Устройство для измерения скорости объекта Советский патент 1993 года по МПК G01S13/92 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для измерения линейной скорости объектов.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности и обеспечение селекции объектов по размерам и скорости.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для измерения . скорости объекта: на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для измерения скорости объекта, содержит первую и вторую приемную антенны 1, 2, первый и второй приемные блоки 3, 4, первый и второй фильтры 5, 6 верхних частот, детектор 7, ключ 9, фильтр 8 нижних частот, блок сравнения 0, блок задержки 11, коррелятор 12, блок 13 измерения временного положения максимума корреляционной функции, блок 14 обработки и отображения информации, источник 15 опорного напряжения,при этом каждый из приемных блоков 3,4 состоит из последовательно соединенных усилителей 16,17 и детекторов 18,19 соответственно. Коррелятор 12 состоит из многоотводной линии задержки 20, п перемножителей 21 и п интеграторов 22. Блок обработки и отражения информации состоит из блока 23 вычисления скорости, блока памяти 24, индикатора 25 и блока 26 задания коэффициентов,

Устройство для измерения скорости объекта работает следующим образом.

Радиотепловое излучение от движущегося объекта принимают на две разнесенные на расстоянии I антенны 1, 2. Усиленные и продетектированные в блоках 3 и 4 сигналы обоих каналов пропускают через фильтры верхних частот 5, 6 , где отфильтровывается неинформативная низкочастотная составляющая сигнала. Сигнал первого канала с выхода фильтра верхних частот 5 (фиг. 2а) поступает на первый вход коррелятора 12. Сигнал второго канала с выхода фильтра верхних частот 6 (фин. 26) детектируется в блоке 7 и фильтруется фильтром нижних частот 8.

Фильтры 5, 6 верхних частот и фильтр 8 нижних частот предназначены для селекции объектов по скорости их движения, так как частоты сигналов от слишком медленно движущихся объектов лежат в полосе задерживания фильтра верхних частот, а частоты сигналов от слишком быстро движущихся объектов лежат в полосе задерживания фильтра нижних частот. В блоке 10 сигнал с выхода фильтра нижних частот сравнивается с опорным напряжением блока 15 (фиг. 2в). Опорное напряжение Don выбирается из условия включения устройства при минимально возможном сигнале от крупногабаритного объекта, скорость которого измеряется и невключения при слабых сигналах от движущихся объектов малого размера, скорость которых не представляет интереса.

Это обеспечивает селекцию движущихся объектов по размерам. При превышении уровня сигнала с выхода фильтра нижних частот 8 опорного напряжения на выходе блока 10 появляется управляющее напряжение (фиг, 2г), которое открывает ключ 9.

Таким образом, оба сигнала - с первого канала непрерывно (фиг. 2а) со второго канала при появлении управляющего импульса (фиг. 2д) - поступают на входы коррелятора. На выходе коррелятора по окончании управляющего импульса формируется корреляционная функция (фиг. 2е), дискретные значения которой подаются на входы измерителя временного положения

максимума функции корреляции.

По заднему фронту задержанного в блоке 11 управляющего импульса происходит сброс накопленных значений интеграторов

22коррелятора. Время задержки в блоке 11 выбирается из условия быстродействия блока 13, который включается заданным фронтом управляющего импульса. Измеритель временного положения максимума корреляционной функции может быть выполнен по

схеме временного дискриминатора 3.

Выходным параметром блока 13 является значение г времени запаздывания сигнала второго канала относительно сигнала первого канала. Сигнал, пропорциональный т, подается в блок обработки и отображения информации 14, где в блоке

23пересчитывается в скорость по формуле

v Y- гДе расстояние между приемными

антеннами.

Таким образом, блок 23 представляет собой блок деления, на первый вход которого подается сигнал, пропорциональный, а на второй вход сигнал, пропорциональный

значению , из блока 26.

Сигнал, пропорциональный v, запоминается в устройстве памяти 24 и выводится на индикатор 25. Задним фронтом управляющего импульса происходит стирание предыдущего значения, хранящегося в блоке памяти 24.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет более высокую помехозащищенность из-за отсутствия накопления

значений коррелятора от сигналов помех за счет введения порогового блока, а также обеспечивает селекцию объектов по скорости, благодаря введению фильтров верхних и нижних частот, отфильтровывающих сигналы, частоты которых соответствуют объектам, скорость которых подлежит измерению. Указанные достоинства достигаются более простым схемным решением. Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я Устройство для измерения скорости объекта, содержащее последовательно соединенные первую приемную антенну, первый приемный блок, первый фильтр верхних частот и коррелятор, последовательно соединенные вторую приемную антенну, второй приемный блок и второй фильтр верхних частот, блок обработки и отображения информации, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и обеспечения селекции объектов по размерам и скорости, введены последовательно соединенные детектор, фильтр нижних частот, блок сравнения и блок задержки, выход которого соединен с третьим входом коррелятора, ключ, включенный между выходом второго фильтра верхних частот и вторым входом коррелятора, источник опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения и блок измерения временного положения максимума корреляционной функции, при этом вход детектора подключен к выходу фильтра нижних частот, а выход блока сравнения подключен к управляющим входам ключа и блока измерения временного положения максимума корреляционной функции

и второму входу блока обработки и отображения информации, который состоит из последовательно соединенных блока вычисления скорости, блока памяти и ин- дикатора, а также блока задания козффици- ентов, причем первый вход блоке вычисления скорости является первым входом блока обработки и отображения информации, а его второй вход соединен с

выходом блока задания коэффициентов, вход стирания записанной информации блока памяти является вторым входом блока обработки и отображения информации, при этом коррелятор состоит из многоотводной линии задержки с п выходами, вход который является первым входом коррелятора, п перемножителей, первые входы которых соединены соответственно с выходами многоотводной линии задержки,

а вторые входы подключены к второму входу коррелятора, и п интеграторов, сигнальные входы которых соединены соответственно с выходами перемножителей, входы сброса значений интеграторов подключены ктретьему входу коррелятора, а выходы являются выходами коррелятора и подключены соответственно к входам блока измерения временного положения максимума корреляционной функции, выход которого соединен с первым входом блока обработки и отображения информации.

Использование: радиотехника, для измерения линейной скорости объектов. Сущность изобретения: устройство содержит две приемные антенны 1, 2, два приемных - Хэ 0 блока 3. 4. два фильтра 5, 6 верхних частот, три детектора (7, 18, 19), фильтр 8 нижних частот, ключ 9. блок 10 сравнения, блок 11 задержки, коррелятор 12, блок 13 измерения временного положения максимума корреляционной функции, блок 14 обработки и отображение информации, источник 15 опорного напряжения, два усилителя 16,17, многоотводную линию 20 задержки, п перемножителей 21, п интеграторов 22, блок 23 вычисления скорости, блок 24 памяти, индикатор 25. блок 26 задания коэффициентов. 2-17-19-6-7-8-10-13-23-24-25: 1-16-18-5-206 20- 21 (1) - 22 (1) - 13, 20-21 (п) - 22 (п) - 13, 15-10-9. 10-11, 10-24. Цель изобретения - повышение помехозащищенности и обеспечение селекции объектов по размерам и скорости. 2 ил. гг СО с со го ON О VI 4

Ц )

Jlil

llli..l«..

-t