СЛУХОВАЯ СИСТЕМА МНОГОКАНАЛЬНОГО ПРИЕМНОГО ТРАКТА ГИДРОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ Советский патент 2011 года по МПК G01S15/00 

Описание патента на изобретение SU1840813A1

В тракте эхопеленгования некоторых гидроакустических станций с целью повышения коэффициента концентрации антенн прием эхо-сигналов ведется по нескольким пространственным каналам, перекрывающим сектор одновременного обзора. При этом на визуальном индикаторе каналы наблюдаются раздельно, а в слуховом тракте происходит суммирование помех по всем пространственным каналам при объединении их на выходном устройстве-громкоговорителе или телефонах.

Это приводит к тому, что помехоустойчивость слуховой индикации оказывается ниже визуальной.

Допустим, что приемная система состоит из шести пространственных каналов; тогда после объединения каналов в слуховом тракте величина отношения сигнал/шум уменьшится в раз (при некоррелированных шумах) по сравнению с величиной отношения, измеренного для того канала, в котором наблюдается эхо-сигнал (фиг.1а). При наличии корреляции между помехами пространственных каналов отношение сигнал/шум уменьшается еще значительнее.

В настоящей заявке предлагается тракт слухового приема, в котором многоканальность не приводит к ухудшению помехоустойчивости.

Это достигается преобразованием системы пространственных каналов, имеющих одинаковые рабочие частоты, в систему пространственно-частотную, каналы которой разнесены по частоте.

Повышение помехоустойчивости слуховой индикации при разнесении пространственных каналов по частоте основывается на некоторых известных закономерностях маскировки тональных сигналов шумами, вытекающих из физиологических особенностей слухового восприятия.

Известно (см., например, Е.СКУЧИК "Основы акустики" т.II, 1959 г.), что маскирующее действие шумовой помехи увеличивается с расширением полосы шума, однако, начиная с известной полосы, называемой критической, маскирующее действие не изменяется даже в случае, если ширина полосы шума существенно возрастает.

Другими словами, эффект маскировки создается только за счет частотных составляющих, лежащих вблизи частоты тона (в пределах критической полосы).

Эта особенность слухового восприятия, свидетельствующая о наличии у уха частотно-избирательных свойств, может быть использована для повышения помехоустойчивости при многоканальном приеме.

Для этого каналы до их объединения надо разнести по частоте так, чтобы полосы пропускания каналов не накладывались друг на друга, а располагались рядом (или с интервалами), как это показано на фиг.1б. При этом можно пренебречь маскирующим действием шумов тех каналов, частоты которых лежат вне критической полосы.

Дальнейшее объединение каналов не приведет к повышению спектрального уровня шума по сравнению с уровнем в одном канале. Или, другими словами, уровень шума в критической полосе уха при суммировании шести разнесенных по частоте каналов, по крайней мере, в раз меньше, чем при простом их суммировании, т.е. помехоустойчивость улучшается в , или на 7,8 дБ.

Разнесение каналов по частоте осуществляется с помощью обычных преобразователей частоты с выбором соответствующей частоты гетеродина для какого канала.

При этом необходимо учитывать зависимость ширины критической полосы от частоты.

Установлено, что в диапазоне частот от 100-200 Гц до 2000-3000 Гц критическая полоса имеет наименьшую величину: Δtкр=40÷100 Гц.

Если система имеет значительное количество пространственных каналов, исключающее (при данной полосе пропускания каждого) размещение их в пределах указанного оптимального диапазона, то разнесение можно осуществить для групп каналов; при этом выигрыш в помехоустойчивости составит где П - общее количество каналов, а К - количество каналов в одной группе.

Величина полосы пропускания приемного устройства гидролокационной станции, определяемая, в основном, максимальным сдвигом частоты эхо-сигнала за счет эффекта Допплера, составляет обычно 250-300 Гц.

Следовательно, в пределах оптимального диапазона можно разместить до 10 пространственно-частотных каналов, что позволяет в практических случаях получить выигрыш в помехоустойчивости слухового приема до 10 дБ

Предлагаемый принцип построения системы слухового приема был проверен экспериментально на макете трехканального тракта, изготовленного в лаборатории НИИ-3 ГКРЭ.

Измерения производились путем определения величины порогового сигнала при определенном уровне шумов.

Прослушивались импульсные сигналы прямоугольной формы длительностью 100 и 500 мс. Измерения повторялись пятью операторами, результаты усреднялись, после чего строились графики(фиг.2)х/. (х/ На фиг.2: на оси частот А=1000 Гц; кривые 1 (на каждом графике) - для 3-х каналов, работающих на одинаковых частотах; кривые 2 - для 3-х каналов, разнесенных по частоте; длительность импульса 500 мс). Из графиков видно, что помехоустойчивость системы трех разнесенных по частоте каналов, оцененная по величине отношения порогового значения сигнала к уровню шума, оказалась на 4-5 дБ лучше, чем в случае системы каналов, работающих на одинаковых частотах. Теоретически выигрыш при трех каналах составляет

Предлагаемая в настоящей заявке слуховая система многоканального приемного тракта применена.

Похожие патенты SU1840813A1

название год авторы номер документа
ГИДРОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ С ЗОНДИРУЮЩИМИ ИМПУЛЬСАМИ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ 1969
  • Астров И.Г.
  • Стрелков И.М.
SU1840753A1
СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ 2012
  • Доценко Сергей Михайлович
  • Доценко Юлия Сергеевна
  • Яковлев Алексей Иванович
  • Сапрыкин Вячеслав Алексеевич
RU2523340C2
Гидролокатор с трактом прослушивания эхо-сигналов 2017
  • Бородин Анатолий Михайлович
RU2649655C1
СПОСОБ ПОИСКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОДВОДНОГО ГЕОФИЗИЧЕСКОГО СУДНА 2010
  • Бахарев Сергей Алексеевич
RU2424538C1
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ЭХО-ИМПУЛЬСНЫЙ ЛОКАТОР 1996
  • Волощенко В.Ю.
RU2133047C1
ТРАКТ ПРИЦЕЛЬНЫХ ПОМЕХ ПРИБОРА АКТИВНОГО ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ 1972
  • Марковский А.О.
  • Ганенков А.Б.
  • Тарабрин В.И.
SU1840762A1
УСТРОЙСТВО ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ПОДВОДНОЙ СИГНАЛЬНО-ПОМЕХОВОЙ ОБСТАНОВКОЙ 2006
  • Антонов Владимир Николаевич
  • Егоров Александр Васильевич
  • Жиляев Евгений Анатольевич
  • Ильин Леонид Иосифович
  • Исай Ирина Пантелеймоновна
  • Калминский Борис Григорьевич
  • Коник Григорий Борисович
  • Павлов Валерий Михайлович
  • Прошкин Станислав Гаврилович
  • Чернядев Евгений Валерьевич
RU2309872C1
СПОСОБ ДАЛЬНЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ И ОТПУГИВАНИЯ КИТОВ ОТ СКОРОСТНЫХ ПАССАЖИРСКИХ СУДОВ 2007
  • Бахарев Сергей Алексеевич
RU2342680C2
ГИДРОЛОКАЦИОННЫЙ СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОДВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ, ДВИЖУЩИХСЯ С МАЛОЙ РАДИАЛЬНОЙ СКОРОСТЬЮ В КОНТРОЛИРУЕМОЙ АКВАТОРИИ, И ГИДРОЛОКАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ КРУГОВОГО ОБЗОРА, РЕАЛИЗУЮЩАЯ ЭТОТ СПОСОБ 2002
  • Кокорин Ю.Я.
  • Еремина З.А.
  • Виноградов Ю.М.
  • Соколов О.Л.
  • Антонов А.В.
  • Попов В.А.
RU2242021C2
СПОСОБ ПОИСКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОДВОДНОГО ГЕОФИЗИЧЕСКОГО СУДНА 2011
  • Бахарев Сергей Алексеевич
RU2480793C2

Иллюстрации к изобретению SU 1 840 813 A1

Реферат патента 2011 года СЛУХОВАЯ СИСТЕМА МНОГОКАНАЛЬНОГО ПРИЕМНОГО ТРАКТА ГИДРОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ

Изобретение относится к слуховой системе многоканального приемного тракта гидролокационной станции. Сущность способа повышения помехоустойчивости слухового приема в многоканальных гидроакустических станциях состоит в том, что сигналы каждого канала с помощью преобразователей сдвигают по частоте в область спектра звуковых частот, в которой наиболее проявляются частотно-избирательные свойства уха, и разносят по частоте. Технический результат - уменьшение влияния эффекта суммирования при прослушивании сигналов всех каналов на общем слуховом аппарате. 2 ил.

Формула изобретения SU 1 840 813 A1

Способ повышения помехоустойчивости слухового приема в многоканальных гидроакустических станциях, отличающийся тем, что, с целью уменьшения влияния эффекта суммирования помех при прослушивании сигналов всех каналов на общем слуховом аппарате, сигналы каждого канала с помощью преобразователей сдвигают по частоте в область спектра звуковых частот, в которой наиболее проявляются частотно-избирательные свойства уха, и разносят по частоте.

SU 1 840 813 A1

Авторы

Паперно А.И.

Щедринский Л.С.

Даты

2011-02-10Публикация

1963-07-17Подача