Имитатор радиолокационных сигналов Советский патент 1992 года по МПК G01S7/40 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в учебном процессе вузов для демонстрации способов сверх- релеевского разрешения радиолокационных целей, цифровых способов измерения их координат, в тренажерах операторов радиолокационных станций для обучения обслуживающего персонала, в экспериментальных установках для проведения научных исследований.

Цель изобретения - повышение точности имитации.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - варианты функциональных схем блока формирования установочного сигнала.

Имитатор содержит тактовый генератор 1, М радиочастотных генераторов 2.1 - 2.m (,3, ...,Ю, сумматор 3 первый формирователь эхо-сигналов включающий первый регистр 4, первый триггер 5, первый элемент ИЛИ 6, первый счетчик 7, первый элемент И 8,

второй регистр 9, инвертор ДОУ второй элемент И 11, второй элемент ИЛИ 12, второй триггер 13, второй счетчик 14 И коммутатор 15, М-1 формирователь : эхо-сигналов в составе регистра 16, первого элемента И 17, первого элемен- та ИЛИ 18, первого ттяггера 19, первого счетчика 20, инвертора 21, вто.- рого элемента И 22, второго элемента ИЛИ 23, второго триггера 24, второго счетчика 25, коммутатор 26, блока 27 формирования установочного сигнала.

Блок 27 формирования установочного сигнала содержит триггер, блок задержки из четного числа инверторов и дифференцирующую цепь (фиг. 2) или блок задержки из нечетного числа инверторов и элемент ИЛИ - НЕ (фиг. 3).

Имитатор радиолокационных сигналов работает следующим образом.

В исходном состоянии на информационный вход D первого регистра 4 первого формирователя эхо-сигналов поступает код абсолютной временной задержки первого имитируемого сигнала

3

р

о

4ь СЛ

сл

(ТЗ 1 на фиг. 1), а на информационные входы D регистров 16 всех остальных М-1 формирователей - коды временных сдвигов формируемых ими эхо-сигналов (ТЗ т)относительно выходного сигнала первого формирователя. Кроме того, на информационный вход D второго регистра 9 первого формирователя поступает код длительности эхо-сигналов (ТИ на фиг. 1), который является общим для всех имитируемых целей Тактовый генератор 1 формирует тактовую импульсную последовательность, а каждый из М радиочастотных генераторов 2.1 - 2.т (,3,...,Н) - непрерывный гармонический сигнал. На первом и втором управляющих входах имитатора (Н.Уст. и Разр. на фиг. 1) установлены сигналы нулевого

уровня. I

Начальная установка устройства осуществляется путем выдачи на его первый управляющий вход импульсного сигнала Н.Уст. (Начальная установка единичного уровня. При этом в регистры 4,9,16 производится запись кодов выставленных на их информационные входы D, а первый триггер 5 первого Формирователя устанавливается в единичное состояние. В результате сигнал единичного уровня с прямого выхода указанного первого триггера 5 через первый элемент ИЛИ 6 воздействует на управляющий вход U первого счетчи- ка 7 первого формирователя, переводя счетчик 7 в режим параллельной загрузки коэффициента счета по его входу D параллельной загрузки. Кроме того, сигнал единичного уровня с прямого выхода первого триггера 5 поступает на объединенные первые входы всех остальных элементов ИЛИ устройства и далее на соответствующие установочные входы остальных триггеров имитатора (13, 19 и 24 на фиг. 1), устанавливая их также в единичное состояние. При этом все остальные счетчики имитатора переводятся в режим параллельной загрузки, а коммутаторы 15, 26, подключенные к прямым выходам вторых триггеров 13 и 24 - в разомкнутое состояние. Нулевой потенциал с инверсного выхода первого триггера 5 первого Формирователя блокирует прохождение через первый элемент И 8 импульсов единичного уровня с выхода Окончание счета первого

0

5

счетчика 7, в результате чего к первому установочному входу первого триггера 19 т-го формирователя и второго триггера 13 первого Формирователя приложен нулевой потенциал.

Приход каждого очередного тактового импульса на тактовые входы С счетчиков 7,14,20,25 приводит к перезагрузке в них коэффициентов счета, выставленных на их входы параллельной загрузки с выходов соответствующих регистров 4,9,16. В этом состоянии имитатор может находиться сколь угодно долго, пока на его второй управ- ляющяй вход не поступит импульсный сигнал единичного уровня разрешения имитации Разр. (Разрешение). С его приходом первый триггер 5 первого формирователя перебрасывается в нулевое состояние, переводя первый счетчик 7 в режим счета на уменьшение (на управляющем входе счетчика U 5 устанавливается нулевой потенциал). В дальнейшем с приходом очередного тактового импульса на тактовый вход С код состояния первого счетчика 7 последовательно уменьшается, достигая своего минимального значения, в результате чего на его выходе Окончание счета возникает импульс единичного уровня, который проходит через первый элемент II 8 (на инверсном выходе триггера 5 в нулевом состоянии сигнал имеет единичный потенциал). Этот импульс через первый элемент ИЛИ 6 поступает на управляющий вход U счетчика 7, производя в него пере-- запись информации. Кроме того, этим же импульсом второй триггер 13 первого формирователя перебрасывается в нулевое состояние. Для гарантированного переключения триггера 13 использован инвертор 10, сигнал нулевого уровня по выходу которого блокирует прохождение на второй установочный вход второго триггера 13 сигнала Окончание счета с соответствующего выхода второго счетчика 14. С переходом триггера 13 в нулевое состояние счетчик 14 переключается в режим счета на уменьшение, одновременно с этим замыкается коммутатор 15 и гармонический сигнал проходит на его выход - формируется фронт первого из , имитируемых радиоимпульсов. В нулевом состоянии второй триггер 13 удерживается, пока счетчик 14 не отсчита0

0

5

0

5

ет загруженный в него код длительности радиоимпульса ТИ. Когда этот момент наступает, импульс Окончание счета единичного уровня с выхода второго счетчика 14 проходит через второй элемент И 11 и второй элемент ИЛИ 12 на второй установочный вход второго триггера 13, перебрасьюая его в единичное состояние. В результате ЭТОго коммутатор 15 размыкается, формируя срез радиоимпульса первого источника, и одновременно счетчик 14 снова переводится в режим параллельной загрузки, в котором он будет на- ходиться до появления на выходе окончания счета первого счетчика 7 очередного импульса единичного уровня.

Параллельно с началом формирования радиоимпульса 1-го источника передним фронтом импульса Окончание счета счетчика 7 1-го формирователя

2

осуществляется переброс в нулевое состояние всех первых триггеров 19 остальных М-1 формирователей. При этом их первые счетчики 20 переводятся в режим счета на уменьшение, отмеряя заданные временные задержки имтируемых т-х (,3,..., М) эхо-сигналов относительно начала радиоим- пульса первого источника. По завершении подсчета заданного числа тактовы импульсов на выходе Окончание счета первого счетчика 20 m-го (,3,..., М) формирователя появляется соответствующий импульс единичного уровня, который проходит через его первый элемент И 17, первый элемент ИЛИ 18 на второй установочный вход первого триггера 19, переключая его в альтер нативное состояние, при этом на прямом выходе первого триггера 19 возникает единичный потенциал, переводящий первый счетчик 20 снова в режим параллельной загрузки. Одновременно с этим под воздействием указанного единичного перепада на прямом выходе первого триггера 19 блок 27 формирования установочного сигнала выдает импульс единичного уровня на второй установочный вход второго триггера 24, перебрасывая его в нулевое состояние. Возникающий при этом на пря мом выходе триггера 24 нулевой перепад подвергается трансформации на коммутаторе 26 во фронт радиоимпульса m-го имитируемого источника и, кроме того, переводит второй счетчик 25 из режима параллельной загрузки,

Q5

5

0о

6455б

в котором тот находился в исходном состоянии, в режим счета на уменьшение. Далее второй счетчик 25 отмеря-; ет длительность ТИ эхо-сигнала га-го источника. По завершении подсчета заданного количества тактовых импульсов по выходу Окончание счета второго счетчика 25 тггтс формирователя выставляется импульс единичного уровня, передний фронт которого проходит через второй элемент И 22, второй элемент ИЛИ 23 на первый установочный вход второго триггера 24, возвращая его в исходное состояние. Возникающий при этом на прямом выходе второго триггера 24 перепад единичного уровня переводит счетчик 25 в режим параллельной загрузки и одновременно трансформируется коммутатором 26 в срез радиоимпульса m-го (т 2,3,...,М) источника.

С появлением очередного импульса Окончание счета на соответствующем выходе первого счетчика 7 первого формирователя описанный процесс работы повторяется. В результате формируется последовательность радиоимпульсов с заданными параметрами. Сумматор 3 обеспечивает канализацию всех М сформированных эхо-сигналов по общему кабелю.

20

Формула изобретения

1. Имитатор радиолокационных сигналов, содержащий тактовый генера- . тор, сумматор и первый формирователь эхо-сигналов, включающий два регистра, два триггера, элемент ИЛИ, коммутатор и последовательно соединенные первый счетчик и элемент И, о т- л и ч а ю ц и и с я тем, что, с -целью повышения точности имитации, введены М радиочастотных генераторов, М-1 формирователей эхо-сигналов, со--- держащие два триггера, два счетчика, регистр, коммутатор, два элемента ИЛИ, два элемента И, инвертор и блок формирования установочного сигнала, а в первый формирователь эхо-сигналов введены второй элемент ИЛИ, второй счетчик, второй элемент И и инвертор, причем выход тактового генератора соединен с объединенными тактовыми вхо дами первых и вторых счетчиков всех формирователей эхо-сигналов, входы регистров которых являются информационными входами имитатора, первым

управляющим входом имитатора являются объединенные первый установочный вход первого триггера первого формирователя эхо-сигналов и управляющие входы всех регистров, а вторым управляющим входом имитатора является второй установочный вход первого триггера первого формирователя эхо-сигналов, выход первого регистра которого и выходы регистров остальных М-.1 формирователей соединены с входами параллельной загрузки соответствующих первых счетчиков и формирователей эхо- сигналов, а объединенные входы параллельной загрузки вторых счетчиков всех М формирователей эхо-сигналов соединены с выходами второго регистра первого формирователя эхо-сигналов, прямой выход первого триггера которого соединен с объединенными первыми входами всех первых и вторых элементов ИЛИ, в первом формирователе эхо-сигналов выход первого элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первого счетчика, второй вход первого элемента И соединен с инверсным выходом первого триггера, а выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, входом инвертора, первым установочным входом второго триггера и с объединенными .первыми установочными входами первых триггеров всех остальных М-1 формирователей эхо-сигналов, .во всех формирователях эхо-сигналов прямые выходы вторых триггеров соединены с объединенными управляющими входами вторых счетчиков и коммутаторов, выходы Окончание счета вторых счетчиков соединены с первыми входами вторых элементов И, вторые входы которых соединены с выходом соответствующего инвертора, выходы вторых элементов И соединены с вторыми входами вторых элементов ИЛИ, выход которого в первом формирователе эхо -сигналов соединен с вторым установочным входом второго триггера, а выходы вторых элементов ИЛИ в остальных М-1 формирователях эхо-сигналов соединены соответственно с первым установочным входом второго триггера, входы коммутаторов Н-го формирователя эхо-сигналов подключены к выходу соответствующего М-г.о радиочастотного генератора, а выходы всех коммутаторов соединены с входами сумматора, выход которого является выходом имитатора, при

этом в каждом М-1 формирователе эхо- сигналов, -кроме первого, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым установочным входом первого триггера, прямой выход первого триггера соеди5 нен.с управляющим входом первого

счетчика и входом блока формирования установочного сигнала, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, вто0 рой вход которого соединен с выходом Окончание счета первого счетчика, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а выход блока формирования установоч5 ного сигнала соединен с вторым установочным входом второго триггера и с входом инвертора.

2.Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что блок форми0 рования установочных сигналов содержит триггер, блок задержки и диффе-v: рейдирующую цепь, вход которой является входом блока, а выход соединен с первым установочным входом тригге5 ра и через блок задержки - с вторым установочным входом триггера, выход . которого является выходом блока, причем блок задержки состоит из четного числа последовательно соединенных

о инверторов.

3.Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что блок формирования установочных сигналов содержит блок задержки и элемент ИЛИ-НЁ,

5 объединенные входы которых являются входом блока, а выход блока задержки соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом блока, причем блок задержки сос0 тоит из нечетного числа последовательно соединенных инверторов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в тренажерах операторов РЛС. Цель изобретения - повышение точности имитации - достигается за счет формирования парциальных радиоимпульсов групповой цели путем вырезания из выходных непрерывных гармонических колебаний М генераторов прямоугольных радиоимпульсов заданной длительности с требуемым взаимным смещением их во времени. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.