Устройство повышения разрешающей способности по дальности

Устройство повышения разрешающей способности по дальности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиолокации, может быть использовано для обеспечения высокой разрешающей способности по дальности на выходе приемного тракта радиолокационной станции.

Известна схема согласованного фильтра для радиоимпульса [Баскаков С/И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. для вузов по спец. «Радиотехника». - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2003. - 462 с/, с. 435], содержащая колебательное звено, звено задержки, фазовращатель на 180° и сумматор. Недостатком устройства является низкая разрешающая способность по дальности, так как она определяется половиной длительности импульса на выходе устройства, которая равна двум длительностям входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом изобретения) является схема высокочастотного дифференцирования [Теоретические основы радиолокации. Под ред. Ширмана Я.Д. Учебное пособие для вузов. М., изд-во «Советское радио», 1970. - 560 с/, с. 224], содержащая последовательно соединенные линию задержки и сумматор, второй вход которого подключен к входу линии задержки, который является входом устройства, а выход сумматора является выходом устройства.

Задержка линии t_з выбирается из условия

где k=0, 1,2,...,

f_o - несущая частота.

Задержка эхо-сигнала приводит к тому, что на входы сумматора сигналы приходят в противофазе, в результате их суммирования формируется короткий импульс, что повышает разрешающую способность по дальности.

Однако изменение несущей частоты f_o (за счет нестабильности работы передающего устройства, эффекта Доплера при движении цели), отклонение времени задержки t_з в линии задержки или неточное знание частоты, например, при использовании постороннего передающего устройства могут привести к нарушению условия высокочастотного дифференцирования (1), что вызовет уменьшение отношения сигнал/шум на выходе устройства.

Технический результат заключается в уменьшении вероятности ложной тревоги при разрешении целей в условиях изменяющейся несущей частоты.

Технический результат достигается тем, что в схему высокочастотного дифференцирования, содержащую линию задержки и сумматор, первый вход которого соединен с входом линии задержки и является входом устройства, а выход является выходом устройства, дополнительно введены последовательно соединенные коррелятор и перемножитель, выход которого подключен к второму входу сумматора, а второй вход - к выходу линии задержки и первому входу коррелятора, второй вход которого соединен с выходом сумматора.

Сущность изобретения основана на умножении выходного сигнала линии задержки на комплексный коэффициент, при котором его фаза сдвигается относительно фазы входного сигнала на π независимо от несущей частоты. Формирование комплексного коэффициента осуществляется с помощью корреляционной обратной связи.

Структурная схема предложенного устройства приведена на фиг.1. Предложенное устройство повышения разрешающей способности по дальности состоит из линии задержки 1, коррелятора 2, перемножителя 3, сумматора 4, соединенных, как показано на фиг.1.

Назначение элементов схемы ясны из их названия.

Устройство работает следующим образом.

Эхо-сигнал через сумматор 4 поступает на второй вход коррелятора 2, на первый вход которого поступает эхо-сигнал с выхода линии задержки 1. Коррелятор 2 вырабатывает весовой коэффициент взаимной корреляции задержанного и не задержанного эхо-сигналов. Эхо-сигнал с выхода линии задержки 1 умножается в перемножителе 3 на весовой коэффициент и поступает на второй вход сумматора 4, где вычитается из эхо-сигнала, поступающего на вход устройства. При этом длительность сигнала на выходе сумматора 4 равна времени задержки в линии задержки 1 и длительности настройки коррелятора. Если на вход устройства приходят эхо-сигналы от двух целей, то на выходе наблюдается повышение разрешающей способности по дальности, даже если время задержки в линии задержки 1 не равно нечетному числу длин полуволн сигнала 2πf_ot_з≠π(2k+1), (где k=0, 1,2, …; f_o - несущая частота; t_з - время задержки в линии задержки).

Таким образом, предложенное устройство обладает высокой разрешающей способностью и обеспечивает малое значение вероятности ложной тревоги.

Предложенное техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестны устройства, обладающие высокой разрешающей способностью и низкой вероятностью ложной тревоги. Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы широко распространенной технологии.

Устройство повышения разрешающей способности по дальности, содержащее линию задержки и сумматор, первый вход которого соединен со входом линии задержки и является входом устройства, а выход является выходом устройства, отличающееся тем, что дополнительно введены последовательно соединенные коррелятор и перемножитель, выход которого подключен ко второму входу сумматора, а второй вход перемножителя - к выходу линии задержки и первому входу коррелятора, второй вход которого соединен с выходом сумматора.