СПОСОБ ИМИТАЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ЦЕЛИ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2014 года по МПК G01S7/40 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, к способам и технике радиоэлектронного подавления технических средств нелинейной радиолокации.

Известен способ имитации радиолокационной цели, основанный на использовании ретранслятора направленного действия с решеткой Ван Атта [см., например. Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием / Под ред. Перунова Ю.М. - М.: Радиотехника, 2003, с.324-325]. Такой ретранслятор имитирует ложную радиолокационную цель в линейной локации. Принцип действия простейшего ретранслятора доступно изложен в [см., например, Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - М.: Воениздат, 1989, с.83-85]. Принимаемый приемной антенной решеткой ретранслятора сигнал усиливается усилителями и излучается строго в направлении прихода зондирующего сигнала (ЗС) РЛС передающей антенной решеткой. Наличие антенных решеток с узконаправленной диаграммой излучения и усилителей обеспечивает требуемый высокий уровень ответного сигнала, имитирующего ложную радиолокационную цель.

Недостатком способа имитации радиолокационной цели с помощью ретранслятора с решеткой Ван-Атта является невозможность реализации сигналов отклика на гармониках ЗС, необходимых для радиоподавления нелинейных РЛС (НРЛС).

Известен также способ имитации объекта с нелинейными электрическими свойствами (ОЭНС), применяемый в процессе эксплуатации выпускаемых серийно НРЛС [см., например, Техническое описание нелинейного радиолокатора (досмотрового комплекса) «Циклон». Техническое описание. Инструкция по эксплуатации. ВИ 461.342.001.ТУ.1993, с.10-15]. В комплект НРЛС входит имитатор ОЭНС в виде пассивного радиокомпонента с нелинейными электрическими свойствами (СВЧ диод). Он используется для демонстрации принципа работы НРЛС - при облучении имитатора зондирующим сигналом на частоте 680 МГц приемником НРЛС обнаруживают сигнал отклика на второй гармонике ЗС (1360 МГц).

Недостатком этого способа имитации объекта с нелинейными электрическими свойствами является слабый уровень нелинейных откликов от ОЭНС на частотах гармоник. Это обусловлено как малым коэффициентом нелинейного преобразования сигнала в ОЭНС, так и отсутствием направленных свойств имитатора в пространстве (он не имеет антенны).

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату (прототипом) к заявляемому способу является способ имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами [см., например. Пат.2339968 С1 Российская Федерация, МПК⁷ G01S 7/40. Способ имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами / Лихачев В.П., Панычев С.Н., Усов Н.А.; заявитель и патентообладатель Воронежское ВВАИУ (ВИ). - №2007119087/09; заявл. 22.05.07; опубл. 27.11.08, Бюл. №33. - 5 с.], основанный на том, что принимают элементами приемной антенной решетки зондирующий сигнал нелинейной РЛС с несущей частотой f₀, распределяют его по соответствующим приемным каналам, осуществляют в каждом из каналов преобразование его спектра и формируют сигналы на гармониках зондирующего сигнала, увеличивают уровень плотности мощности излучаемого сигнала до уровня, необходимого для радиоподавления нелинейной РЛС, и излучают элементами передающей антенной решетки в направлении нелинейной РЛС, при этом приемная и передающая антенные решетки представляют собой решетку Ван - Атта, а элементы приемной и передающей антенной решеток выполнены широкополосными.

Недостатком прототипа является то, что в перспективных нелинейных РЛС с синтезированной апертурой антенны (нелинейных РСА) [см., например, Пат. 2397509 С2 Российская Федерация, МПК⁷ G01S 13/90. Нелинейная РЛС с синтезированной апертурой антенны / Лихачев В.П., Усов Н.А.; заявитель и патентообладатель ВАИУ (г.Воронеж). - №2008127547/09; заявл. 07.07.08; опубл. 20.08.10, Бюл. №23. - 16 с. и Пат. 2386979 С2 Российская Федерация, МПК⁷ G01S 13/90. Нелинейная РЛС с синтезированной апертурой антенны / Лихачев В.П., Усов Н.А.; заявитель и патентообладатель ВАИУ (г.Воронеж). - №2008127543/09; заявл. 07.07.08; опубл. 20.04.10, Бюл. №11. - 13 с.], ему сравнительно легко может быть реализовано противодействие путем определения местоположения объекта - источника помех и селекции помеховых воздействий по данному признаку.

Технический результат изобретения выражается в уменьшении вероятности обнаружения объектов с нелинейными электрическими свойствами за счет внесения неопределенности в фазовые параметры радиолокационных сигналов, принимаемых нелинейной РЛС с синтезированной апертурой антенны (формирования полной фазы радиолокационных сигналов на гармониках ЗС Ф_n(t), где n - номер гармоники ЗС, как случайной величины с пределами изменения фазы от 0 до 2π).

Технический результат достигается тем, что в известном способе имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, заключающемся в приеме элементами приемной антенной решетки зондирующего сигнала нелинейной РЛС с несущей частотой f₀, распределении его по соответствующим приемным каналам, осуществлении в каждом из каналов преобразования его спектра и формирования сигналов на гармониках зондирующего сигнала, дополнительно устанавливают двоичный код порогового уровня сигнала радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, усиливают принятый элементами приемной антенной решетки объединенный сигнал, осуществляют преобразование его уровня в двоичный код, сравнивают двоичный код уровня принятого сигнала с двоичным кодом порогового уровня сигнала радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, при превышении сигналом порога генерируют в двоичном коде случайное число , где N - количество фазовых сдвигов, в соответствии с которым осуществляют сдвиг фазы сигнала каждого канала на величину в соответствии с условием , Δφ_N=2π, затем в каждом канале спектральные составляющие, наделенные случайным сдвигом фазы Δφ_i, усиливают до уровня, необходимого для радиоподавления нелинейной РЛС, и осуществляют излучение элементами передающей антенной решетки сигналов гармоник зондирующего сигнала со случайной полной фазой в направлении нелинейной РЛС, при этом приемная и передающая антенные решетки представляют собой решетку Ван-Атта, а элементы приемной и передающей антенных решеток выполнены широкополосными.

Сущность изобретения заключается в следующем. В РСА применяется известный алгоритм синтезирования апертуры антенны [см., например, Кондратенков Г.С.Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли / Г.С.Кондратенков, А.Ю. Фролов. - Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С.Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005, с.135-159], использование которого позволяет определить азимутальное положение объектов зондирования относительно центра зоны обзора по величине доплеровского сдвига частоты принимаемого сигнала [см., например, Кондратенков Г.С.Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли / Г.С. Кондратенков, А.Ю. Фролов. - Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005, с.141-146]:

где φ(t) - фазовая составляющая полной фазы Ф(t) принимаемого радиолокационного сигнала несущей частоты t₀, линейно изменяющаяся во времени; t - текущее время; - волны ЗС; с=3·10⁸ м/с - скорость света в свободном пространстве; V - скорость носителя РСА; θ_H - угол наблюдения, определяемый видом обзора пространства РСА; в - угол, соответствующий истинному азимутальному положению наблюдаемого объекта относительно центра зоны обзора РСА.

Если РСА используется в режиме бокового обзора пространства , то выражение доплеровского сдвига частоты примет вид:

Далее, полагая угол θ малым (таким, что sin в θ≈θ), формула (2) может быть переписана в окончательном виде:

В нелинейной радиолокации за счет n - кратного увеличения фазы отраженных сигналов формула (3) может быть преобразована к виду [см., например, Усов Н.А. Потенциальная разрешающая способность нелинейной РЛС с линейно-частотной модуляцией сигнала при перемещении ее носителя / Н.А. Усов // Радиотехника, 2008, №11, с.49-51 и Лихачев В.П. Фазочастотная характеристика контакта «металл-диэлектрик-металл» при нелинейном рассеянии радиоволн / В.П. Лихачев, Н.А. Усов // Наукоемкие технологии, 2009, Т. 10, №1, с.34-38]:

С использованием методики определения полной фазы радиолокационного сигнала несущей частоты f₀ [см., например, Кондратенков Г.С. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционного зондирования Земли / Г.С. Кондратенков, А.Ю. Фролов. - Учебное пособие для вузов / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005, с.13 5-159], учетом n - кратного увеличения фазы отраженных сигналов, наличия у объектов с нелинейными электрическими свойствами фазы переотражения φ_n [см., например, Лихачев В.П. Фазочастотная характеристика контакта «металл-диэлектрик-металл» при нелинейном рассеянии радиоволн / В.П. Лихачев, Н.А. Усов // Наукоемкие технологии, 2009, Т.10, №1, с.34-38] и равенства (4), можно записать выражение для полной фазы радиолокационного сигнала, принимаемого на гармониках ЗС :

где R_н - наклонная дальность от РСА до центра зоны обзора; r - текущая дальность наблюдаемого объекта от центра зоны обзора.

Поскольку радиолокационные цели с нелинейными электрическими свойствами характеризуются постоянством фазы переотражения φ_n=const, определяемой их параметрами и характеристиками ЗС [см., например, Лихачев В.П. Фазочастотная характеристика контакта «металл-диэлектрик-металл» при нелинейном рассеянии радиоволн / В.П. Лихачев, Н.А. Усов // Наукоемкие технологии, 2009, Т.10, №1, с.34-38], наделение сигналов отклика имитируемой радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами случайными фазовыми сдвигами Δφ_i, в диапазоне от , Δφ_N=2π, обеспечит случайность полной фазы Ф_ni(t)=Ф_n(t)+Δφ_i, и, как следствие, искажение формируемого нелинейной РСА радиолокационного изображения. Объясняется это тем, что сигналы отклика в своей фазе будут содержать ошибку относительно азимутального положения наблюдаемой цели.

Так как формируемое радиолокационное изображение не зависит от постоянной начальной фазы, можно пренебречь первым и четвертым слагаемыми в (5). Третье слагаемое в равенстве (5) представляет собой квадратичный набег фазы, который устраняется в ходе обработки сигналов в нелинейной РСА. Следовательно, остается только линейный сдвиг фазы принимаемого радиолокационного сигнала на частотах гармоник ЗС (второе слагаемое в (5)), который для рассматриваемого случая составляет:

где θ^' _i - значение азимута наблюдаемого объекта, определяемое по результатам

обработки одного радиоимпульса эхо-сигнала на частоте n - и гармоники ЗС.

Преобразование (6) к виду:

показывает, что случайный фазовый сдвиг Δφ_i, вызывает прямо пропорциональное ему изменение угла, соответствующего истинному азимутальному положению наблюдаемого объекта относительно центра зоны обзора нелинейной РСА (случайную ошибку определения углового положения зондируемого объекта (объектов) с нелинейными электрическими свойствами Δθ_i=θ-θ^' _i).

Способ имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами может быть реализован с помощью устройства, структурная схема которого приведена на фиг.1.

Схема состоит из элементов приемной антенной решетки 1, 2 и 3, предварительного усилителя 4, аналого-цифрового преобразователя 5, запоминающего устройства 6, порогового устройства 7, генератора псевдослучайных чисел 8, имеющего М выходов, где М - количество разрядов двоичного числа, выбираемое из условия N≤2^M-1, нелинейных преобразователей 9, 10 и 11, дешифратора 12, имеющего N выходов, блоков ключей 13, 14 и 15, каждый из которых имеет в своем составе N ключей, блоков сдвига фазы 16, 17 и 18, каждый из которых имеет в своем составе N устройств сдвига фазы, широкополосных усилителей 19, 20 и 21, элементов передающей антенной решетки 22, 23 и 24, соединенных, как показано на фиг.1, при этом приемная и передающая антенные решетки представляют собой решетку Ван-Атта, а элементы приемной и передающей антенной решеток выполняются широкополосными.

Элементы приемной антенной решетки 1, 2 и 3 предназначены для выполнения операции приема ЗС нелинейной РСА. Предварительный усилитель 4 служит для усиления сигналов, поступающих с выходов элементов приемной антенной решетки 1, 2 и 3 до уровня, необходимого для работы аналого-цифрового преобразователя 5, который осуществляет двоичное кодирование уровня аналогового входного сигнала. Запоминающее устройство 6 необходимо для хранения двоичного кода порога. Пороговое устройство 7 сравнивает двоичные коды уровней сигнала и порога, формируя по результатам сравнения сигнал логической единицы в случае превышения сигналом порога и сигнал логического нуля - в противном случае. Генератор псевдослучайных чисел 8 формирует двоичный код числа в заданном диапазоне, т.е. от 1 до N. Нелинейные преобразователи 9, 10 и 11 (например, СВЧ диоды), предназначены для формирования в каждом канале сигналов на гармониках ЗС. Дешифратор 12 в соответствии с кодом числа, сформированного генератором псевдослучайных чисел 7, формирует на одном из своих N выходов сигнал логической единицы для управления в каждом канале соответствующим ключом блоков ключей 13, 14 и 15. Блоки ключей 13, 14 и 15 используются для подключения в каждом из каналов сигнала с выхода нелинейного преобразователя ко входу одного из устройств сдвига фазы блоков сдвига фазы 16, 17 и 18 соответственно, при этом выход i-го ключа каждого из блоков ключей 13, 14 и 15 подключен соответственно ко входу i-го устройства сдвига фазы каждого из блоков сдвига фазы 16, 17 и 18. Широкополосные усилители каналов 19, 20 и 21 обеспечивают необходимый уровень спектральных составляющих полученного на гармониках ЗС сигнала. Элементы передающей антенной решетки 22, 23 и 24 осуществляют излучение сигналов отклика в направлении нелинейной РСА.

Схема работает следующим образом. Зондирующий сигнал нелинейной РСА с несущей частотой f₀ принимается элементами приемной антенной решетки 1, 2, 3 и вследствие запаздывания фронта электромагнитной волны при ее распространении от элемента к элементу распределяется по соответствующим каналам, затем в каждом из каналов принятый ЗС подается на нелинейные преобразователи 9, 10 и 11, осуществляющие преобразование его спектра и формирование сигналов на гармониках ЗС. Далее полученные в результате преобразования спектральные составляющие подаются в каждом канале на первые входы N ключей блоков ключей 13, 14 и 15 соответственно. Кроме того, сигнал с объединенных выходов элементов приемной антенной решетки 1, 2, 3 поступает на вход предварительного усилителя 4, где усиливается до уровня, необходимого для работы аналого-цифрового преобразователя 5. На выходе аналого-цифрового преобразователя 5 формируется двоичный код уровня поступившего на его вход сигнала, который подается на первый вход порогового устройства 7. На второй вход порогового устройства 7 поступает код порога, заранее записывающийся и хранящийся в запоминающем устройстве 6. Сравнение указанных кодов позволяет пороговому устройству 7 сформировать на своем выходе сигнал логической единицы в случае превышения сигналом уровня порога и логического нуля - в противном случае. Каждый раз при изменении на выходе порогового устройства 7 уровня сигнала с логического нуля до логической единицы запускается генератор псевдослучайных чисел 8 и формирует двоичный код числа в диапазоне от 1 до N, который преобразуется далее в дешифраторе в сигнал логической единицы только на одном из его N выходов. Полученный таким образом сигнал управляет по вторым входам ключами блоков ключей 13, 14 и 15 с целью подключения выхода нелинейного преобразователя соответствующего канала 9, 10, 11 (сигнала, присутствующего на первых входах ключей) к одному из устройств сдвига фазы блока сдвига фазы 16, 17 и 18. Тем самым сигнал на частотах гармоник ЗС получает фазовое приращение . При этом N требуется выбирать достаточно большим, обеспечивая выполнение условия , Δφ_N=2π. В дальнейшем в каждом канале спектральные составляющие, наделенные случайным сдвигом фазы Δφ_i, усиливаются до необходимого уровня в широкополосных усилителях 19, 20, 21 и сигналы гармоник ЗС со случайной полной фазой Ф_ni(t) излучаются элементами передающей антенной решетки в направлении нелинейной РСА.

Уменьшение вероятности обнаружения объектов с нелинейными электрическими свойствами нелинейными РЛС с синтезированной апертурой антенны поясняется следующим образом.

С помощью способа-прототипа осуществляется имитация радиолокационных целей с нелинейными электрическими свойствами, т.е. фактически можно вести речь о маскировке истинных целей на фоне ложных. Пусть всего нелинейной РЛС обнаруживается Q отметок, из них истинным радиолокационным целям с нелинейными электрическими свойствами соответствует I отметок. Тогда вероятность правильного обнаружения одной истинной отметки является конечной величиной и определяется как

.

Для демонстрации эффективности применения предлагаемого способа можно построить импульсный отклик цифровой системы обработки нелинейной РСА [см., например, Пат. 2397509 С2 Российская Федерация, МПК⁷ G01S 13/90. Нелинейная РЛС с синтезированной апертурой антенны / Лихачев В.П., Усов Н.А.; заявитель и патентообладатель ВАИУ (г.Воронеж). - №2008127547/09; заявл. 07.07.08; опубл. 20.08.10, Бюл. №23. - 16 с. и Пат. 2386979 С2 Российская Федерация, МПК⁷ G01S 13/90. Нелинейная РЛС с синтезированной апертурой антенны / Лихачев В.П., Усов Н.А.; заявитель и патентообладатель ВАИУ (г.Воронеж). - №2008127543/09; заявл. 07.07.08; опубл. 20.04.10, Бюл. №11. - 13 с.] для одиночной точечной цели, расположенной в середине интервала синтезирования длительностью T_s=1 с на расстоянии R_min=10 м от нелинейной РСА:

где - траекторный сигнал, формируемый путем запоминания амплитуд и фаз принимаемых сигналов отклика от ОЭНС в каждой точке траектории;

- опорная функция, формируемая комплексно сопряженной с траекторным сигналом; τ - временная задержка.

При этом необходимо учесть также такие важные параметры функционирования нелинейной РСА, как скорость прямолинейного равномерного перемещения вдоль заданной траектории V=20 м/с, длина волны зондирующего сигнала λ=0,03 м. Период повторения зондирующих радиоимпульсов условно принят равным T_п=0,02 с. Псевдослучайные сдвиги фаз Δφ_i полагаются распределенными равномерно на интервале от 0 до 2π.

Импульсные отклики цифровой системы обработки нелинейной РСА для случаев отсутствия фазовых сдвигов Δφ_i и их наличия могут быть рассчитаны соответственно как:

,

где S₀ - амплитуда траекторного сигнала ; - весовая функция; Δφ - сдвиг фазы, представляющий собой случайную величину, распределенную равновероятно на интервале от 0 до 2π.

Запрограммировав в математическом пакете Mathcad [см., например, Дьяконов В.П. MATHCAD 8/2000 / В.П. Дьяконов. - Специальный справочник. - СПб.: Питер, 2001] выражения (9) и задавшись условно значениями S₀=1 мкВ, , получим импульсные отклики цифровой системы обработки нелинейной РСА, представленные на фиг.2, где кривая 1 соответствует радиолокационному изображению ОЭНС при отсутствии фазовых слагаемых Δφ_i, а кривая 2 - при их наличии (для большей наглядности вдоль оси абсцисс параметр τ преобразован в угол .

Таким образом, из анализа фиг.2 очевидно, что предложенный способ имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами позволяет снизить вероятность правильного обнаружения объектов с нелинейными электрическими свойствами вплоть до 0 (Р^' _по→0, т.e. P^' _по<P_по (см. фиг.2)). Эта возможность обеспечивается за счет случайного (псевдослучайного) изменения фазы принимаемого нелинейной РСА сигнала от зондирования к зондированию в пределах от 0 до 2π, что ведет к разрушению формируемого радиолокационного изображения, которое в рассматриваемом случае будет являться шумовым изображением, где обнаружение сигнала отклика наблюдаемого объекта, обладающего нелинейными электрическими свойствами, не представляется возможным (см. фиг.2).

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, отличающийся от известного способа, заключающегося в приеме элементами приемной антенной решетки зондирующего сигнала нелинейной РЛС с несущей частотой f₀, распределении его по соответствующим приемным каналам, осуществлении в каждом из каналов преобразования его спектра и формирования сигналов на гармониках зондирующего сигнала, тем, что дополнительно устанавливают двоичный код порогового уровня сигнала радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, усиливают принятый элементами приемной антенной решетки объединенный сигнал, осуществляют преобразование его уровня в двоичный код, сравнивают двоичный код уровня принятого сигнала с двоичным кодом порогового уровня сигнала радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, при превышении сигналом порога генерируют в двоичном коде случайное число , где N - количество фазовых сдвигов, в соответствии с которым осуществляют сдвиг фазы сигнала каждого канала на величину в соответствии с условием , Δφ_N=2π, затем в каждом канале спектральные составляющие, наделенные случайным сдвигом фазы Δφ_i, усиливают до уровня, необходимого для радиоподавления нелинейной РЛС, и осуществляют излучение элементами передающей антенной решетки сигналов гармоник зондирующего сигнала со случайной полной фазой в направлении нелинейной РЛС, при этом приемная и передающая антенные решетки представляют собой решетку Ван - Атта, а элементы приемной и передающей антенных решеток выполнены широкополосными.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что способ имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами позволяет уменьшить вероятность обнаружения объектов с нелинейными электрическими свойствами.

Предлагаемое техническое решение заявляемого способа имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами промышленно применимо, поскольку может быть реализовано с помощью стандартных устройств - антенн, фазовращателей в качестве устройств сдвига фазы, усилителей на микросхемах, СВЧ диодов, аналого-цифровых преобразователей.

Кроме того, для реализации блоков ключей 13, 14 и 15 могут быть избраны транзисторные ключи [см., например, Браммер Ю.А. Импульсные и цифровые устройства: Учеб. для студентов электрорадиоприборостроительных сред. спец. учеб. заведений./ Ю.А. Браммер, И.Н. Пащук. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2002, с.68 - 81]. Основой запоминающего устройства 6 могут служить полупроводниковые оперативные [см., например, Браммер Ю.А. Импульсные и цифровые устройства: Учеб. для студентов электрорадиоприборостроительных сред. спец. учеб. заведений./ Ю.А. Браммер, И.Н. Пащук. - 6-е изд., перераб. и доп.- М.: Высшая школа, 2002, с.297-303] или постоянные [см., например, Браммер Ю.А. Импульсные и цифровые устройства: Учеб. для студентов электрорадиоприборостроительных сред. спец. учеб. заведений./ Ю.А. Браммер, И.Н. Пащук. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.:

Высшая школа, 2002, с.303-305] запоминающие устройства. Дешифратор 12 выполняется по известным, например, из [см., например, Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: Учеб. пособие для вузов. / Е.П. Угрюмов. - 2-е изд., перераб. и доп.- СПб.: БХВ - Петербург, 2005, с.81-85], схемам.

Пороговое устройство 7 может быть построено, например, на базе цифрового компаратора [см., например, Браммер Ю.А. Импульсные и цифровые устройства: Учеб. для студентов электрорадиоприборостроительных сред. спец. учеб. заведений. / Ю.А. Браммер, И.Н. Пащук. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2002, с.271-274, а также Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: Учеб. пособие для вузов. / Е.П. Угрюмов. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005, с.100-103] или триггера на. потенциальных логических элементах [см., например, Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные и цифровые устройства: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1992, с.296-298]. Известными являются также схемы устройств, генерирующих псевдослучайные числа (последовательности) [см., например, Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: Учеб. пособие для вузов. / Е.П. Угрюмов. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005, с.222-226].

С целью формирования требуемого спектрального состава нелинейных откликов на гармониках ЗС в качестве нелинейных преобразователей 9, 10 и 11 могут использоваться, помимо СВЧ-диодов, также биполярные транзисторы в режиме отсечки коллекторного тока. Известно [см., например, Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Высшая школа, 2000, с.280, 283-286], что путем изменения напряжения смещения на базе транзистора можно изменять угол отсечки коллекторного тока. В свою очередь, значение угла отсечки влияет на количество и амплитуды гармоник формируемого сигнала.

К усилителям в схеме имитатора радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами накладывается дополнительное требование - они должны быть широкополосными и обеспечивать усиление сигналов на гармониках ЗС до требуемого уровня мощности. Элементы приемной и передающей антенных решеток также должны быть широкополосными.

Изобретение относится к способам и технике радиоэлектронного подавления технических средств нелинейной радиолокации. Достигаемый технический результат - уменьшение вероятности обнаружения объектов с нелинейными электрическими свойствами за счет внесения неопределенности в фазовые параметры радиолокационных сигналов, принимаемых нелинейной радиолокационной станцией (РЛС) с синтезированной апертурой антенны (формирования полной фазы радиолокационных сигналов на гармониках зондирующего сигнала (ЗС) Ф_n(t), где n - номер гармоники ЗС, как случайной величины с пределами изменения фазы от 0 до 2π). Указанный результат достигается тем, что в известном способе имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, заключающемся в приеме элементами приемной антенной решетки зондирующего сигнала нелинейной РЛС с несущей частотой f₀, распределении его по соответствующим приемным каналам, осуществлении в каждом из каналов преобразования его спектра и формирования сигналов на гармониках зондирующего сигнала, дополнительно устанавливают двоичный код порогового уровня сигнала радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, усиливают принятый элементами приемной антенной решетки объединенный сигнал, осуществляют преобразование его уровня в двоичный код, сравнивают двоичный код уровня принятого сигнала с двоичным кодом порогового уровня сигнала радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, при превышении сигналом порога генерируют в двоичном коде случайное число , где N - количество фазовых сдвигов, в соответствии с которым осуществляют сдвиг фазы сигнала каждого канала на величину в соответствии с условием , Δφ_N=2π, затем в каждом канале спектральные составляющие, наделенные случайным сдвигом фазы Δφ_i, усиливают до уровня, необходимого для радиоподавления нелинейной РЛС, и осуществляют излучение элементами передающей антенной решетки сигналов гармоник зондирующего сигнала со случайной полной фазой в направлении нелинейной РЛС, при этом приемная и передающая антенные решетки представляют собой решетку Ван-Атта, а элементы приемной и передающей антенных решеток выполнены широкополосными. 2 ил.

Способ имитации радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, заключающийся в приеме элементами приемной антенной решетки зондирующего сигнала нелинейной РЛС с несущей частотой f₀, распределении его по соответствующим приемным каналам, осуществлении в каждом из каналов преобразования его спектра и формирования сигналов на гармониках зондирующего сигнала, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают двоичный код порогового уровня сигнала радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, усиливают принятый элементами приемной антенной решетки объединенный сигнал, осуществляют преобразование его уровня в двоичный код, сравнивают двоичный код уровня принятого сигнала с двоичным кодом порогового уровня сигнала радиолокационной цели с нелинейными электрическими свойствами, при превышении сигналом порога генерируют в двоичном коде случайное число $$i=\overline{\mathrm{1,}N}$$ , где N - количество фазовых сдвигов, в соответствии с которым осуществляют сдвиг фазы сигнала каждого канала на величину $$\Delta {\varphi }_i=\frac{2\pi i}{N}$$ в соответствии с условием $$\Delta {\phi }_i=\frac{2\pi }{N}\to \mathrm{0,}$$ Δφ_N=2π, затем в каждом канале спектральные составляющие, наделенные случайным сдвигом фазы Δφ_i, усиливают до уровня, необходимого для радиоподавления нелинейной РЛС, и осуществляют излучение элементами передающей антенной решетки сигналов гармоник зондирующего сигнала со случайной полной фазой в направлении нелинейной РЛС, при этом приемная и передающая антенные решетки представляют собой решетку Ван-Атта, а элементы приемной и передающей антенных решеток выполнены широкополосными.