УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПРИЦЕЛЬНЫХ ПОМЕХ РАДИОЛОКАЦИОННЫМ СТАНЦИЯМ Российский патент 2008 года по МПК H04K3/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для радиоэлектронного подавления импульсно-доплеровских и импульсных радиолокационных станций (РЛС).

Известна станция радиопомех с автоподстройкой на частоты подавляемого средства [1], содержащая приемно-передающую антенну, переключатель приема-передачи, импульсный генератор приемопередатчика, усилитель высокой частоты (УВЧ), смеситель приемника, усилитель промежуточной частоты (УПЧ), ограничитель, дискриминатор, первый модулятор, гетеродин, высокочастотные цепи, смеситель передатчика, генератор промежуточной частоты, второй модулятор и частотный модулятор. Станция осуществляет попеременное включение приемника и передатчика, определяет частоту сигналов РЛС противника и автоматически перестраивает частоту передатчика на частоту принятого сигнала.

Недостатком известной станции помех (СП) является низкая эффективность ее функционирования в условиях реальной загрузки диапазона различными РЛС, когда, несмотря на наличие в диаграмме направленности антенны (ДНА) СП нескольких РЛС, работающих на разных частотах, подавляться будет только одна из них. Кроме того, в связи с использованием только одного информативного признака (частоты излучения) при идентификации подлежащей подавлению РЛС не исключается подавление собственных радиоэлектронных средств (РЭС).

Известна также многоканальная станция помех [2], содержащая приемную антенну, входной ключ, широкополосный УВЧ, переключатель, разветвитель, полосовой фильтр, детектор, видеоусилитель, формирователь строба управления, коммутатор ключевой схемы, дешифратор, блок управления и синхронизации (БУС), сумматор, выходной УВЧ, выходной канальный коммутатор, генератор строб-импульсов, передающую антенну и блок измерения временных интервалов.

Недостаток известного устройства заключается в низкой спектральной плотности энергетического потенциала помехи, связанный с отсутствием в устройстве анализа тонкой структуры принимаемого сигнала, недостаточной точности определения несущей частоты и необходимостью в связи с этим применения избыточной ширины спектра модулирующего шумового сигнала, равного как минимум полосе пропускания полосового фильтра канала независимо от ширины спектра зондирующего сигнала подавляемой РЛС. Увеличение ширины спектра излучаемых частот приводит к неэффективному использованию мощности передатчика, не исключает подавление собственных РЛС и затрудняет обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) с другими РЭС.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является многоканальное устройство для создания помех радиолокационным станциям [3], содержащее приемную антенну, входной коммутатор, широкополосный УВЧ, разветвитель, сумматор, частотные каналы с полосовыми фильтрами, детекторами, видеоусилителями, входными и выходными канальными коммутаторами, а также блок измерения временных интервалов, содержащий в своем составе селектор сигналов по периоду повторения импульсов с N входами и N выходами, подключенными к первым N входам блока управления и синхронизации, и селектор сигналов по длительности импульсов, N входов которого подключены к выходу видеоусилителя данного частотного канала, а N его выходов - ко вторым входам блока управления и синхронизации, выходной УВЧ и передающую антенну, причем выход входного коммутатора, первым входом соединенного с выходом приемной антенны, соединен с входом широкополосного УВЧ, выход которого соединен с входом разветвителя, N выходов которого соединены с соответствующими входами N полосовых фильтров, выходы которых соединены с соответствующими каналу первыми входами входных канальных коммутаторов и детекторов, выходы которых подключены к входам видеоусилителей, подключенных своими выходами к входу селектора по периоду повторения импульсов, выход которого подключен к первому входу блока управления и синхронизации, N первых выходов которого соединены с входами соответствующих входных и выходных канальных коммутаторов, а выход последнего соединен с соответствующим данному частотному каналу входом сумматора, выход которого подключен к входу выходного УВЧ, выход которого соединен с передающей антенной, содержащее также устройство формирования модулирующих сигналов, включающее в свой состав генераторы импульсов и шума, а также смеситель подсистемы определения частоты входного сигнала, усилитель промежуточной частоты, генератор, управляемый напряжением (ГУН), электронный переключатель, обеспечивающий попеременное переключение поступающих на его первый и второй входы сигналов УПЧ и ГУН, усилитель-ограничитель, частотный дискриминатор, блок настройки ПЧ тракта частотного канала, обеспечивающий формирование напряжения перестройки частоты ГУН, сравнение выходных напряжений частотного дискриминатора, формирование и передачу сигнала рассогласования сравниваемых напряжений на соответствующий данному каналу вход БУС, а также электронный коммутатор, к информационному входу которого подключен выход ГУН, опорный генератор, выходной сигнал которого подается на вторые входы смесителей подсистем определения и воспроизведения частоты входного сигнала, полосовой фильтр, предварительный УВЧ, балансный модулятор, на первый и второй входы которого поступают соответственно сигналы с выходов предварительного УВЧ и устройства формирования модулирующих сигналов, частотные и временные параметры которых устанавливаются напряжением с соответствующих выходов БУС, остальные выходы которого соединены с управляющими входами электронных коммутатора и переключателя, а также блок измерения временных интервалов с селектором сигналов по длительности, подключенный через свои выходы к N вторым входам БУС.

Известное устройство работает следующим образом.

Сигналы, принятые приемной антенной, через открытый в режиме разведки входной коммутатор, усиленные входным УВЧ, через разветвитель и через один из полосовых фильтров попадают в соответствии со своей несущей частотой в один из частотных каналов, где детектируются детектором, усиливаются видеоусилителем и поступают в блок измерения временных параметров сигнала для селекции принятых сигналов по периоду повторения и по длительности импульсов. Выходные сигналы селектора позволяют по совокупности информативных признаков принять решение о принадлежности принятых сигналов определенному типу РЛС. По результатам оценки временных характеристик импульсов и выбора типа РЛС для подавления, под воздействием управляющего напряжения блока управления и синхронизации входной коммутатор соответствующего частотного канала открывается, и сигнал с выхода полосового фильтра поступает на цепочку последовательно соединенных смесителя, на второй вход которого поступает сигнал опорного генератора, УПЧ, электронного переключателя, усилителя-ограничителя и частотного дискриминатора. Выходное напряжение дискриминатора, соответствующее частоте входного сигнала, запоминается в блоке настройки ПЧ тракта частотного канала. Запомненное напряжение сравнивается с выходным напряжением частотного дискриминатора при подаче на его вход сигнала ГУН. По завершению процесса настройки ПЧ тракта частотного канала (уменьшение величины рассогласования сравниваемых выходных напряжений дискриминатора до заданного порога) по команде, поступающей с блока БУС на второй управляющий вход электронного коммутатора, сигнал с выхода ГУН поступает на первый вход смесителя подсистемы воспроизведения частоты, на второй вход которого поступает сигнал опорного генератора. Воспроизведенный входной сигнал с выхода смесителя поступает через полосовой фильтр и предварительный УВЧ на балансный модулятор, на второй вход которого с последовательно соединенных генератора шума и генератора импульсов устройства формирования модулирующего сигнала поступает модулирующий сигнал для формирования сигнала помехи. Параметры шумового модулирующего сигнала по спектральному составу и импульсным характеристикам устанавливаются по командам блока БУС в соответствии с выполненной в блоке идентификацией сигналов. Сигнал помехи с выхода балансного модулятора проходит через полосовой фильтр, выходной канальный коммутатор и после суммирования в сумматоре усиливается выходным УВЧ, затем поступает в передающую антенну и излучается в направлении подавляемой РЛС.

Выполняемая в известном устройстве идентификация сигналов подлежащей подавлению РЛС обеспечивает благодаря применению частотного дискриминатора возможность снижения требуемой ширины спектра модулирующего шума, повышая т.о. плотность энергетического потенциала помехи и увеличивая эффективность ее воздействия на приемник подавляемой РЛС. Уменьшение требуемой полосы излучаемого помехового сигнала обеспечивает, кроме того, решение проблем ЭМС устройства с другими РЭС в группировке.

Недостатком прототипа является недостаточная избирательная способность при поступлении в один частотный канал приемного тракта одновременно нескольких сигналов, что приводит к исключению возможности идентификации сигналов РЛС и к пропуску искомого сигнала с соответствующим снижением эффективности устройства. Отсутствие в устройстве измерителя ширины спектра сигнала и недостаточная точность измерения несущей частоты, особенно при наличии угловой модуляции сигнала, приводит к необходимости формирования и излучения избыточного спектра помехи с соответствующим снижением спектральной плотности энергетического потенциала помехи. В результате, в зависимости от соотношения между спектром сигнала РЛС и полосой пропускания полосового фильтра устройства, эффективность устройства может снижаться до 10 дБ.

Ограниченные возможности устройства по внутриимпульсному заполнению помехового сигнала только шумовым спектром и невозможность определения ширины спектра сигнала не обеспечивают возможности адаптации сигнала помехи к параметрам зондирующего сигнала РЛС по ширине спектра и его тонкой структуре, что не позволяет создать эффективную комбинированную помеху, сочетающую свойства маскирующей и имитирующей помехи и обеспечивающую возможность повышения эффективности помехи путем воздействия на аппаратуру не только первичной, но и вторичной обработки сигнала в приемнике РЛС.

Задача, решаемая изобретением, - создание устройства помех с высокой избирательной способностью и повышенной спектральной плотностью энергетического потенциала, с адаптацией параметров помехи к параметрам подавляемой РЛС по ширине спектра и тонкой структуре (например, по частоте повторения импульсов), обеспечивающего возможность формирования помех расширенной номенклатуры и повышения их эффективности путем комплексного воздействия на аппаратуру первичной и вторичной обработки сигнала в приемнике РЛС.

Решение этой задачи достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные приемную антенну, входной коммутатор, широкополосный усилитель высокой частоты, разветвитель, N выходов которого соединены со входами N входных полосовых фильтров, N частотных каналов, в состав каждого из которых входят смеситель подсистемы оценки частоты сигнала, усилитель промежуточной частоты, опорный генератор, устройство формирования модулирующих сигналов (УФМС) в составе генераторов импульсов и шума, блок настройки тракта промежуточной частоты канала, последовательно соединенные генератор, управляемый напряжением, балансный модулятор, два входа которого соединены с выходом ГУН и выходом генератора шума, электронный коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, смеситель подсистемы воспроизведения частоты сигнала, полосовой фильтр частотного канала, предварительный УВЧ и выходной канальный коммутатор, а также блок управления и синхронизации, первым и вторым выходом подключенный к управляющим входам входного и выходного канального коммутаторов, селектор импульсов, выходы которого соединены с входами БУС, сумматор, выходной УВЧ и передающую антенну, дополнительно в состав каждого частотного канала включены цифровой многоканальный фильтр, К выходов которого подключены к К соответствующих данному частотному каналу из KN входов селектора импульсов, KN выходов которого подключены к соответствующим входам БУС, устройство быстрого преобразования Фурье (БПФ), входом соединенное с входом цифрового многоканального фильтра и с выходом УПЧ, а выходом подключенное к соответствующему (N+1)...2N входу БУС, блок настройки тракта промежуточной частоты канала выполнен в виде кольца фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) в составе прямо-цифрового синтезатора опорной частоты (СОЧ), последовательно соединенных делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД), фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом СОЧ, фильтра нижних частот, сумматора, вторым входом подключенного ко второму выходу генератора шума УФМС, а выходом - к управляющему входу ГУН, второй выход которого соединен с входом ДПКД, при этом управляющие входы ДПКД и СОЧ соединены с шестым и седьмым выходами БУС, третий, четвертый и пятый выходы которого подключены к управляющим входам цифрового многоканального фильтра и генераторов импульсов и шума.

Вновь введенные элементы и связи позволяют повысить избирательную способность устройства, точность измерения ширины спектра и несущей частоты зондирующего сигнала РЛС, улучшая таким образом качество идентификации принимаемого сигнала на соответствие параметрам подлежащей подавлению РЛС, расширить номенклатуру формируемых помеховых сигналов.

При этом положительный эффект заключается в повышении эффективности функционирования устройства для создания прицельных помех благодаря достигаемому увеличению спектральной плотности энергетического потенциала помехи, повышению степени адаптации ее частотных и временных параметров к изменению параметров сигналов подлежащей подавлению РЛС, обеспечению комплексного воздействия помехового сигнала на аппаратуру первичной и вторичной обработки сигнала РЛС.

Указанная совокупность отличительных признаков является новой, поскольку в известной литературе, посвященной вопросам радиоэлектронного подавления бортовых РЛС, не приводилась.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства для создания прицельных помех РЛС,

Устройство содержит приемную антенну 1 для приема сигналов, излучаемых РЛС, ее выход соединен с первым входом входного коммутатора 2; антенна может быть, например, зеркальной, рупорной или вибраторной;

входной коммутатор 2 - для подключения приемного тракта в режим разведки под воздействием управляющего сигнала блока 26 управления и синхронизации, его выход соединен с входом УВЧ 3; коммутатор может быть выполнен в виде микросборки на p-i-n диодах [4, с.222];

УВЧ 3 - для усиления принятых приемной антенной 1 сигналов, может быть выполнен, например, в виде каскадного соединения малошумящих транзисторов [5, с.291];

разветвитель 4 - для подачи принятых сигналов на входы полосовых фильтров 5, N его выходов соединены с N входами полосовых фильтров 5, разветвитель может быть выполнен в виде многополюсного устройства параллельного типа, полосковая конструкция такого разветвителя приведена, например, в [6, с.119];

входные полосовые фильтры 5 - для разделения входных сигналов по несущей частоте, их выходы соединены с первыми входами смесителей подсистем оценки, частоты сигнала своих, частотных каналов, фильтры могут быть выполнены на основе LC-элементов, спиральных резонаторов, гребенчатых структур [7, с.22];

смеситель 6 - подсистемы оценки частоты сигнала - для преобразования сигнала, поступающего с фильтра 5, в промежуточную частоту, смеситель может быть выполнен, например, на основе кристаллических туннельных, обращенных или параметрических диодов [5, с.221];

УПЧ 7 - для усиления сигнала промежуточной частоты, поступающего на его вход от смесителя 6, выход УПЧ соединен с входами цифрового многоканального фильтра и устройства быстрого преобразования Фурье, усилитель, в зависимости от требований к линейности тракта, может быть выполнен на биполярных иди полевых транзисторах [8, с.286, 306];

цифровой многоканальный фильтр 8 - для разрешения методом цифровой обработки сигналов, поступающих на его вход с выхода УПЧ 7, под воздействием управляющих напряжений, поступающих с третьего выхода блока управления и синхронизации 26 на управляющий вход фильтра; фильтр 8 может быть выполнен на основе совокупности устройств дискретизации, памяти, аналого-цифрового и цифроаналогового преобразований, синтезируемых фильтров [18, с.473, 516];

устройство быстрого преобразования Фурье 9 - для оценки частотных параметров (несущей частоты, ширины спектра спектральных составляющих) алгоритмом быстрого преобразования Фурье сигналов, поступающих на его вход с выхода УПЧ 7, выход устройства 9 соединен с соответствующим данному частотному каналу (N+1)...2 N входу БУС 26; устройство БПФ 9 может быть выполнено на основе совокупности устройств квантования, умножения, суммирования, аналого-цифрового и цифроаналогового преобразований [17, с.7];

опорный генератор 10 - для генерации высокостабильных гармонических колебаний, выход его соединен со вторыми входами смесителя 6 подсистемы оценки частоты сигнала и смесителя 21 подсистемы воспроизведения, генератор может быть выполнен, например, на основе LC-генератора с кварцевой стабилизацией [9, с.303];

устройство формирования модулирующих сигналов 11 - для формирования шумового и импульсного сигналов с заданными частотными и временными характеристиками в составе:

генератора импульсов 11₁ - для формирования видеоимпульсов заданной длительности под воздействием управляющего сигнала, поступающего с четвертого выхода, соответствующего данному частотному каналу, блока управления и синхронизации 26, выход генератора импульсов 11₁ соединен с управляющим входом электронного коммутатора 20, генератор импульсов 11₁ может быть выполнен, например, на основе транзисторных электронных ключей [10, с.340] и

генератора шума 11₂ - для формирования шумового модулирующего сигнала, по ширине спектра адекватного сигналу подавляемой РЛС, осуществляемого под воздействием управляющего сигнала, поступающего с пятого выхода, соответствующего данному частотному каналу, блока управления и синхронизации 26, выход 1 генератора шума 11₂ соединен с входом 1 балансного модулятора 19, выход 2 генератора 11₂ соединен со вторым входом сумматора 13 кольца ФАПЧ; генератор шума 11₂ может быть выполнен, например, на основе шумовых диодов [11, с.114];

кольцо фазовой автоподстройки частоты 12 - для формирования управляющего сигнала, обеспечения настройки и частотной модуляции генератора, управляемого напряжением 18, на промежуточной частоте воспроизводящего сигнал РЛС;

сумматор кольца ФАПЧ 13 - для суммирования управляющего напряжения петли ФАПЧ с шумовым модулирующим напряжением генератора шума 11₂; сумматор 13 может быть выполнен, например, в виде резистивного сумматора;

фильтр нижних частот (ФНЧ) 14 - для сглаживания выходного напряжения фазового детектора 16; фильтр 14 может быть выполнен, например, на RC-элементах [22, с.10];

делитель с переменным коэффициентом деления 15 - для приведения частоты управляемого напряжением генератора 18 к опорной частоте, генерируемой прямоцифровым синтезатором опорной частоты 17; ДПКД 15 может быть выполнен на специализированных цифровых микросхемах [22, с.47-58];

фазовый детектор 16 - для формирования импульсов, ширина которых пропорциональна разности фаз выходных колебаний ДПКД 15 и СОЧ 17 [22, с.21]; фазовый детектор 16 может быть выполнен на основе комбинации цифровых логических микросхем и транзисторов [22, с.216-219];

прямоцифровой синтезатор опорной частоты 17 - для формирования монохроматической или модулированной опорной частоты петли ФАПЧ; СОЧ 17 может быть выполнен, например, в виде специализированной интегральной цифровой микросхемы [23, с.259];

генератор, управляемый напряжением 18, - для генерации сигналов промежуточной частоты в соответствии с управляющим напряжением, поступающим из кольца ФАПЧ, с выхода ГУН 18 сигнал поступает на второй вход балансного модулятора 19 и на сигнальный вход устройства ДПКД 15, ГУН может быть выполнен, например, на основе изменения реактивности (емкости варикапа), вносимой в контур перестраиваемого генератора [13, с.308];

балансный модулятор 19 - для амплитудной модуляции гармонического или частотно-модулированного сигнала промежуточной частоты, поступающего на его второй вход с выхода ГУН 18, шумовым сигналом, поступающим на первый вход модулятора с выхода генератора шума 11₂, выход модулятора 19 соединен с входом электронного коммутатора 20, балансный модулятор может быть выполнен, например, на основе смесительных СВЧ диодов, соединенных по балансной схеме [11, с.260];

электронный коммутатор 20 - для подключения выходного сигнала балансного модулятора 19 на первый вход смесителя 21 подсистемы воспроизведения частоты сигнала по сигналам, поступающим на управляющий вход коммутатора 20 с выхода импульсного генератора 11₁, коммутатор 20 может быть выполнен, например, на основе переключающих p-i-n диодов [4, с.222];

смеситель 21 подсистемы воспроизведения частоты сигнала - для преобразования сигнала ПЧ, поступающего на его первый вход, в частоту входного сигнала своего частотного канала, выход смесителя 21 соединен с входом полосового фильтра 22, смеситель может быть выполнен, например, на основе кристаллических туннельных, обращенных или параметрических диодов [5, с.221];

полосовой фильтр частотного канала 22 - для селекции по частоте сигналов данного частотного канала, поступающих на его вход с выхода смесителя 21, выход фильтра 22 соединен с входом предварительного УВЧ 23, фильтр, в зависимости от диапазона, может быть выполнен на основе LC-элементов, спиральных резонаторов или гребенчатых структур [7, с.22];

предварительный УВЧ 23 - для усиления ВЧ-сигналов, поступающих с выхода полосового фильтра 22, выход УВЧ 23 соединен с входом выходного канального коммутатора 24, УВЧ может быть выполнен на основе последовательного соединения транзисторных каскадов [5, с.291];

выходной канальный коммутатор 24 - для подключения тракта подсистемы воспроизведения частоты сигнала, осуществляемого под воздействием управляющего сигнала, поступающего на его управляющий вход со второго выхода, соответствующего данному частотному каналу, блока 26 управления и синхронизации, выход канального коммутатора 24 соединен с одним из входов, соответствующих данному частотному каналу, сумматора 27, коммутатор 24 может быть выполнен, например, на основе переключающих p-i-n диодов [4, с.222];

селектор импульсов 25 - для выделения сигналов с заданными значениями длительности и периода повторения импульсов путем установления факта наличия таких параметров у поступивших на каждый из его KN входов сигналов с К выходов цифровых многоканальных фильтров 8 каждого из N частотных каналов, селектор может быть выполнен, например, в виде измерителей и селекторов временных интервалов [14, с.552, 553];

блок 26 управления и синхронизации - для управления работой частотных каналов и формирования параметров помех, его первый выход соединен с управляющим входом входного коммутатора 2, N вторых, третьих, четвертых, пятых, шестых, седьмых выходов соединены с управляющими входами соответственно выходного канального коммутатора 24, цифрового многоканального фильтра 8, генератора импульсов 11₁, генератора шума 11₂, устройства ДПКД 15, прямоцифрового синтезатора опорной частоты 17 кольца ФАПЧ 12, БУС может быть выполнен в виде совокупности аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей и микропроцессоров соответствующей архитектуры [15, с.158, 162];

сумматор 27 - для подачи сигналов из частотных каналов на вход выходного УВЧ 28, сумматор может быть выполнен, например, на основе широкополосных мостовых схем [16, с.157];

выходной УВЧ 28 - для усиления помехового сигнала, поступающего на его вход с выхода сумматора 27, выход УВЧ соединен с входом передающей антенны 29, УВЧ может быть выполнен, например, на основе мощных транзисторов с широкополосными согласующими цепями [16, с.73];

передающая антенна 29 - для излучения помеховых сигналов, поступающих на ее вход с выхода УВЧ 28, в направлении разведанной РЛС, антенна может быть, например, зеркальной, рупорной или вибраторной.

Устройство для создания прицельных помех радиолокационным станциям работает следующим образом.

Сигналы, принятые приемной антенной 1, через открытый в режиме разведки входной коммутатор 2, усиленные входным УВЧ 3, через разветвитель 4, в соответствии со своей несущей частотой через один из полосовых фильтров 5 попадают в один из частотных каналов, где после преобразования входного сигнала в смесителе 6, на второй вход которого подается сигнал опорного генератора 10, усиления сигнала промежуточной частоты в УПЧ 7 и частотной обработки сигнала в устройстве БПФ 9, в блоке БУС 26, по результатам оценки значений несущей частоты и ширины спектра обнаруженных в устройстве БПФ сигналов формируются управляющие сигналы для настройки каналов цифрового фильтра 8 на каждый из обнаруженных сигналов с соответствующей центральной частотой и шириной спектра. С выхода цифрового многоканального фильтра 8 К сигналов поступают в блок 25 для селекции принятых сигналов по длительности импульсов и периоду их повторения. Выходные сигналы селектора 25, содержащие закодированную информацию о частотном канале и импульсных параметрах зондирующих сигналов РЛС, позволяют по совокупности упомянутых информативных признаков принять решение о принадлежности принятых сигналов определенному типу РЛС. По результатам оценки временных и частотных характеристик сигналов и выбора типа РЛС для подавления с выходов 6 и 7 блока 26 подаются управляющие напряжения на устройство ДПКД 15 и прямоцифровой синтезатор 17 опорной частоты, подключая т.о. кольцо ФАПЧ 12 к управлению процессом настройки ГУН 18 на промежуточную частоту принятого к подавлению сигнала. Выходное напряжение сумматора 13 кольца ФАПЧ, определяющее частоту колебаний ГУН 18, корректируется в ходе настройки по соотношению между устанавливаемой частотой колебаний ГУН 18 и задаваемой частотой прямоцифрового СОЧ 17, сравниваемых в фазовом детекторе (ФД) 16 по разности фаз упомянутых колебаний. Сигнал ГУН на вход фазового детектора 16 подается через ДПКД 15. По завершении процесса настройки ПЧ тракта частотного канала (уменьшение величины рассогласования фаз сравниваемых в ФД колебаний до заданного порога) по командам блока 26 с помощью управляющих напряжений, поступающих с его четвертого и пятого выходов на управляющие входы генераторов импульсов 11₁ и шума 11₂, а также на второй вход сумматора 13 со второго выхода генератора шума 11₂, формируется необходимая структура помехового сигнала. Промодулированный помеховый сигнал на промежуточной частоте поступает через балансный модулятор 19 и электронный коммутатор 20 на смеситель 21 подсистемы воспроизведения частоты, на второй вход которого подается сигнал опорного генератора 10. Преобразованный воспроизведенный промодулированный сигнал помехи с выхода смесителя 21 проходит через полосовой фильтр 22, предварительный УВЧ 23, выходной канальный коммутатор 24, на управляющий вход которого поступает напряжение со второго выхода БУС 26 и после суммирования в сумматоре 27 усиливается выходным УВЧ 28, поступает в передающую антенну 29 и излучается в направлении подавляемой РЛС.

Предлагаемое устройство для создания прицельных помех РЛС позволяет существенно повысить его избирательную способность, обеспечивая т.о. возможность подавления РЛС без снижения плотности энергетического потенциала помехи при наличии в тракте одновременно нескольких сигналов. Т.о. эффективность помехи при наличии в тракте нескольких перекрывающихся во времени сигналов, с учетом трудностей измерения ширины спектра в прототипе, может быть увеличена в зависимости от соотношения между полосой пропускания канала и шириной спектра сигнала, до 5 дБ и более.

Дополнительные увеличения эффективности формируемой помехи достигается в предлагаемом устройстве за счет повышения точности определения несущей частоты сигнала благодаря использованию фазовой автоподстройки и возможности максимальной адаптации помехи к параметрам и структуре подавляемого сигнала. Обеспечивая возможность формирования помехи с различными видами модуляции (импульсной, частотной и амплитудной, в т.ч. внутриимпульсной, за счет изменения по различным законам частоты опорного синтезатора 17), достигается возможность оптимизации структуры помехового сигнала, возможность создания комбинированной помехи (маскирующей и имитирующей) и за счет комплексного воздействия помехи на аппаратуру первичной и вторичной обработки увеличить эффективность подавления РЛС на 3-5 дБ [20, 21].

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент США №3431496, МПК Н04К 3/00, 1966.

2. Патент РФ №2054806, МПК Н04К 3/00, 1996.

3. Патент РФ №2217874, МПК Н04К 3/00, 2003.

4. Конструирование и расчет полосковых устройств. Под ред. И.С.Ковалева, М., Сов, Радио, 1974.

5. И.М.Айнбиндер. Входные каскады радиоприемников. М., Связь, 1973.

6. Радиопередающие устройства. Под ред. О.А.Челнокова, М., Радио и связь, 1982.

7. Г.Ханзел. Справочник по расчету фильтров. М., Сов. радио, 1974.

8. Ю.Л.Симонов. Усилители промежуточной частоты. М., Сов. радио, 1973.

9. Б.С.Гершунский. Основы электроники. Киев, Высшая школа, 1977.

10. Справочник по радиоэлектронным устройствам. Под ред. Д.П.Линде, том 1, М., Энергия, 1978.

11. Н.М.Тетерич. Генераторы шума и измерение шумовых характеристик. М., Энергия, 1968.

12. Э.Христиан, Е.Эйзелан. Таблицы и графики по расчету фильтров. М., Связь, 1975.

13. М.К.Белкин и др. Справочник по учебному проектированию приемно-усилительных устройств. Киев, Высшая школа, 1988.

14. Я.С.Ицхоки, Н.И.Овчинников. Импульсные и цифровые устройства. М., Сов. Радио, 1973.

15. В.М.Волков, А.А.Иванько, В.Ю.Лапий. Микроэлектроника. Киев, Техника, 1983.

16. Широкополосные радиопередающие устройства. Под ред. О.В.Алексеева, М., Связь, 1978.

17. Л.М.Гольдберг, Б.Д.Матюшкин, М.Н.Поляк. Цифровая обработка сигналов. М., Радио и связь, 1985.

18. И.С.Гоноровский. Радиотехнические цепи и сигналы. М., Сов. радио, 1977.

19. В.В.Шахгильден, А.А.Ляховкин. Фазовая автоподстройка частоты. М., Сов. радио, 1977.

20. В.Г.Радзиевский, В.М.Шляхин. Особенности совместного применения маскирующих и имитирующих помех в условиях конфликтной радиолокации. «Радиотехника», № 1, 2, 1992.

21. А.Н.Иванов, Г.В.Кузьмин, В.И.Шевчук, С.В.Ягольников. Эффективность функционирования и сопровождения траекторий целей в условиях шумовых импульсных помех. «Радиосистемы», вып.19, «Конфликтно-устойчивые радиоэлектронные системы», №1, 1996.

22. Левин В.А., Малиновский В.Н., Романов С.К. Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автоподстройки. М., Радио и связь, 1989.

23. Shot Form 2004. Каталог фирмы Analog Devices, Inc.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для радиоэлектронного подавления импульсно-доплеровских и импульсных радиолокационных станций (РЛС). Технический результат - создание помехи с высокой избирательной способностью и повышенной спектральной плотностью энергетического потенциала - достигается путем анализа спектра сигналов, принимаемых в заданном диапазоне частот, цифровой фильтрации и анализа каждого из этих сигналов, а также формирование помех, спектр которых по форме соответствует спектру каждого из подлежащих подавлению сигналов. Для этого в состав каждого частотного канала предлагаемого устройства с соответствующими связями введены устройство быстрого преобразования Фурье, цифровой многоканальный фильтр и блок настройки тракта промежуточной частоты частотного канала, выполненный в виде кольца фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) в составе прямоцифрового синтезатора опорной частоты, делителя с переменным коэффициентом деления, фазового детектора, фильтра нижних частот и сумматора кольца ФАПЧ. 1 ил.

Устройство для создания прицельных помех радиолокационным станциям, содержащее последовательно соединенные приемную антенну, входной коммутатор, широкополосный усилитель высокой частоты (УВЧ), разветвитель, N выходов которого соединены со входами N входных полосовых фильтров, к выходу каждого из которых подключен сигнальный вход одного из N частотных каналов, а также блок управления и синхронизации (БУС), первый выход которого подключен к управляющему входу входного коммутатора для подключения приемного тракта в режим разведки, а каждый из N вторых выходов подключен к управляющему входу выходного канального коммутатора одного из N частотных каналов для подключения тракта подсистемы воспроизведения частоты сигнала, селектор импульсов, выходы которого соединены с входами БУС, а также последовательно соединенные сумматор, выходной УВЧ и передающую антенну, в состав каждого из частотных каналов входят опорный генератор, выход которого подключен к вторым входам смесителя подсистемы оценки частоты сигнала и смесителя подсистемы воспроизведения частоты сигнала, причем к выходу смесителя подсистемы оценки частоты сигнала подключен усилитель промежуточной частоты (УПЧ), а к выходу смесителя подсистемы воспроизведения частоты сигнала последовательно подключены полосовой фильтр частотного канала и предварительный УВЧ, устройство формирования модулирующих сигналов (УФМС) в составе генераторов импульсов и шума, блок настройки тракта промежуточной частоты канала, выход которого подключен к входу генератора, управляемого напряжением (ГУН), балансный модулятор и электронный коммутатор, отличающееся тем, что в состав каждого частотного канала включены цифровой многоканальный фильтр, К выходов которого подключены к К входам, соответствующим данному частотному каналу, из KN входов селектора импульсов, устройство быстрого преобразования Фурье (БПФ), входом соединенное с входом цифрового многоканального фильтра и с выходом УПЧ, а выходом подключенное к (N+1)...2N-му входу БУС, блок настройки тракта промежуточной частоты частотного канала выполнен в виде кольца фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) в составе прямоцифрового синтезатора опорной частоты (СОЧ), последовательно соединенных делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД), фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом СОЧ, фильтра нижних частот, сумматора кольца ФАПЧ, вторым входом подключенного ко второму выходу генератора шума УФМС, а выход которого является выходом блока настройки тракта промежуточной частоты частотного канала, к первому выходу ГУН последовательно подключены второй вход балансного модулятора, первый вход которого подключен к первому выходу генератора шума, электронный коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, и первый вход смесителя подсистемы воспроизведения частоты сигнала, а ко второму выходу ГУН подключен вход ДПКД, входом частотного канала является первый вход смесителя подсистемы оценки частоты сигнала, а выходом - выход канального коммутатора, подключенный к одному из N входов сумматора, вход канального коммутатора подключен к выходу предварительного УВЧ, при этом управляющие входы ДПКД и СОЧ соединены с шестым и седьмым выходами БУС, на которых по результатам оценки временных и частотных характеристик сигналов, формируемых на выходах селектора импульсов, и выбора типа РЛС для подавления формируют управляющие напряжения на устройство ДПКД и прямоцифровой синтезатор опорной частоты, обеспечивая подключение кольца ФАПЧ к управлению процессом настройки ГУН на промежуточную частоту принятого к подавлению сигнала, на третьем выходе БУС, подключенном к управляющему входу цифрового многоканального фильтра, по результатам оценки несущей частоты и ширины спектра обнаруженных в БПФ сигналов формируют управляющие сигналы для настройки каналов цифрового фильтра на каждый из обнаруженных сигналов с соответствующей центральной частотой и шириной спектра, а четвертый и пятый выходы БУС подключены соответственно к управляющим входам генераторов импульсов и шума для формирования видеоимпульсов заданной длительности и шумового модулирующего сигнала, по ширине спектра адекватного сигналу подавляемой РЛС.