Элементы измерителя периода повторения 3 соединены следующим образом: входом устройства является вход амплитудного детектора 8, выход которого соединен с входом порогового устройства 9, выход которого подключен к входу дифференцирующей цепи 10. Выход дифференцирующей цепи 10 подсоединен к входу Т-триггера 11, прямой выход которого подключен к входу дифференцирующей цепи 15 и управляющему входу ключа 12. Выход ключа 12 соединен с входом счетчика импульсов 13, выход которого подключен к входу регистра 14. Выход дифференцирующей цепи 15 соединен со входами диодов. Выход диода 16 подключен к обнуляющему входу счетчика импульсов, а выход диода 17 - к управляющему входу регистра. Выход генератора тактовых импульсов 7 соединен с входом ключа 12.

Адаптивный цифровой рециркулятор работает следующим образом. С выхода устройства объединения квадратурных каналов, после округления низших разрядов 5-разрядное слово поступает на первый вход сумматора 1 арифметического устройства рециркулятора. Отсюда, через устройство формирования сигнала обратной связи 2, описание и принцип работы которого приведен в [1], стр.337, информация подается на выход устройства и на сдвиговые регистры ОЗУ 6. Прямой сигнал опорной РЛС поступает на измеритель периода повторения 3. Код измеренного периода повторения поддерживается на выходе измерителя периода повторения 3 и на входе дешифратора 4 в течение периода повторения. Дешифратор 4 управляет набором ключей 5 таким образом, чтобы подключать на второй вход сумматора 1 арифметического устройства тот сдвиговый регистр ОЗУ 6, который соответствует измеренному периоду повторения.

Измеритель периода повторения 3 работает следующим образом. Прямой сигнал опорной РЛС поступает на амплитудный детектор 8 и далее на пороговое устройство 9, которое ограничивает шумы в канале. Дифференцирующая цепь 10 выделяет передний фронт выходных импульсов порогового устройства 9 и обеспечивает переключение Т-триггера 11. Сигнал с прямого выхода Т-триггера 11 подается на управляющий вход ключа 12 и разрешает прохождение импульсов с генератора 7 тактовых импульсов на счетчик импульсов 13, пока Т-триггер 11 находится в единичном состоянии, т.е. в течение периода повторения. Кроме того, с прямого выхода Т-триггера 11 сигнал подается на вход дифференцирующей цепи 15, с выхода которой сигнал положительной полярности через диод 16 поступает на обнуляющий вход счетчика импульсов 13, а сигнал отрицательной полярности через диод 17 в конце периода повторения поступает на регистр 14 и служит для записи в него показаний счетчика импульсов 13, т.е. кода измеренного периода повторения. Выход регистра 14 является выходом измерителя периода повторения 3.

Таким образом, введение новых элементов и новых связей в предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности цифрового рециркулятора, обеспечивая его адаптацию к изменению периода повторения зондирующих сигналов РЛС противника.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. М.И.Финкельштейн. Основы радиолокации. - Радио и связь, 1983.

2. Теоретические основы радиолокации. Под редакцией Я.Д.Ширмана. - М.: Советское радио, 1970.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для накопления сигналов в комплексах скрытой радиолокации с импульсно-доплеровскими РЛС в качестве опорных, в условиях неизвестного или изменяющегося периода повторения зондирующих сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что в известный рециркулятор, содержащий последовательно соединенные сумматор, устройство формирования сигналов обратной связи, ОЗУ, введены измеритель периода повторения, дешифратор, набор ключей, количество которых зависит от диапазона изменения периода повторения и количества сдвиговых регистров ОЗУ. Выход измерителя периода повторения подключается к дешифратору, откуда информация поступает на управляющие входы ключей, на информационные входы которых поступают сигналы со сдвиговых регистров ОЗУ. Выходы ключей в зависимости от сигнала из дешифратора подключаются ко второму входу сумматора арифметического устройства. Введение новых элементов и новых связей в предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности цифрового рециркулятора, обеспечивая его адаптацию к изменению периода повторения зондирующих сигналов РЛС противника, что и является достигаемым техническим результатом. 2 ил.

Цифровой рециркулятор, содержащий последовательно соединенные сумматор, первый вход которого является входом рециркулятора, устройство формирования сигнала обратной связи, ОЗУ, отличающийся тем, что в него введены измеритель периода повторения, на вход которого поступает прямой сигнал опорной РЛС, дешифратор и набор ключей, причем выход измерителя периода повторения подсоединен к входу дешифратора, выход которого подключен к управляющим входам ключей, к информационным входам которых подсоединены выходы соответствующих сдвиговых регистров ОЗУ, а выходы ключей подключены ко второму входу сумматора.