Радиолучевой датчик охраны

Радиолучевой датчик охраны

Реферат

 

Изобретение относится к охранной сигнализации и предназначено для регистрации фактов вторжения посторонних лиц на территорию объекта через его периметр. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в повышенной надежности, обнаружении и расширенных функциональных возможностях формирования продольной объемной зоны охраны с разделением ее на N независимых участков в любом сочетании при отсутствии "мертвой зоны", за исключением возможности блокирования аппаратуры радиолучевого датчика охраны при появлении естественных и искусственных неисправностей, исключении возможности необнаружения вторжения нарушителя в ближнюю зону и возможности блокировать зону обнаружении путем установки радионепрозрачного экрана без выдачи тревожных сигналов. Для этого в датчик, содержащий генератор опорной частоты, счетчик-делитель, формирователь линейно-изменяющегося напряжения, генератор СВЧ, антенну, смеситель, усилитель, полосовой фильтр, блок анализа частот с двумя группами селективных каналов и первый исполнительный блок введены блок контроля, синтезатор синхрочастот, циркулятор, коммутатор, дешифратор, трехполюсные переключателя, элементы И и ИЛИ и второй исполнительный блок, компаратор амплитудного приоритета выполнен тактируемым, в блок анализа частот введены сумматор напряжений и пороговый элемент, при этом в блоке анализа каждый селективный канал первой группы содержит соединенные последовательно синхродетектор, фильтр нижних частот и усилитель, каждый селективный канал второй группы содержит последовательно соединенные синхродетектор, фильтр нижних частот, усилитель, первый амплитудный детектор, усилитель-фильтр доплеровского сигнала и второй амплитудный детектор. 2 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к охранной сигнализации и предназначено для регистрации фактов вторжения посторонних лиц на территорию объекта через его периметр.

Общеизвестно радиолокационное устройство (см. М.И. Финкельштейн "Основы радиолокации", М, "Радио и связь", 1983 г.), содержащие антенну для формирования радиолуча, СВЧ-генератор непрерывных колебаний постоянной частоты, смеситель, циркулятор, усилитель и фильтр доплеровского сигнала, порогово-исполнительное устройство для индикации наличия доплеровского сигнала.

Использованный в устройстве гомодинный способ обнаружения позволяет селектировать цель от неподвижных объектов путем смешивания излучаемого и отраженного от движущейся цели сигналов с последующим выделением боковых составляющих доплеровских частот при нулевой разностной частоте сигналов от неподвижных объектов.

Сходные технические признаки с признаками заявляемого устройства: СВЧ антенна, циркулятор, смеситель, усилитель, полосовой фильтр смешанного сигнала, порогово-исполнительная схема.

Недостатком известного устройства является отсутствие технических признаков, позволяющих получить устойчивую границу зоны обнаружения по дальности, и низкая надежность обнаружения.

Помехи интегрируются по всему пространству, охватываемому радиолучом. Капли дождя, насекомые, мелкие птицы вблизи антенны, а также крупногабаритные транспортные средства на больших удалениях создают сигналы ложных тревог.

Известное устройство (см. патент США N 4697184, 342-28, кл. G O8 B 13/24, G O1 S 13/56, опубл. 29.09.87 г.), содержащее: СВЧ антенну, циркулятор, смеситель, СВЧ генератор, вырабатывающий непрерывные колебания в форме двух чередующихся по времени импульсов с разными несущими СВЧ частотами, стробирующее устройство для временного разделения сигналов по двум селективным каналам и выделения первого и второго доплеровских сигналов по каждой из двух несущих СВЧ частот. НЧ-смеситель доплеровских сигналов, компаратор для сравнения амплитудного приоритета доплеровских сигналов между собой, порогово-исполнительная схема. Использованный в этом устройстве способ получения второго смешанного сигнала из двух выделенных доплеровских сигналов позволяет фиксировать первую и вторую нулевые точки биений двух частот на оси времени пропорционально дальности до цели. Нулевые точки ограничивают размеры зоны обнаружения по дальности минимальной и максимальной дистанциями, между которыми расположена зона обнаружения. Повышена помехоустойчивость устройства за счет ограничения размеров пространства, в пределах которого интегрируются помеховые сигналы. Сходные технические признаки с признаками заявляемого устройства: СВЧ антенна, циркулятор, смеситель компаратор амплитудного приоритета, порогово-исполнительное устройство.

Недостатком известного устройства является низкая надежность обнаружения. В этом устройстве помехи интегрируются по всей протяженности зоны охраны. Пространство между антенной и ближней границей зоны обнаружения является "мертвой зоной", где нарушитель имеет нерегистрируемый доступ к аппаратуре устройства и возможность деблокировать зону обнаружения путем установок экрана, заграждающего радиолуч, или путем внесения неисправности в аппаратуру. Другой недостаток заключен в ограниченности функциональных возможностей устройства.

Пользователь не имеет возможности изменять размеры и форму зоны обнаружения для ее сопряжения с формой охраняемых участков периметра.

Близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство "Радиолокационная система для определения дальности до цели" (см. патент США N 4660040, 342/128, кл. G 01 S 13/22, опубл. 21.04.1987 г.), содержащее: генератор опорной частоты, счетчик-делитель опорной частоты, формирователь линейно-изменяющегося напряжения, состоящий из последовательно включенных интегратора и усилителя напряжения, генератор СВЧ линейно-модулированных непрерывных колебаний, передающая и приемная антенны, СВЧ смеситель, два усилителя и два полосатых фильтра смешанного сигнала, синтезатор двух синхрочастот, состоящий из двух счетчиков-делителей опорной частоты, блок анализа частот смешанного сигнала, состоящий из двух параллельных селективных каналов, в каждом из каналов последовательно включены синхродетектор, фильтр нижних частот, амплитудный детектор, полосовой фильтр доплеровского сигнала, детектор огибающей доплеровского сигнала, компаратор амплитудного приоритета двух доплеровских сигналов, содержащий дифференциальный двухвходовой усилитель, исполнительную схему.

Cходными техническими признаками, совпадающими с признаками заявляемого устройства, являются: генератор опорной частоты, счетчик-делитель опорной частоты, формирователь линейно-изменяющегося напряжения, генератор СВЧ линейно-модулированных колебаний, антенна, смеситель, блок анализа частот, содержащий селективные каналы, в каждый из которых последовательно включены синхродетектор, фильтр НЧ, усилитель, амплитудный детектор, фильтр доплеровского сигнала, компаратор амплитудного приоритета, исполнительный блок.

Недостаток известного устройства заключен в отсутствии технических признаков, исключающих необнаруживаемый доступ нарушителя к аппаратуре устройства вблизи апертуры антенны, что позволяет злоумышленнику деблокировать зону обнаружения путем установки радионепрозрачного экрана и (или) внесением искусственных неисправностей в аппаратуру. Это снижает надежность обнаружения.

Другой недостаток заключен в отсутствии технических признаков, позволяющих разделить зону обнаружения больше, чем на два отдельных участка. Это ограничивает функциональные возможности устройства.

В устройстве, содержащем генератор опорной частоты, выход которого соединен с входом счетчика делителя, выход которого соединен с входом формирователя линейно-изменяющегося напряжения, выход соединен с первым входом генератора СВЧ, антенну, последовательно соединенные, смеситель, усилитель и полосовой фильтр, выход которого соединен с первым входом блока анализа частот, содержащего две группы селективных каналов, каждый селективный канал первой группы содержит синхродетектор и последовательно соединенные фильтр нижних частот и усилитель, а селективный канал второй группы содержит синхродетектор, последовательно соединенные фильтр нижних частот и усилитель и последовательно соединенные усилитель-фильтр доплеровского сигнала и первый амплитудный детектор, группа выходов блока анализа частот соединена с информационными входами компаратора амплитудного приоритета, первый исполнительный блок, блок контроля, синтезатор синхрочастот, циркулятор, коммутатор, дешифратор N трехполюсных переключателей, два элемента И, два элемента ИЛИ и второй исполнительный блок, компаратор амплитудного приоритета выполнен тактируемым, а в блок анализа частот введены сумматор напряжений, пороговый элемент и в каждый селективный канал второй группы второй амплитудный детектор, причем первая группа содержит М идентичных селективных каналов, выходы которых соединены с входами сумматора напряжений, выход которого соединен с входом порогового элемента, а вторая группа содержит N селективных каналов, в каждом из которых выход синхродетектора соединен с входом фильтра нижних частот, выход усилителя соединен с входом второго амплитудного детектора, выход которого соединен с входом усилителя-фильтра доплеровского сигнала, первые входы синхродетекторов селективных каналов первой группы объединены и являются первым входом блока анализа частот, вторым входом которого являются объединенные первые входы синхродетекторов второй группы N cелективных каналов, вторые входы синхродетекторов первой и второй групп селективных каналов являются группой входов блока анализа частот, выход порогового элемента является выходом блока анализа частот, группой выходов которого являются выходы первых амплитудных детекторов второй группы селективных каналов, выход генератора опорной частоты соединен с первым входом блока контроля, второй и третий входы которого являются входами сигнала "дистанционный контроль" и сигнала "сброс" соответственно, выход генератора СВЧ соединен с входом циркулятора, выход-вход которого соединен с антенной, а выход с входом смесителя, выход которого соединен с четвертым входом блока контроля, пятый вход которого подключен к выходу компаратора амплитудного приоритета, и к первому управляющему входу дешифратора, первый выход блока контроля соединен со вторым входом генератора СВЧ, второй выход блока контроля соединен со входом синтезатора синхрочастот, выходы которого соединены с N и М группой блока анализа частот, выход полосового фильтра соединен с первым входом коммутатора, второй и третий входы которого подключены к третьему и четвертому выходам блока контроля, выход коммутатора соединен с вторым входом блока анализа частот, выход счетчика делителя соединен с тактовым входом компаратора амплитудного приоритета, группа выходов которого соединена с одноименными входами дешифратора, второй управляющий вход которого подключен к четвертому выходу блока контроля, а выходы соединены с общими выводами одноименных N трехполюсных переключателей, первые и вторые выводы которых подключены к первым входам соответственно, первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к пятому выходу блока контроля, а выходы соединены с первыми входами одноименных элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу блока анализа частот, а выходы соединены с входами одноименных исполнительных блоков, блок контроля, содержащий первый и второй ключи, инвертор, формирователь тест-сигнала, два триггера, элемент задержки, элемент И-НЕ, узел допускового контроля напряжения и счетчик импульсов, первые входы формирователя тест-сигнала и второго ключа объединены и являются первым входом блока контроля, счетный вход первого триггера является вторым входом блока контроля, вход установки в нуль второго триггера является третьим входом блока контроля, первый вход узла допускового контроля напряжения является четвертым входом блока контроля, счетный вход счетчика импульсов является пятым входом блока контроля, первый вход первого ключа соединен с шиной источника напряжения, выход первого триггера подключен в входу элемента задержки, к второму входу формирователя тест-сигнала, к входу инвертора и является четвертым входом блока контроля, выход инвертора подключен к вторым входам первого и второго ключей, выходы которых являются первым выходами блока, первый и второй выходы узла допускового контроля напряжения подключены к первому и второму входам элемента И-НЕ, выход счетчика импульсов подключен к своему входу сброса и к третьему входу элемента И-НЕ, выход которого подключен к информационному входу второго триггера, выход элемента задержки соединен с входом сброса первого триггера и вторым входом узла допускового контроля напряжения, выходы формирователя тест-сигнала и второго триггера являются соответственно третьим и пятым выходами блока контроля.

Компаратор амплитудного приоритета содержит четыре коммутатора, два кольцевых счетчика, три интегратора, два триггера, два элемента задержки импульсов, двоичный сумматор и два пороговых элемента, информационные входы первого коммутатора являются одноименными входами группы входов компаратора, каждый (n-1)-й вход из N информационных входов второго коммутатора подключен к (n)-ому информационному входу первого коммутатора и (n+1)-ому информационному входу третьего коммутатора, выходы первого кольцевого счетчика подключены к управляющим входам первого, второго и третьего коммутатора и к первой группе входов двоичного сумматора, выходы второго кольцевого счетчика подключены к второй группе входов сумматора и к управляющим входам четвертого коммутатора, выходы первого, второго и третьего коммутатора подключены к первым входам одноименных интеграторов, выходы которых соединены с информационными входами четвертого коммутатора, выход первого коммутатора подключен к входу первого порогового элемента, выход которого подключен к счетному входу первого триггера, выход первого триггера подключен к вторым входам первого, второго и третьего интеграторов, к управляющему входу первого кольцевого счетчика и первому управляющему входу второго кольцевого счетчика и к входу первого элемента задержки, выход которого подключен к входу сброса первого триггера, выход четвертого коммутатора соединен с входом второго порогового элемента, выход которого соединен со счетным входом второго триггера, выход второго триггера подключен к второму управляющему входу второго кольцевого счетчика, к входу двоичного сумматора, через второй элемент задержки к собственному входу сброса и является выходом компаратора, выходы двоичного сумматора являются группой К выходов компаратора, счетные входы кольцевых счетчиков объединены и являются тактовым входом компаратора.

Вновь введенные признаки по своей технической сущности известны, но в новом составе и связях позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Новые признаки и связи придают заявляемому устройству дополнительные свойства, отличающие его от прототипа, в том числе: позволяют получить информацию о фактах вторжения нарушителя в ближнюю к антенне область пространства, о попытках деблокировать зону обнаружения установкой заграждающих радиолуч экранов, или внесением искусственных неисправностей в аппаратуру; позволяет формировать зону обнаружения в произвольном наборе из (N+1) следующих последовательно друг за другом участков обнаружения, изменить, по необходимости, протяжность зоны в целом, изменяя количество включенных в режим обнаружения участков.

Работа устройства поясняется фиг. 1-7.

На фиг. 1 представлена структурная схема радиолучевого датчика периметровой охраны; на фиг. 2 структурная схема блока анализа частот; на фиг. 3 структурная схема компаратора амплитудного приоритета; на фиг. 4 - структурная схема узла допускового контроля напряжения; на фиг. 5 - структурная схема формирователя тест-сигнала; на фиг. 6 диаграмма частот излучаемого и отраженного СВЧ сигналов; на фиг. 7 продольное сечение зоны обнаружения и амплитудно-частотные характеристики селективных каналов блока анализа частот.

Радиолучевой датчик содержит генератор 1 опорной частоты, счетчик-делитель 2, формирователь 3 линейно-изменяющегося напряжения, генератор СВЧ 4, циркулятор 5, антенну 6, смеситель 7, усилитель 8, полосовой фильтр 9, коммутатор 10, синтезатор 11 синхрочастот, блок 12 анализа частот, компаратор 13 амплитудного приоритета, дешифратор 14, N трехполюсных переключателей 15, два элемента 16, 17 И, два элемента 18, 19 ИЛИ, два исполнительных блока 20, 21.

Блок 22 контроля содержит первый, второй ключи 23, 24, инвертор 25, формирователь 26 тест-сигнала, два триггера 27, 28, элемент 29 задержки, элемент 30 И-НЕ, узел допускового контроля напряжения, счетчик 32 импульсов.

Блок 12 анализа частот содержит две группы N и M селективных каналов. В каждом селективном канале N-группы последовательно включены: синхродетектор 33. фильтр 34 нижних частот, усилитель 35, второй амплитудный детектор 36, усилитель-фильтр 37 доплеровского сигнала, первый амплитудный детектор 38. В каждом селективном канале M-группы последовательно включены синхродетектор 39, фильтр 40 нижних частот на усилитель 41. Выходы усилителей 41 соединены со входами сумматора 42 напряжений. Выход сумматора 42 напряжений соединен со входом порогового элемента 43.

Компаратор 13 амплитудного приоритета содержит четыре коммутатора 44, 45, 46, 52, два кольцевых счетчика 47, 48; три интегратора 49, 50, 51, два пороговых элемента 53, 54; два триггера 55, 56; два элемента 57, 58 задержки импульсов; двоичный сумматор 59.

Узел 32 допускового контроля напряжения содержит элемент 60 задержки импульсов, усилитель 61, фильтр 62 нижних частот, пиковый детектор 63, сумматор 64 напряжений, два пороговых элемента 65, 66, сумматор 64 напряжений, два пороговых элемента 65, 66; элемент 67 И.

Формирователь тест-сигнала 26 содержит два элемента 68, 69 И, два счетчика-делителя 70, 71.

На фиг. 6 изображены: диаграммы СВЧ сигналов 72, 73, продольное сечение 74 зоны обнаружения, амплитудно-частотные характеристики селективных каналов субгармоник 75 и селективных каналов гармоник 76. Введены обозначения: f спектр смешанного сигнала; t_з время задержки сигналов 72, 73; f_о несущая частота излучения; T период модуляции; F_т тактовая частота; t время; L_о участок дальности субгармоник; L₁.L_n участки дальности гармоник; F₁.F_n синхрочастоты на выходе первого N-группового выхода и f₁. f_m синхрочастоты на выходе второго M-группового выхода синтезатора 11; f_сг иf_г участки спектров частот субгармоник и гармоник дальности, соответственно.

Генератор 1 опорной частоты вырабатывает высокостабильные прямоугольные колебания и подключен к антенне 6 последовательно через первый счетчик-делитель 2. Формирователь 3 линейно-изменяющегося напряжения, первый вход и СВЧ выход генератора СВЧ 4, вход и первый выход циркулятора 5. К второму выходу циркулятора 5 последовательно подключены смеситель 7, усилитель 8, полосовой фильтр 9.

Выход генератора 1 опорной частоты, выход смесителя 7 и второй выход компаратора 13 амплитудного приоритета подключены к первому, четвертому и пятому входам блока 22 контроля соответственно. Второй и третий входы блока 22 контроля являются входами для внешних управляющих сигналов: сигнал "дистанционный контроль" (ДК); сигнал "сброс".

Первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока 22 контроля подключены к второму входу генератора СВЧ 4, к входу синтезатора 11 синхрочастот, к второму входу коммутатора 10, к третьему входу коммутатора 10 и второму управляющему входу дешифратора 14, к объединенным вторым входам элементов 16, 17 И соответственно.

Выход полосового фильтра 9 подключен к первому входу коммутатора 10 и к первому входу блока 12 анализа частот.

Первый (M-групповой) и второй (N-групповой) выходы синтезатора 11 синхрочастот подключены ко второму (M-групповому) и третьему (N-групповому) входам блока 12 анализа частот, выход коммутатора 10 соединен с четвертым входом блока 12 анализа частот.

Первый выход блока 12 анализа частот соединен с объединенными вторыми входами элементов 18, 19 ИЛИ. Второй (N-групповой) выход блока 12 анализа частот соединен с первым (N-групповым) входом компаратора 13 амплитудного приоритета. Ко второму входу компаратора 13 амплитудного приоритета подключен выход счетчика-делителя 2.

Первый (K-групповой) и второй выходы компаратора 13 амплитудного приоритета подключены к (K-групповому) и первому управляющему входам дешифратора 14 соответственно.

1. N выходы дешифратора 14 подключены к общим первым полюсам трехполюсных переключателей 15, вторые полюса подключены к первому входу элемента 17 И, третьи полюса подключены к первому входу элемента 16 И. Выходы элементов 16, 17 И подключены к первым входам элементов 18, 19 ИЛИ соответственно. Выходы элементов 18, 19 ИЛИ соединены с входами исполнительных блоков 20, 21 соответственно. Выходы исполнительных блока 20 сигнал "СТ1" и блока 21 сигнал "СТ2" являются выходами устройства и включаются во внешние цепи станционного аппарата охраны пользователя.

В блоке 22 контроля первые объединенные входы ключа 24 и формирователя 26 тест-сигнала, первый вход триггера 27, второй вход триггера 28, первый вход узла 31 допускового контроля, первый вход счетчика 32 импульсов является первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами блока 22 контроля соответственно. Выход триггера 27 соединен с входом инвертора 25, со вторым входом формирователя 26 тест-сигнала, с входом элемента 29 задержки, с вторым управляющим входом дешифратора 14, с третьим входом коммутатора 10. Выход инвертора 25 соединен со вторыми входами первого и второго ключей 23, 24. На первый вход ключа 23 подключено питающее напряжение Un. Выход элемента 29 задержки подключен ко вторым входам триггера 27, узла 31 допускового контроля. Первый и второй выходы узла 31 допускового контроля подключены к первому и второму входам элемента 30 И-НЕ соответственно. Выход счетчика 32 импульсов соединен со своим вторым обнуляющим входом и с третьим входом элемента 30 И-НЕ. Выход элемента 30 И-НЕ подключен ко второму входу триггера 28. Выход триггера 28 подключен ко вторым объединенным входам элементов 16, 17 И.

Выходы первого 23 и второго 24 ключей, формирователя 26 тест-сигнала, элемента 26 задержки и триггера 28 являются первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока 22 контроля соответственно. В блоке 12 анализа частот первые сигнальные входы M синхродетекторов 39 объединены и являются первым входом блока. Вторые входы M синхродетекторов 39 являются (M-групповым) входом блока 12 анализа частот, вторые входы N синхродетекторов 33 являются (N-групповым) входом блока 12 анализа частот. Объединенные первые входы синхродетекторов 33 являются вторым входом блока 12 анализа частот.

Выход порогового элемента 43 является первым выходом блока 12 анализа частот. Выходы амплитудных детекторов 38 являются (N-групповым) входом блока 12 анализа частот.

В компараторе 13 амплитудного приоритета коммутаторы 44, 45, 46 содержат N сигнальных входов каждый. Информационные входы первого коммутатора 45 являются одноименными входами группы входов компаратора 13 амплитудного приоритета, причем каждый (n-1)-й вход коммутатора 44 объединен с каждым (n)-м входом коммутатора 45 и с каждым (n+1)-м входом коммутатора 46 соответственно.

Первые счетные входы кольцевых счетчиков 47, 48 объединены и являются вторым входом компаратора 13 амплитудного приоритета. Выход (K-групповой) кольцевого счетчика 47 подключен к (N+1)-м (K-групповым) управляющим входам коммутаторов 44, 45, 45 и к третьему (K-групповому) входу двоичного сумматора 59. Первый и второй выходы кольцевого счетчика 48 подключены к первым и вторым входам двоичного сумматора 59, к четвертому и к пятому входам коммутатора 53 соответственно.

Выходы коммутаторов 44, 46 подключены к первым входам интеграторов 49, 51 соответственно.

Выход коммутатора 45 соединен с первым входом интегратора 50 и входом порогового элемента 53. Выход порогового элемента 53 соединен с первым счетным входом триггера 55. Выход триггера 55 соединен со входом элемента 57 задержки импульсов, вторыми обнуляющими входами интеграторов 49, 50, 51, вторым входом кольцевого счетчика 47 и вторым входом кольцевого счетчика 48. Входы интеграторов 49, 50, 51 подключены к первому, второму и третьему входам четвертого коммутатора 52 соответственно. Выход коммутатора 52 через пороговый элемент 54 соединен с первым входом триггера 56. Выход триггера 56 является вторым выходом компаратора 13 амплитудного приоритета, соединены с третьим входом кольцевого счетчика 48, четвертым входом двоичного сумматора 59 и через элемент 58 задержки импульсов с вторым входом триггера 56. Выход (K-групповой) двоичного сумматора 59 является первым (K-групповым) выходом компаратора 13 амплитудного приоритета.

Входы элемента 60 задержки импульсов и усилителя 61 являются первым и вторыми входами узла 31 допускового контроля напряжения, выход элемента 60 задержки импульсов является первым выходом узла 31 допускового контроля напряжения, выход усилителя 61 соединен с входами фильтра 62 и пикового детектора 63, выход фильтра 62 соединен с входом порогового элемента 65 и первым выходом сумматора 64, выход пикового детектора 63 соединен с вторым входом сумматора 64. Выход порогового элемента 65 соединен с первым входом элемента 67 И, выход сумматора 64 через пороговый элемент 66 соединен с вторым входом элемента 67 И. Выход элемента 67 И является выходом узла 31 допускового контроля напряжений.

В формирователе 26 тест-сигнала первый и второй входы элемента 68 И являются первым и вторым входом формирователя 26 тест-сигнала, выход элемента 68 И подключен к входам счетчиков-делителей 70, 71, выходы которых подключены к первому и второму входам элемента 69 И. Выход элемента 69 И является выходом формирователя 26 тест-сигнала.

В отсутствии сигнала "дистанционный контроль" первый и второй ключи 23, 24 открыты. На второй вход генератора СВЧ 4 через первый ключ 23 поступает напряжение питания Uп, через второй ключ 24 на вход синтезатора 11 синхрочастот поступает опорная частота.

На выходе триггера 27 сигнал нулевого уровня. На выходе триггера 28 и элемента 30 И-НЕ сигналы единичного уровня. На вторых входах элементов 16, 17 И сигналы единичного уровня. В коммутаторе 10 первые вход и выход подключены между собой. Счетчик-делитель 2 вырабатывает сигнал тактовой частоты Fт формы "меандр", поступающий на первый вход формирователя 3 линейно-изменяющегося напряжения и второй вход компаратора 13 амплитудного приоритета. Синтезатор 11 синхрочастот вырабатывает две N и M группы синхрочастот, каждая из которых кратна опорной тактовой частоте. Кратность синхрочастот обеспечивается тем, что синтезатор 11 синхрочастот содержит набор цифровых счетчиков-делителей опорной частоты и может быть выполнен по другим известным схемам синтезаторов частот. Формирователь 3 линейно-изменяющегося напряжения состоит из последовательно включенных синтезатора частот и усилителя напряжения и может быть выполнен в других известных технических вариантах, например, с использованием аналогового или цифрового способа интегрирования. Формирователь 3 линейно-изменяющегося напряжения вырабатывает напряжение пилообразной треугольной формы с линейными фронтами, которое управляет модуляцией несущей СВЧ-частоты генератора СВЧ 4. Модулированные по частоте СВЧ колебания проходят по открытой СВЧ-связи через вход на первый выход-вход циркулятора 5 в антенну 6 и частично по изолированной СВЧ-связи между входом и вторым выходом циркулятора 5 просачиваются на вход смесителя 7. Антенна 6 излучает электромагнитное поле в форме сигнала 72. Отраженный от цели сигнал 73 через антенну 6 по открытой СВЧ-связи между выход-входом и вторым выходом циркулятора 5 поступает на вход смесителя 7, на выходе которого формируется смешанный суммарно-разностный сигнал, который усиливается в усилителе 8 и фильтруется полосовым фильтром 9, который выделяет полосу спектра разностных частот сигналов 72, 73 и режектирует полосу суммарных частот этих сигналов. Спектр разностных частотf смешанного сигнала является линейчатым, поскольку сигнал излучения модулирован импульсами с частотой повторения F_т, и делится на две области: область субгармоникf_cr; область гармоникf_r.

Частота каждой субгармоники дальности в кратное число раз больше F_т. Каждой конкретной дальности до цели соответствует конкретное значение номера гармоники дальности. Ширина спектраf на участкеf_r пропорциональна протяженности зоны обнаружения устройства и разделена на отдельные участки. Каждому участку дальности из набора L₁.L_n соответствует свой участок спектра гармоник дальности. Если L₁=L_r=L_n, то номер центральной гармоники дальности на участке спектра f_r однозначно определяет расстояние между антенной 6 и центром участка.

Амплитудно-частотная характеристика полосового фильтра 9 имеет подъем в сторону верхних частот для компенсации уменьшения амплитуды отраженного сигнала с увеличением дальности. Поэтому на выходе полосового фильтра 9 амплитуда гармоник не зависит от дальности до цели и определяется только величиной эффективной площади обратного рассеивания цели. Для тела человека при длине волны 0,005.0,01 м эта величина составляет 0,2.0,5 м. На ближнем к антенне 6 участке дальности L_о радиолуч не касается поверхности земли. В поле радиолуча отсутствуют неподвижные посторонние объекты. Появление нарушителя или установка радионепрозрачного экрана в поле радиолуча сопровождается появлением в спектре смешанного сигнала амплитуды субгармоник дальности. Селекция цели на участкеf_cr соответствует обнаружению хотя бы одной из М субгармоник дальности.

На других участках дальности L₁.L_n на вход антенны 6 поступают помеховые отраженные сигналы от подстилающей поверхности земли и неподвижных предметов, которые могут находиться в зоне действия радиолуча. Движение тела нарушителя вызывает появление доплеровского сдвига частот, который выражается в появлении боковых спектральных составляющих в непосредственной близости от центральной частоты гармоники дальности участка. Величина доплеровского сдвига равна 20.150 Гц при поперечном движении нарушителя через радиолуч со скоростями 0,1.6 м/сек. Селекция цели на участках L₁.L_n соответствует обнаружению доплеровского сдвига частоты в окрестности соответствующей по номеру гармоники дальности. Номер гармоники соответствует номеру селектируемого доплеровского сигнала и однозначно определяет расстояние до цели.

Смешанный сигнал поступает на первый вход блока 12 анализа частот и через первый вход и выход коммутатора 10 на четвертый вход блока 12 анализа частот.

В блоке 12 анализа частот при отсутствии сигналов на вторых управляющих входах синхродетекторов 33, 39 первые вход и выход синхродетекторов замкнуты между собой. При поступлении сигналов синхрочастот в каждом селективном канале осуществляется смешивание соответствующих гармоник и синхрочастот при нулевой разностной частоте между ними. Фильтры 34, 40 нижних частот выделяют верхнюю и нижнюю боковые частоты в окрестности каждой гармоники и субгармоники. Таким образом, в блоке 12 анализа частот осуществляется разделение субгармоник и гармоник дальности спектра на M и N селективных каналов, каждому из которых принадлежит свой участок спектраf смешанного сигнала. Ширина выделяемых участков спектра равна двойной ширине полосы пропускания фильтров 34, 40 нижних частот. Чтобы исключить возможность необнаруживаемого прохода нарушителя на границе фильтров 34, 40 нижних частот, обеспечивает перекрытие соседних участков спектра по частоте (см. поз. 76, фиг. 7).

С выхода N фильтров 34 нижних частот разностные сигналы усиливаются усилителями 35/1.35N, амплитудные детекторы 36 выделяют доплеровские сигналы, которые затем усиливаются и ограничиваются в полосе 20.130 Гц усилителем-фильтром 37 доплеровского сигнала, выделяется огибающая доплеровского сигнала амплитудными детекторами 38. На выходах N амплитудных детекторов 38 выделяется N сигналов. При наличии цели на участке, например L_n, доплеровские сигналы присутствуют одновременно на выходах амплитудных детекторов 38n-1, 38n и 38n+1, причем (n)-й доплеровский сигнал на выходе амплитудного детектора 38n обладает амплитудным приоритетом над доплеровскими сигналами (n-1)-м и (n+1)-м на выходах амплитудных детекторов 38n-1 и 38n+1. Амплитудный приоритет (n)-го сигнала определен частотными характеристиками 76 соответствующих каналов.

С выхода М фильтров 40 нижних частот разностные сигналы усиливаются усилителями 41/1.41М, выходные сигналы которых суммируются в сумматоре 42 напряжений. Выходное напряжение сумматора 42 напряжений сравниваются с пороговым уровнем порогового элемента 43. При обнаружении в составе спектра смешанного сигнала любой из субгармоник дальности участкаf_cr, на выходе порогового элемента 43 вырабатывается сигнал единичного уровня, что соответствует обнаружению нарушителя или радионепрозначного экрана на участке дальности L_n.

Компаратор 13 амплитудного приоритета осуществляет двухпороговое обнаружение доплеровских сигналов по амплитуде и длительности, устанавливает приоритет амплитуды одного из трех соседних по номерам доплеровских сигналов между собой и идентифицирует номер обнаруженного доплеровского сигнала, что соответствует номеру участка вторжения нарушителя в зоне обнаружения датчика.

В компараторе 13 амплитудного приоритета кольцевой счетчик 47 циклически переключается с тактовой частотой F_т, когда на второй вход кольцевого счетчика 47 подан сигнал нулевого уровня. Кольцевой счетчик 47 формирует на своем K-групповом выходе (2/k=N) сигнал в двоичном параллельном коде, соответствующий, например, числу (n-2). При каждом следующем такте счета к предыдущему числу добавляется единица. При каждом такте счета кольцевого счетчика 47 коммутатор 44 замыкает (n-1)-й вход первого N-группового входа компаратора 13 амплитудного приоритета со своим выходом, коммутатор 45 замыкаем (n-)-й вход со своим выходом, коммутатор 46 замыкает (n+1)-й вход со своим выходом соответственно. Такие подключения обусловлены ранее упомянутой схемой подключения входов коммутаторов 44, 45, 46 между собой и к N-групповому первому входу компаратора 13 амплитудного приоритета.

Время каждого подключения входов и одного цикла опроса всех N входов меньше длительности доплеровских сигналов^ и выполняется условие теоремы отсчетов В. Котельникова. Циклы опроса непрерывно повторяются. При каждом тактовом отсчете на выходах коммутаторов 44, 45, 46 появляются выборки (n-1)-го, (n)-го и (n+1)-го доплеровского сигналов. Триггеры 55, 50, 51 при сигнале нулевого уровня на втором входе находятся в состоянии обнуления, а кольцевой счетчик 48 остановлен. Выборка (n)-го доплеровского сигнала поступает на первый пороговый элемент 53. Если нарушитель совершает вторжение на участке L_n (см. фиг. 7), то амплитуда выборки (n)-го доплеровского сигнала нарастает быстрее амплитуд (n-1)-го и (n+1)-го доплеровских сигналов, выборка (n)-го сигнала первой превысит пороговый уровень порогового элемента 53 при (n-2)-ом такте опроса. Сигнал единичного уровня с выхода порогового элемента 53 переведет триггер 55 в состояние с сигналом единичного уровня на выходе. Этот сигнал через элемент 57 задержки импульсов поступит на второй обнуляющий вход триггера 55 и переключит триггер 55 в нулевое состояние. Время включения триггера 55 равно времени задержки импульса элементом 57 задержки импульсов.

Сигнал единичного уровня триггера 55 по вторым входам останавливает кольцевой счетчик 47 и переводит в состояние циклического счета кольцевой счетчик 48, переводит в режим интегрирования интеграторы 49, 50, 51. В течение времени задержки элемента 57 задержки импульсов на K-групповом выходе кольцевого счетчика 48 выдается код числа (n-2). В коммутаторах 44, 45, 46 (n-1)-й, (n) и (n+1)-й входы будут подключены к соответствующим выходам. В интеграторах 49, 50, 51 осуществляется накопление амплитуд сигналов. Выходы интеграторов 49, 50, 51 непрерывно и поочередно подключаются к выходу коммутатора 52 через первый, второй и третий входы коммутатора 52. Номер подкл