Формирователь импульсных последовательностей Советский патент 1980 года по МПК H03K5/13 G01S7/40 

1

Изобретение относится к импульсной технике, а также может быть использовано в устройствах для форми- рования регулируемых последовательностей радиоимпульсов, имеющих сложный закон внутриимпульсной модуляции,, например в радиолокационных имитаторах для имитации сигналов, отраженных от групповых объектов.

Известно устройство для формирования импульсных последовательностей, основанное на использовании многоотводных аналоговых линий задержки, отводы которых подключаются с помощью коммутирующих матриц (1.

Недостатком известного устройства является невозможность формирования импульсных последовательностей на радиочастоте.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является формирователь последовательности радиоимпульсов, который содержит основную линию задержки с отводами, коммутирующую матрицу,N йониусных линий задержки с П отводами каждая/ электронные ключи, преобразователи огибающей радиоимпульса, сумматор и блок управления, состоящий из генератора управляющих кодов, схемы

управления, регистров памяти и дешифраторов. Отводы основной линии задержки соединены с входами коммутирующей матрицы, а выходы коммутирующей матрицы подключены к входам нониусных линий задержки, отводы каждой из которых через соответствующие электронные ключи соединены с входом своего преобразователя, огибающей радиоимпульса, выходы которых подключены к сумматору. При этом управляющие входы электронных ключей соединены с соответствующими выходами блока управления 2.

15 Однако, при регулировании временного положения импульсов в формируемой последовательности . осущёствляеком путем подключения соответствующих отводов основной и нониусных

20 линий задержки, начальные фазы высоЫочастот.ного заполнения радиоимпульсов изменяются в процессе регулирования случайным образом. Это связано с тем, что сфазировать все от.воды линий задержки, когда их много, практически невозможно. Кроме того, фазовые соотношения импульсов в последовательности существенно зависят от таких факторов, как изменение ок

30 ружающей температуры, старение звукопроводов и т.п. Случайное изменение начальных фаз радиоимпульсов не позволяет формировать импульсные последовательности, представляющее собой когерентную пачку радиримпульсов. Это существенно ограничивает возможности использования рассмотренного формирователя. Наличие в составе формирователя N нониусннх линий задержки с отводами усложняют конструкцию формирователя, его настройку и эксплуатацию. Кроме того, недостатком известного формирователя является ограниченная возможност формирования импульсных посЛедйвательностей.

Цель, изобретения - расширение функциональных возможностей путем регулирования выходных параметров импульсной последовательности.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь последовательностей импульсов, содержащий линию задержки с отводами, первую коммутирующую матрицу, имеющую N выходов, входы которой соединены с отводами линии задержки, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам коммутирующей матрицы, N преобразователей огибающей радиоимпульса и нониусную линию задержки с отводами, введены N фазовращателей, блок фазирования и вторая коммутирующая матрица, имеющая N входов, выходы которой соединены с отводами ноииусной линии задержки а входы через последов ательно соединенные преобразователь огибающей радиоимпульсов и фазовращатель подсоединены к выходам первой коммутирующей матрицы,.причем вход линии задержки соединен.с первым входом блока фазирования, второй вход которого подключен к выходу первого преобразователя огибающей радиоимпульса, .а третий вход - к выходу нониусной линии задержки, при этом управ ляющий вход блока фазирования соединен с соответствующим выходом блока управления, входы которого подключены к соответствующим выходам блока фазирования, а управляющие входы второй коммутирующей матрицы и фазовращателей соединены с соответствующими выходами блока управления.

Блок фазирования содержит три ключа и два фазовых .детектора, при этом первый, второй и третий входы блока фазирования являются входами соответствующих ключей, выход первого из которых подключен к первому входу первого фазового детектора, выход третьего ключа :подключен к первому входу второго фазового детектора, а вторые входы обоих фазовых детекторов объединены и подсоединены к выходу второго люча, причем управляющие входы ключей объединены и являются управляющим входом блока фазирования, а выходы фазовых детекторов являются выходами блока фазирования.

На чертеже представлена структур- ная схема формирователя импульсных последовательностей.

Формирователь импульсных последовательностей содержит линию 1 задержки с М отводами, первую коммутирующую матрицу 2 с Ц выходами, входы которой подсоединены к отводам линии 1 задержки, блок 3 управления, Ы преобразователей 4-1, 4-2, ..., 4-Н огибающей радиоимпульсов, вторую коммутирующую матрицу 5, имеющую N входов и 1 выходов, нониусную линию 6 задержки, h отводов которой подключены к h выходам второй коммутирующей матрицы 5, N фазовращателей 7-1, 7-2, ..., 7-N, блок 8 фазирова0 ния, содержащий первый ключ 9, первый фазовый детектор 10, второй ключ 11, второй фазовый детектор 12 и третий кгэч 13. Кроме того, блок 3 управления состоит из

5 генератора 14 управляющих кодов, элемента 15 управления, регистров 16-1, 16-2,, .,., 16-N памяти и дешифраторов 17-1, 17-2, ..., 17-N. Первая коммутирующая матрица 2 сосg тоит из N каналов, каждый из которых содержит ключи 18-1, 18-2, ..,, 18-М. Вторая коммутирующая матрица 5 состоит из N каналов, каждый из которых содержит ключи 19-1, 19-2,

- .«.; l9-ti. При этом вход каждого фазовращателя 7-1, ..., 7-N подключен к соответствующему выходу первой коммутирующей матрицы 2, а выход каждого фазовращателя 7-1, ..., 7-N подсоединен через преобразоват€:ль ,

0 4-1, .,.,4 4-N огибающей радиоимпульсов к соотв.етствующеку входу второй коммутирующей матрицы 5. Управляющие входы фазовращателей 7-1, ..., 7-N подсоединены к соответствующим

5 выходам блока 3 управления. Вход основной линии 1 задержки соединен с входом, первого ключа 9 блока 8 фазирования, выход ключа 9 подключен к первому входу фазового детектора

Q 10. Выход нониусной линии 6 задержки соединен с входом третьего ключа 13, выход которого подключен к первому входу фазового детектора 12. Выход первого преобразователя 4-1 подключен к входу второго ключа 11, выход которого подсоединен ко вторым входам фазовых детекторов 10и 12,, Выходы фазовых детекторов 10 и 12 блока фазирования 8 соединены с соответствующими входами блока 3 упO равления, а управляющие входы всех ключей первой коммутирующей матрицы 2 и второй коммутирующей матрицы 5, а также управляющие входы ключей 9, 11 и 13 соединены с соответствующими выходами блока 3 управления.

Формирователь импульсных последовательностей работает следующим образом.

В исходном состоянии регистры 16-1, ..., 16-п памяти находятся в нулевом состоянии, На выходах дешифраторов 17-1, ..., 17-П управляющие сигналы отсутствуют. Всё клюЧи коммутирующих матриц 2 и 5 находятся в закрытом состоянии, препятствуя прохожденш9 сигналов на выход .формирователя. Кроме того, в исходном состоянии на фазовращатели 7-1, ..., 7-N подаются нулевые коды с регистров 16-1, ...г 16-N памяти, а ключи 9, 11 и 13 блока 8 фазирования закрыты Запрещающими потенциалами От первого регистра J.6-1 памяти.

На вход формирователя в каждом такте работы поступают два радиоимпульса. Первый из них является пилот-сигналом, а второй - рабочим, который используется для формирования импульсной последовательности. Перед приходом пилот-сигнгша на вход формирователя, генератор 14 вырабатывает разрешающий сигнал, который с помощью элемента 15 управления записывается в соответствующий разряд первого регистра 16-1 памяти и открывает ключи 9, 11 и 13 блока 8 фазирования. Кроме того, генератор 14 вырабатывает управляющие коды, определяющие временное положение пилот-сигнала. С помощью элемента 15 управления код временного положения пилот-сигнала записывается в регистр 16-1 памяти первого канала. Причем младшие разряды кода, записанного в регистр 16-1 памяти, определяют номер отвода нониусной линии 6 задержки, а старшие основной линии 1 задержки. С первого регистра 16-1 памяти код управления поступает на первый дешифратор 17-1, который вырабатывает управляющие сигналы, соответствующие коду управления и открывает требуемые . ключи первой коммутирующей матрицы 2 и второй коммутирующей матрицы 5. По пилот-сигналу определяются паразитные набеги фазы за счет изменения длины основной и .нониусной линии задержки при колебаниях температуры окружсцощей среды, с1Ч1рения звукопровода, изменения не.сущей частоты радиоимпульса и т.п. Так как паразитные-набеги фазы прямо пропорциональны номерам отводов линий задержки, то коды управления по пилотсигналу должны подключать первые отводы линии задержки 1 и нониусной линии 6 задержки.

Пилот-сигнал поступает на входы линии 1 задержки и первого ключа 9 блока 8 фазирования, а через открытый ключ 18-1 коммутирующей матрицы 2, через последовательно соединенные фазовращатель 7-1 и преобразователь 4-1 первого канала поступает на входы второй коммутирующей матрицы 5 и второго ключа 11 блока 8 фазирования. Далее через открытый ключ 19-1 второй коммутирующей матрицы 5 пилот-сигнал поступает на нониусную линию 6 задержки, с выхода которой он поступает на вход третьего ключа 13 блока 8 фазирования. Через открытый ключ 9 блока 8 фази0рования сигнал с входа линии 1 задержки поступает на первый вход фа- зового детектора 10, а на второй его вход поступает сигнал с выхода второго открытого ключа 11. Фазовый де5тектор 10 выделяет сигнал ошибки, определяющий паразитные фазовые набеги на основной линии 1 задержки, который преобразуется- в код и с выхода фазового детектора 10 поступает на первый вход генератора 14. С

0 выхода нониусной линии 6 задержки пилот-сигнал поступает через открытый ключ 13 блока 8 фазирования на первый вход второго фазового детектора 12, а на второй его вход посту5пает сигнал с выхода открытого ключа 11. Фазовый детектор 12 выделяет сигнал ошибки, определяющий паразитные фазовые набеги в нониусной линии 6 задержки. Этот сигнал ошиб1; и .

0 преобразуется в код и с выхода фазового детектора 12 поступает на второй вход генератора 14.

Для получения сигналов ошибки на выходах фазовых детекторов 10 и 12

5 длительность пилот-сигнала выбирается больше суммарного времени задержки, обеспечиваемого первыми отводами линии Г задержки нониусной линии 6 задержки.

0

После пилот-сигнала, через определенный интервал времени, на вход формирователя поступает рабочий радиоимпульс, из которого формируется последовательность. Это происхо.г.

5 дит следующим образом.

Перед приходом радиоимпульса на вход формирователя, генератор 14 вырабатывает запрещающий сигнал, который с помощью-элемента 15 управления записывается в первый регистр 16-1

0 памяти, с выхода которого он поступает на управляющие входы ключей 9, 11 и 13 блока 8 фазирования и закрывает их, препятствуя прохождению радиоимпульса на фазовые детекторы

5 10 и 12. Кроме того, генератор 14 вырабатывает коды фазы каждого радиоимпульса с учетом ошибок, измеренных фазовыми детекторами по пилотсигналу для каждого фазовращателя

Q 7-1, ..., 7-М, а также коды времен-. ного положения радиоимпульсов в формируемой последовательности. С помощью элемента 15 управления они распределяются в требуемые регистры 16-1, ..., 16-N памяти. Дсшее коды

5

фазынепосредственно поступают на фазовращатели 7-1, ..., 7-N, а коды временного положения радиоимпульсов поступают на соответствующие дешифраторы 17-1, ..., 17-Н, которые вырабатывают управляющие сигналы и открывают требуемые ключи первой коммутирующей матрицы 2 и ключм второй коммутирующей матрицы 5,

Одиночный радиоимпульс поступает на вход основной линии 1 задержки. На выходе первой коммутирующей матрицы образуется совокупность радиоимпульсов, количество которых определяется числом отличных от нуля кодов, записанных в регистры 16-1, ,.., 16-N памяти, а их временное положение, установленное грубо с мощью основной линии 1 задержки, определяется значениями соответствующих кодов. Далее каждый радиоимпульс из упомянутой совокупности поступает на сйой фазовращатель 7-1, ..., 7-J, где. ему сообщается фазовый сдвиг в I соответствии со значениями кода фазы, выработанным генератором 14 и записанным в регистр 16-1, ..., 16-N. С выходов фазовращателя 7-1, ..., 7-N, радиосигналы через.преобразователи 4-1, ..., 4-Н и через соответствующие открытые ключи второй коммутирующей матрицы 5 поступают на передающие отводы нониусной линии 6 задержки. Здесь происходит уточнение временного положения радиоимпульсов в пределах дискретности основной линии 1 задержки и осуществляется их суммирование. На выходе нониусной линии б задержки оказывается сформированной импульсная последовательность, временное положение импульсов в которой и их начальные фазы определяются значениями управляющих кодов, а количество - числрм. отличных от нуля кодов временного положения, записанных в регистры 16-1, ..., 16-N памяти. Поскольку в каждом такте работы формирователя по пилот-сигналу определяются возможные фазовые набеги, и они .учитываются при формировании управляющих кодов фазы, то каждый импульс в последовательности оказывается сфазированным и за требуемое число тактов работы формиро-., образуются когерентные пачки радиоимпульсов. Количество когерент ных пачек определяется количеством .импульсов в последовательности в кажкаждом такте. Данный формирователь целесообразно использовать для формирования регулируемых как когерентныХу так и некогерентных пачек радиоимпульсов, состоящих из перекрывающихся во времени сложных (например фазоманипулированных) сигиалов. Это имеет место, например, при имитации эххз-сйгналов от .групповых целей.

Сравнение данного формирователя с известным показывает, что он значительно йроще в изготовлении, настройке и зксплуатации, когда число . имитируемых.сигналов от целей велико (более 10). Исключение из известного формирователя (1Ч-1) нониусных линий задержки приводит к удешевлению данного формирователя. Введение дополнительных элементов (ключей двух фазовых детекторов с преобразователями сигнала ошибки в код) не приводит к значительным экономическим затратам и в полной мере окупается расширением функциональных возможностей и области применения формирователя .

Формула изобретения

.1. Формирователь импульсных последовательностей, содержащий линию задержки с отводами, первую коммутирующую матрицу, жщую-N выходов, входы которой соединены с отводами линии задержки, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам коммутирующей матрицы N преобразователей огибающей радиоимпульса и нониусную линию задержки с отводами, отличающий.с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем регулирования выходных параметров импульсной последовательности, в него введены N фазовращателей, блок фазирования и вторая коммутирующая матрица, имеющая Н входов, выходы которой соединены с отводами нониусной линии задержки, а входы через последовательно соединенные преобразователь огибающей радиоимпульсов и Фазовращатель подсоединены к выходам первой коммутирующей матрицы, причем вход линии задержки соединен с первым входом блока фазирования, второй вход которого подключен к выходу первого преобразователя огибающей радиоимпульса, а третий входк выходу нониусной линии задержки, при этом управляющий вход блока фазирования соединен с соответствующим йыходом блока управления, входы которого подключены к соответствующим выходам блока фазирования, а управляющие входы второй коммутирующей матрицы и фазовращателей соединены с соответствующими выходами блока управления.

2. Формирователь по п.1, отличающийся тем, что блок

60 фазирования содержит три ключа и два фазовых детектора, при этом первый, второй и третий входы блока фазиро- вания являются входами соответствующих ключей, выход первого из кото65 рых подключен к первому входу первого фазового детектора, выход третьего ключа подключен к первому входу второго фазового детектора, -а вторые входы обоих фазовых детекторов объединены и подсоединены к выходу г второго Ключа, причем управляющие входы ключей объединены и являются управляющим входом блока фазирования, а выходы фазовых детекторов являются выходами блока фазирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

369693, кл. Н 03 К 5/13, 13.05.71.

2.Авторское свидетельство СССР 606147, кл. Н 03 К 5/13,12.07.76.