Устройство выделения периодических импульсных последовательностей Советский патент 1982 года по МПК G01S7/30 H03K5/18 

(54) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Изобретение огносигся к рариолокадии Известно усгройсгво выделения пвриояических импульсных последт агельносгей, содержащее блок задержки, первый и агорой ключи,, первый коммутатор, счетчик к блок управления 11. Однако известное устройство обладает малой Достоверностью выделения периодических импульсных последовательностей При наличии мешающих сигналов. Цель изобретения-увеличение достоверности выделения периодических ИМ15 льсных последовательностей при наличии мешающих сигналов. , Поставленная цель достигается тем, .что В устройство выделения периодических импульсных последовательностей, содержащее блок задержки, первый и второй , .первый коммутатор, счетчик и блок управления, введены формирователь стробов, N каналов, каждый из которых содержит блок памяти и последовательно включенные интегратор, блок сложения и синхронный генератор, последовательно включенные амплитудный квантователь, временной дискриминатор и второй коммутатор, последовательно включенные первый сумматор, пороговый блок и третий коммутатор, последовательно включенные генератор управлякадего напряжения и четвертый коммутатор и последовательно включенные второй сумматор и формирователь импульсов, выкод которого соединен с вторым входом первого ключа, при этом выход амплитудного квантователя через первый ключ соединен с первым входом первого сумматора,выход которого через последовательно вк/соченные второй ключ, блок -задержки и усилитель стедннен с вторым входом первого сумматора, выход порогового блока соединен с вторыми входами второго ключа и третьего и четвертого коммутаторов, выход генератора управляющего напряжения соединен с вторым входом блока задержки, выход первого коммутатора соеданен через формирователь стробов с вторым входом временного дискриминатора, а через

счетчик - с вторым входом вгорого ком- мутатора, соогвегс тьутсядий из N выходов второго коммутатора соединен с входом интегратора одншме1шого канала, соответствующий из N выходов Tpeibero коммутатора соединен с вторым входом синхронного генератора одноименного Канала, соответствующий КЗ N вьосодов четвертого коммутатора соединен с вторым входом блока сложения оаноименного канала nepeai. 10 соответствующий из N блоков памяти, вы- ход синхронного генератора каждого иэ N каналов соединен с одноименными ВХ1)-. дами второго сумматора и первого KOMHy-f, таторо, Н вход которого соедииен с Ч5 выходом счетчика, а выход блока управления соединен с Входами управления всех коммутаторов и входом генератора управляющего напряжения.

Кроме того, синхронный генератор со-го дерокит последовательно включенные cywматор и блок задержки, выход которого соединен с первым входом сумматора, прц этом первым и вторым входами и выходом синхронного генератора соответственно 5 являются второй вход блока аацержкв второй вход сумматора и выхой блока задержки.

На фйГ. 1 приведена структурная эле ктрическая схема предложенного устройст ва выдаления периодических импульсных последовательностей. На 4иг. 2 - 4 прбтверены временные диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства. Устройство выделения периодических импульсных последовательностей, содержит формирователь I имт1ульсав, первый ключ 2, амплитудный квантователь 3, управляемый реш1ркулятор 4, состоящий я0 второго ключа 5, первого сумматора 6, блока 7 задержки и усилителя 8,t, генератор 9 управляхлцего вапряжешя, блок 10 управле1щя, блок 11 Коррекции, состоящий из формирователя 12 стробов н вре« MeHHott) дискриь«татора 13, пороговый блок 14, первый, второй третий и четвертый коммутаторы 15, 16, 17, 18 со ответственно, второй сумматор 19, счетчик 20, N квналоь 21-1-21 Н каждый и0 которых состоит иэ блока 22 па мяти, блока 23 слсисепя, интегратора 24 и сявхрснвого генерагс а 25, содержащего сумматор 26 и блок 27 задержки.: Устройсгьо рабогает следутовшм образом. С выхода приемника смесь взаимньас S гульсных помех попеаяых сигналов (на

диаграммах заштрихованных) и шума приемника (фиг. 2) поступает на вход амплитудного квантователя.

В динамике работы устройства можно выделить режим настройки и устано в11вшийся режий.

Перед кастройкой по управляющему напряжению с выхода блока 10 управления запускается генератор 9 управляющего напряжения, одновременно вход одного из синхронных генераторов 25 подключается третьим коммутатором 17 к выходу порогового блока 14, выход того же синхронного генератора Й5 подключаете я первым коммутатором J.S к BXoiv счетчика 20 и к второму входу блока II коррекции соответствукшшй подключенному сжнхронному генератору 25 блок 22 памяти пoдkлloчaeтcя четвертым коммутатором 18 к выходу генератора 9, а соответствующий интегратор 24 вторым коммутатором 16 - к выхогс блока 11 коррекции.

Дальнейщая работа устройства выделения пертодических импульсных послэдсжательностей поясняется Времонными диаг раммами напряжения (фиг. 3), которые построены дляслучая, когда входной поток взаимных импульсных помех состоит из последовательностей от двух мешак радколакационных станций, с nefwТ, и Тг одами зондировавд.я Т и ii соответственно, причем для определенности положим, что Tj Т (4иг. За, б). Считаем,что и естны нижняя Тц и верхняя rpaimаы диапазша возможных жачений периодов зондирования мешакадих радиолокационных станций. Рассмотрим практически интересный случай, когда период зондирования одной из мещающюс радиолокационных СТЕВЩКЙ, например, Т , равен периоду повторения импульсов в пачке поле шых сигналов (случай сннхршной импульсной noMesfoi). Смесь взаимных импульсных помех слуФйной амплитуды, полезных сигналов (на анаграммах эаштрвхо&анных) и шума приемника (фиг. Зв) поступает на вход ам лшурбюго квантователя. После амплитудво го квентовантгя ва два уровня (нулевЫ и U ) напряжение с выхода амплитудного квшп-ователя 3 (фпг. Зг) через первый ключ 2. поступает на вход упревляемого рециркулятора 4 (фиг. Зд) с вторым Б блоком 7 задержки я усялитеяем 8 в депв обратной связсг. Ветчина временной аадерискв Т колебаний в цепи обратной свяои управляемого реяиркулятора изменяется пропорциовальво управляющему на59382

пряжеиию генератора управляющего напряжения 9

,

где Kg - коэффициент пропорциональнс сти. При коэффициенте усиления К усили- 5 теля 8, близком к единице, управляемый рециркупятор 4 выполняет функции перестраиваемого во времени селектора последовательностей помех по периоду повторения импульсов. Генератор 9 управ- ю ляющего напряжения по определенной программе изменяет величину временной задержки Т блока 7 задержки управляемого рециркулятора 4 в пределах заданного даапазона от Т до Т . При. этом в каж-15 дый момент времени управляемый рецкркулятор лучше всего пропускает на вход порогового блока 14 ту импульсную последовательность, период которой равен Величине временной задержки Т.20

Начиная с некоторого момента времени t-1, когда управляющее напряжение U достигает значения т IK-Q , что соответствует задержке , осуществляется черезпериодное накопление импульсов пер 25 вой последовательности взаимных помех и пачки полезных сигналов.

Пороговый блок 14 служят для индикации импульсной, последовательности взаимных помех, период которой ра- зо вен величине задержки Т в цепи обратной свяас управляемого рециркул5гтора.

При превышении выходным напряжением управляемого рециркулятора (фиг. 3) о-,, рогового уровня Up пороговый блок 14 вырабатывает импульс индикации (фиг.Зж). Величина порогового урсвня U удовлетворяет условию п е, диаграммах 4иг. 3 количествоимпульсов ПсВ пачке 40 полезных сигналов равно 3). При этом ot раничении по длительности пучка из п, полезных сигналов с амплитудой U не индицируется пороговым блоком 14. В то же время дтштельность импульсной .по-45 следовательности взаимньсс помех на входе устройства намного больше длительн1Е)сти пач.ки полезных сигналов (сна определяется продолжительностью работы соответствующей мещакщей радиолокацкон- 50 ной станшш). Тогда при коэффвдиенте усиления усилителя Ку 1-0,/ п, Когда количество импульст интегрируемвдс (накапливаемых) управляемым рецирJsyлятopoм превышает чийло импульсов в пачке полезных сигналов, амплитуда отклика управляемого рециркуляторя 4 на последовательность взаимных помех превышает установленный пороговый уровень

316

0 (4иг. Зе), и пороговый блок 11 вырабатывает импульс индикации соответствующей последовательности (фиг. Зж).

По импульсу индикации с выхода порогового блока 14 (фиг. Зж), на время, равное длительности импульсов помех, размыкается второй ключ 5 в цепи обратной связи управляемого рециркулятора 4. Этим устраняется возможность повтори ной индикации обнаруженной последовательности взаимных импульсных помех (фиг. За). Одновременно производится запуск поключенного к пороговому блоку 14 через третий коммутатор 17 синхронкого генератора 25. Причем период генерации импульс ю (фиг. Зз) сннхршным генератором 25, определяексый величиной задержки блока 27 задержки, равен периоду обнаруженной последовательности Т, и задается напряжением с. выхода соответствующего блока 22 памяти управляющего напряжения U, . И fпyльcы с выхода запущенного синхронного генератора 25 через второй сумматор 19 и формирователь 1 импульсов, который растягивает их по длительности и формирует по амп- лктуде, поступает на выход устройства (4иг. Зк), а также используются для запирания первого ключа 2 в моменты прихода импульсов экстраполируемой последовательности для устранения влияния пос ладней на индикацшо других более редких последовательностей взаимных помех.

По заднему фронту импульса индикации (фиг. Зж), третий коммутатор 17 переключает выход порогового блока 14 на вход оче|эедного синхронного генератора 25, а первый коммутатор 15 переключает выход генератора 9 угфавлякж1его напряжения на вход соответствующего вновь подключенному синхронному генератору 25 блока 22 памяти.

Для исключения влияния неидеальности и нестабильностией элементов устройства на качество его работы блок 11 Коррекции осуществляет подстройку, параметров генерируемой последовательности имг ульсов ((jsir. Зз) под параметры соответсгеующей последовательности взаимных помех на выходе амплитудного квантователя 3 (фиг. Зг). Блок 11 коррекции вырабатывает корректирующее напряжение U , которое усредняется и фиксируется интегратором 24 и через соответствующей блок 23 сложениялтоступает на управлякаций вход блока 27 заиержК11 синхронного гене ратора 25. Для фиксации момента окончен ния подстройки параметров используется счетчик 20. При этом время подстрой93ки Тц пропорционально периоду повторения Т генерирувмьпс импульсов «Т,, где - коэффициент пересчета счетчика 20 равный количеству генерируемых ик пульсов (фяг. Зз) на интервале поцстройки Т п . В момент действия на входе счетчика 20 1-го импульса с выхода сиюфонного генератора 25 -первый коммутатор 15 переключает второй вход блока II коррекции на выход очередного снихронного генератора 25, а второй коммутатор 16 переключает выход блока II коррекции на вход соответствукяцего интегратора 24. Начиная с момента времени tij , копда величина временной задержки импуль сов Т в цепи обратной связи управляемого рециркулятора 4 достигает значения TQI, осуществляются через периодное накопление (фиг. Зе) и индикация (фиг.Зж) второй импульсной последовательности взаимных помех (фкг. 36). По импульсу индикации и выхода порогового блока 14 (фнг. Зж), запускается/очередной сйн- хршный генератор 25. Импульсы с выходазапушенного синхронного генератора (фиг. Зи) через второй сумматор 19 и формирователь 1 импульсов поступает на выход устройства и на управляющий вхьд первого ключа 2 (4«г. Зк). Одновременно блок 11 коррекции осуществляет подстройку параметров I генерируемой последовательИости импульсов (фиг.З) под параметры соответствующей последовательности взаимных помех на выходе амплитудного квантователя 3 (фиг. Зг). Моменты действия импульсов экстрополяции (фиг. Зк) совпадают с моментами дайствия взаимных помех от соседних мещаюших радиолокаш онных станций (фиг. За, б) . По заднему фронту импульса индикации (фиг.Зж) третий коммутатор 17 переключает выход порогового блока 14 на вход очередного синхронного генератор 25, а четвертый коммутатор 18 переклкнает выход генератора 9 управлякяцего напряже1ШЯ на вход соответствующего вновь подключенному синхронному генератору 25 блоку 22 памяти. Количество синхронных генераторов 25 в устройстве (фиг, 1) определяется максимально возможным числом источников взаимныхИмпульсных помех. Режим настройки устройства (фиг.1) завершается в момент времени з копда величина временной заяержки Т импульсов в цепи обратной свяэт управляемо го рециркулятора 4 достигает верхней 1 границы Тв. Продолжительность режима настройки л Т определяется законом изменения во времени управляющего напряжения и.у( t ). Оптимальным по критерию минимального является закон, удовлетворяющий уравнению dU( К dt U,,tt) где К - коэффициент пропорциональности. Оптимальному закону измененияи„(-1) соответстЕ ует закон изменения во времени величины Временной задержки Т (-t) импульсов в цепи обратной свяан управляемого рециркулятора 4 dTU)Ко где К - постоянная, пропорциональная скорости нарастания Т (t). Продолжительность расстройки лТ устройства (фжг. 1) определяется выражениемдт () ак, VB V/Величина Л Т обратно пропорциональна скорос-ри нарастания временной зацериски Т в цейм обратной свяж управляемого рециркулятора 4. С увеличением коэффициента Кг продолжительностьнастройки убывает. Однако при выборе конкретного значения Kri следует учитывать, что приращение временной задержки Т (t) на интервале накопления Tg импульсов напряжения управляемого рехшркулятора 4 (величина Tg определяется произведением периода накопления Т на количество интегрируемых импульсов Tg n.T) не должно превыщать длительноста импульсов взаимных помех то есть TW-n... Отсюда получаем ограниченда на величину ч К(.Следовательно, минимальная продолжительность настройки устройства:- . п ( о (1 ) При реальных параметрах значения min находится в диапазоне от долей до нескольких секунд. В момент окончания настройки по импульсу на пряжения с выхода блока 10 управления четвертый 18 и третий 17 коммутаторы отключаются. В дальнейщем, в установившемся режиме для устранения вредного влияния несгабильносги перецагчиков мешающих рациолокациояных сга1здий, а также есгественного рассасывания заряда в запоминающих емкостях блоков 22 памяти и интеграторов 24 осуществляется коррекция параметров генерируемых импульс.ов последовательностей. Для этого исполь- ется блок 11 коррекции, который пооледовательно во времени подключается во всем запущенным синхронным генераторам 25 и корректирует величину управляющего напряжения на управл{йощем входе блока 27 задержки каждого синхронного генератора 25. Интервал коррекции TK параметров каждого синхронного генератора 25, как и в .режиме настройки пропорционаленпериоду Т повторения регенерируемых им пульсов (Т к РТ) и фиксируется счетчиком 20 с коэффшдаентом пересчета Р . Работа блока 11 коррекции поясняетс временными диаграммами напряжений, пр веденными на фиг. 4. По импульсу напряжения с выхода под ключенного синхронного генератора 25 (4иг. 4а) формирователь 12 стробов фор мирует биполяриый стробимпульс (4иг,4б) длительность которого равна удвоенной длительности генерируемых импульсов. Временной дискриминатор 13 осуществляет перемножение сформированных сгробимпульсов и импульсов соответствующейпоследовательности взаимных помех (фиг. 4в) с амплитудного квантователя 3. Напряжение с выхода временного дискриминатора 13 (фиг. 4г) после усреднеуия интегратором 24 через блок 23 сложения поступает на управляющий вход блока 27 Задержки синхронного генератора 25.. Результат усреднения интегратором 24 выходного напряжения временного дискриминатора 13 равен нулю в то случае, если ось стробимпульса ссемещена во времени с осью симметрии соответ ствующего импульса помехи. При отставании строб-импульса от импульса помехи усредненное выходное напряжение вре менного дискриминатора 13 отрицательной полярности уменьшает по величине напряжение на управляпрщем входе блока 27задаржки до момента совмещения осей стробимпульса и импульса помехи. При наличии опережения стробимпульсом импульса помехи управляющее, напряжение возрастает по величине для компенсации опережения. По истечении времени коррекции Т , которое фиксируется счетчиком 2О, подключенным к выходу сшсфотюго пене- ратора 25, первый 15 и второй 16 коммутаторы переключают блок 11 коррекции к очередному ошхронному генератору 25. Процесс коррекции каждого С1Шхронного генератора 25 периодически повторяется. Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить достоверность выделения периодических импульсных последовательностей, что выгодно отличает его от известного. Формула изобретения 1. Устройство выделения периодических импульсных последовательностей, содержащее блок задержки, первый и второй ключи, первый комцутатор, счетчик и блок управления, отличающееся тем, что, с целью увеличения достоверности выделения периодических импульсных последовательностей при наличии мещающих сигналов, введены формирователь стробов, N каналов, каждый из которых содержит блок памяти и последовательно включенные интегратор, блок сложения и синхронный генератор, последовательно включенные амплитудный квантователь, Временной дискриминатор и второй коммутатор, последовательно включенные первый думматор, пороговый блок и третий ком {утатор, последовательно включенные генератор управляющего напряжения и четвертый коммутатор и последова-, тельно включенные второй сумматор и формирователь импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого ключа, при этом выход амплитудного квантователя через первый ключ соединен с первым входом первогосумматора, выход которого через последовательно включенные второй ключ, блок задержки и усилитель со&динен с вторым входом первого сумматора, выход порогового блока соединен с вторыми входами второго ключа и и четвертого коммутаторов, выход генератора управляющеганапряжения соешшен с вторым входом блока задержки, выход первого коммутатора соединен через формирователь стробов с вторым входом BpeMeimoго дискриминатора, а через счетчик - с вторым входом второго ком |утатора, соответствующий из N выходов второго коммутатора соединен с входом интегратора одноименного канала, соответствующий из N выходов третьего KOMvtyraropa соодпнон с вторым входом синхронного tx Tioparopn

одноименного канала, соотвегсгвуюший из N вьоюцсв четеертого коммутатора соеЯинен с вторым вхоцом блока сложения ояноименного канала через соответствующий из Н блоков памящ, выход сш1Хрш- s ногч) генератора каждого из N каналов соединен с одноименными входами-второго сумматора и первого коммутагора, .N -i-l вход которого соединен с выходом счетчика, а выход блока угфавления сое- Ю динен с входами управления всех коммутаторов и входом генератора управляющего напряжения.

тор содержит последовательно включенные сумматор и блок задержки, выход которого соединен с первым входом сумматора, при этом первым и вторым входами.и выходом синхронного генератора соответственно 1 ляются второй вход блока задержки, второй вход сумматора и выход блока задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

J О J n n n I) n fl

, n n fl n n fl

f lUl JiJlilJUlLAj

; nn mn n mn n n n n n n n

nn mn n mn n n n n

/,ti

, ппУИШ n И

n

n n n n П П n

П П П П П m ПП

.fSfiffft -.

Ifk/f

49ЛУ)/