Устройство выделения периодических импульсных последовательностей

Патент 938231

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()938231

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.05.80 (21) 2934 130/18-09 (53)M. Кл.

6 018 7/30

Н 03 К 5/18 с присоединением заявки М3Ъеуларстеапай комитет

СССР йо делам нзабретеннй и вткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень № 23 (53).УДК 621. .396.96 (088.8) Дата опубликования описания 27.06.82 (72) Авторы изобретения

М. B. Горюнов и B. В. Савченко

Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (71 ) За я вител ь (54) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ

ИМПУЛЬСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ,1

Изобретение относится к радиолокации.

Известно устройство выделения периодических импульсных последов ательностей, содержащее блок задержки, первый и второй ключи„ первый коммутатор, счетчик и блок управления jig.

Однако известное устройство обладает малой достоверностью выделения периодических импульсных последовательностей при наличии мешакхпих сигналов.

Цель изобретения - увеличение достоверности выделения периодических импульсных последовательностей при наличии мешаюших сигналов., Поставленная дель достигается тем, что в устройство выделения периодических импульсных последовательностей, содержащее блок задержки, первый и второй ключи,,первый коммутатор, счетчик и блок уттравления, введены формирователь стро- га бов, < каналса, каждый из которых содержит блок памяти и последовательно включенные интегратор, блох сложения и синхронный генератор, посждовательно

2 включенные амплитудный квантователь, временной дискриминатор и второй коммутатор, последовательно включенные первый сумматор, пороговый блок и третий коммутатор, после довательно включенные генератор управляющего напряжения и четвертый коммутатор и последовательно включенные второй сумматор и фсрмирователь импульсов, выход 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 включенные второй ключ, блок задержки и усилттель сведнйен с вторым входом первого сумматора, выход порогового блока соединен с вторыми входами второго ключа и тре- ° тьего и четвертого коммутаторов, выход генератора управляющего напракения сое" дннен с вторым входом блока задержки, выход первого коммутатора соединен че-" рез формирователь стробов с вторым входом временного дискриминатора, а через з 9382 счетчик - с вторым входом второго, коммутатора, соответс твуюший иэ М выходов ьторого коммутатора соединен с входом интегратора одн семенного канала, соотВетствутощий иэ М выходов третьего ком мутатора соединен с вторым входом синлронного генератора одноименного канала, соответствующий из N выходов четвертого коммутатора соединен с вторым входом блока сложения одноименного канала через 10 соответствующий из М блоков памяти, вы ход синхронного генератора каждого иэ

«Ч каналов соединен с одноименными ьхо»-. дами ь.торого сумматора и нервого комму

/ татopa, М +1 вход которого соединен с 5 выходом счетчика, а выход блока управления соединен с ьходамн управления всех . коммутаторов и входом генератора управляющего напряжения.

Кроме того, синхронный генератор со- gp детткит посждоввтельно включенные суй матор и блок вадерж«и, выход которого соединен с первым входом сумматора, пр«к этом первым и вторым входами и выхо. дом синхронного генератора соответственно а .являются второй вход блока задержки, второй вход сумматора и выход блока зв держ«и.

На фиг. 1 приьедвна структурная эле-. ктрическая схема предложенного устройства выделения периодических импульсных последовательностей.

На фиг. 2 - 4 приведены временные дивграммы напряжений, нояснпацие работу устройства.

Устройство выдажния периодических импульсных последовательностей, содержит формирователь 1 импульсю, первый ключ 2, амплитудный кваитователь 3, управляемый рецир«улятор 4, состоящий иэ

40 второго ключа 5, первого сумматора 6, . блока 7 задержки и усилителя 8,(генератор 9 управляющего иапряжетвтя, блок 10 управления, блок 3.1 коррекции, состоящий иэ формирователя 12 стробоь и вре менного дискриминатора 13, пороговый блок 14, первый, второй, третий и четвертый коммутаторы 15, 16, 17, 18 со ответственно, второй сумматор 19, сче1 чик 20, М каналов 21-1-21« f4, «вждый ив которых состоит ив блока 22 пв >о мяти, блока 23 сложения, интегратора

24 и синхртеиого генератора 25, содер жащего сумматор 26 и блок 27 sarreprrrИие

Устройство работает следумцим об- Б рвв ем в

С выхода птвтемника смесь взаимных

%» ульсиых помех полаэных ситнвлов (на

31 4 диаграммах заштрихованных) и шума приемника (фиг. 2) поступает на вход амплитудногоо кьвнтователя.

В динамике работы устройства можно выделить режим настройки и установившийся режим.

Перед настройкой по управляющему напряжению с выхода блока 10 управления запускается мнератор 9 управляющего напряжения, одновременно вход одного из синхронных генераторов 25 подключается третьим коммутатором 17 к выходу порогового блока 14, выход того же синхронного генератора 25 подключаетсяпервым коммутатором,ф5 к входу счетчика

20 и к второму входу блока 11 коррек« ции соответстьутоший подключенному синлронному генератору 25 блок 22 памяти подключается четвертым коммутатором

18 к выходу генератора 9, а соответствующий интегратор 24 вторым коммутатором 16 - к выходу блока 11 коррек"

ЦИИ е

Дальнейшая работа устройства ьыделения периодических импульсных осладовательностей поясняется временнымн диаграммами напрюкения (фиг. 3), которые построены для сЛучая, когда входной поток взаимных импульсных помех состоит из последовательностей от двух мешаюнтих радиолаквционных станций, с периодами вондироващтя Т„и Т соответственно, причем для определенности положим, что Т. (Т, (фиг. За, б), Считаем,что известны нйжняя T»r и верхняя Тй границы диапазона возможных значений. rreprr«« одов зондирования мешакицих радиолокационных станций. Рассмотрим практичес«и интересный случай, когда период зондирования одной ив мешающих ðarrrroлокационных станций, например, Т, раФ

herr периоду повторения импульсов в пачйе. полезных сигналов (случай синхронной импульсной пом аи). . Смесь взаимных импульсных помех случайной амплитуди, полезных силталов (на диаграммах заштрихованных) и шума приемника (фиг. Зь) поступает нв вход амп литудкого кьантоввтеля. После амплитудного квантования иа дьв уровня (нулевой и О к ) напряжение с выхода амплитудного квантоьателя 3 (фиг. Зг) через первый тциоч .2 поступает на Вход управляемого пециркулятора 4 {фиг. Зд) с вторым клю чом Е блокам 7 ввдерж«и и усилителем

8 в цеци обратной связи. Вежчина временной задерж«и Т колебаний в цепи обратной свяж управляемого рециркулятора изменяется пропорциоивльно управлякщему на5 9382 пряжению 0 генератора управляющего напряжения 9

1= К„-Оу, где К„- коэффицйент пропорциональности. При коэффициенте усиления К> усили-"5 теля 8, близком к единице, управляемый рециркулятор 4 выполняет функции перестраиваемого во времени селектора псследовательностей помех по периоду повторения импульсов. Генератор 9 управ- 1о ляющего напряжения по опрецеленной программе изменяет величину временной задержки Т блока 7 задержки управляемого рецирКулятора 4 в пределах заданного диапазона от Т„до T> . При этом в каж-!5 дый момент времени управляемый рециркулятор лучше всего пропускает на вход порогового блока 14 ry импульсную рослецовательность, период которой равен величине временной зацержки Т. 20

Начиная с некоторого момента времени t <, когда управляющее напряжение U> достигает значения г !Ко, что соответствует задержке T=T „, осуществляется черезпериоцное накопление импульсов пер 5 вой последовательности взаимных помех и пачки полезных сигналов.

П ороговый блок 14 служит цля индикации импульсной. послецовательн ости взаимных помех, период которой ра- . вен величине зарержки Т в цепи обратной связи управляемого рециркуля4 тора.

При превышении выходным напряжением управляемого рециркулятора (фиг. 3) по35 рогового уровня (), пороговый блок 14 вырабатывает импульс индикации (фиг.Зж).

Величина порогового уровня U уцовлетворяет условию О, ) п . 0„ (на циаграммах фиг. 3 количество импУльсов пасв пачке 4о полезных сигналов равно 3). При этом ог раничении по цлительности пучка из пс полезных сигналов с амплитудой 0 не индицируется пороговым блоком 14. B то же время длительность импульсной по-45 следовательности взаимных помех на входе устройства намного больше цлительнасти пачки полезных сигналов (она oapegeляется продолжительностью работы соответствующей мешающей радиолокационной станции). Тогда при коэффициенте усиления усилителя К > 2 4- О,< l u когда количество импульсов интегрируемых (накапливаемых) управляемым рециркулятором превышает число импульсов и в пачке полезных сигналов, амплитуда ог-. клика управляемого рециркуляторл 4 на последовательность взаимных помех превышает установленный пороговый урсвень

31 6

Ll (фиг. Çe), и пороговый блок 11 вырабатывает импульс инцикации соответствующей последовательности (фнг. Зж).

По импульсу инцикации 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 повторной индикации обнаруженной последовательности взаимных импульсных помех (фиг. За). Одновременна производится запуск поключенного к пороговому блоку

14 через третий коммутатор 17 синхрон-ного генератора 25. Причем период генерации импульсов (фиг. Зз) синхронным генератором 25, определяемый величиной задержки блока 27 задержки, равен периоцу обнаруженной послецовагельности Т„, и задается напряжением с выхоца соответствующего блока 22 памяти управляющего напряжения U . Импульсы с выхоца запущенного синхронного генератора

25 через второй сумматор 19 и формирователь 1 импульсов, который растягивает их по цлительности и формирует по амп- литуце, поступает на выхоц устройства (фиг. Зк), а также используются цля аапирания первого ключа 2 в моменты прихода импульсов экстраполируемой последо-. вательности цля устранения влияния пос лецней на индикацию других более редких послецовательносте и взаимных помех.

По заднему фронту импульса индикации (фиг. Зж), третий коммутатор 17 переключает выход порогового блока 14 на вхоц очередного синхронного генератора

25, а первый коммутатор 15 переключает выход генератора 9 управляющего напряжения на вход соответствующего вновь поцключенпому синхронному генератору

25 блока 22 памяти.

Для исключения влияния неицеальности и нестабильностией элементов устройства на качество его работы блок 11 коррекции осуществляет подстройку параметров генерируем ой послецовательности импульсов (фиг. Зз) поц параметры соответствующей последовательности взаимных помех на выходе амплитудного квантователя 3 (фиг. Эг). Блок 11 коррекции вырабатывает корректирующее напряжение Ок, которое усрецняется и фиксируется интег эатором 24 и через соответствующий блок

23 сложения псступает на управляющий вхоц блока 27 задержки синхронного гене ратора 25. Для фиксации момента окончания ноцстройки параметров используется счетчик 20. При этом время подстрой1

7 9382 ки T rr пропорционально периооу повторения T генерируемых импульсов Trr=1 Т, где 0 - коэффициент пересчета счетчика

20 равный количеству генерируемых импульсов (фиг. Зз) на интервале подстройки Т и . В момент действия на входе счетчика 20 1 го импульса с выхода синхронного генератора 25 первый коммутатор 15 переключает второй вход блока ll коррекции на выход очередного»о синхронного генератора 25, а второй коммутатор 16 переключает выход блока 11 коррекции на вход соответствующего интегратора 24.

Начиная с момента времени tq, ког „5 да величине временной задержки импульсов Т в цепи обратной связи управляемого рециркулятора 4 дости» ает значения

Т,1, осуществляются через периодное накопжние (фиг. Зе) и индикация (фиг.Зж),3О второй импульсной последовательности взаимных помех (фиг. Зб). По импульсу индикации и выхода порогового блока 14 (фиг. Зж), запускается. очередной синхронный генератор 25.

Импульсы с выхода запущенного синхронного генератора (фиг. Зи) через второй сумматор 19 и формирователь 1 им- пульсов поступает на выход устройства и на управлякюций вход первого ключа 2 3Q (фиг. Зк). Одновременно блок 11 коррек». ции осуществляет подстройку параметров генерируемой последовательности импульсов (фиг.З). под параметры соответствующей последовательности взаимных помех на выходе амплитудного квантова35 теля 3 (фиг. Зг). Моменты действия импульсов экстрополяции (фиг. Зк) совпадают с моментами дайствия взаимных помех от соседних меща»сицих" радиоло4О кационных станций (фиг. За, б) . По заднему фронту импульса индикации (фиг.Зж) третий коммутатор 17 переключает выход порогового блока 14 на вход очередI ного синхронного генератор 25, а чет..45 вертый коммутатор 18 переклкнает вы ход генератора 9 управляющего напряжения на вход соответствующего вновь под ключенному синхронному генератору 25 блоку 22 памяти. Количество синхронных генераторов 25 s устройстве (фиг. 1)

Опре деляется максимально возмсФкным числом источников Взаимных импульсных помех.

Режим настройки устройстВа (фиг.1) завершается в момент времени С 3 ко»15 ца величина временной задержки Т импу.Льсов в цепи.обратной связи управляемо го рециркулятора 4 достигает верхней

31 8 границы Тв. Продолжительность режима настройки b Т Определяется законом изменения во времени управляющего напряжения 0у(< ). Оптимальным по критерию минимального является закон, удовлетворяющий уравнению а о„(ц к„

Ж V (C где K .» вЂ” коэффициент пропорцИональности.

Оптимааному закону изменения0„() соответствует закон изменения во времени величины временной задержки Т (4) импульсов в цепи обратной связи управляемого рециркулятора 4 атэц к

T(C) г11э К, - постоянная, пропорциональная скорости нарастания Т ().

Продолжительность расстройки дТ устройства (фиг. 1) опре деляе тся выр ажением ьт» " Tl т1

Величина b Т обратно пропорцион алька скорости нарастания временной задерж» ки Т в цейи1обратной связи управляемого рециркулятора 4. С увеличением коэффициента К g продолжительность настройки убывает. Однако при выборе конкретного значения Кп следует учитывать, что приращение временной задержки Т (C) на интервале накопления Т импульсов напрежения управляемого рециркулятора 4 (величина Тэ определяется произве дением периода йакопления Т на количество интегрируемых импульсов Т =п.Т) не доак» но превышать длительности импульсов взаимных помех, ro есть

dT(t)

Т(Ц и .

Отсюда получаем ограничение на величищу К, - К, <С(п,Следовательно, мини» мальная продолжительность настройки устройства:

b7„„1nn- TS

При реальных параметрах значения йТ»п,, находится в диапазоне от долей до нескольких секунд. В момент оконча ния настройки по импульсу напряжения с выхода блока 10 управления четвертый

18 и третий 17 коммутаторы отключаюся. B дальнейщем, в установившемся режиме для устранения вредного влияния неl0

9382 стабильности передатчиков мешающих радиолокационных станций, а также естественного рассасывания заряда в запоминающих емкостях блоков 22 памяти и интеграторов 24 осуществляется коррекция параметров генерируемых импульсов последовательностей. Для этого используется блок 11 коррекции, который поо ледовательно во времени подключается во всем запушенным синхронным генера- 1о торам 25 и корректирует величину управляющего напряжения на управляющем входе блока 27 задержки каждого синхронного генератора 25.

Интервал коррекции Т параметров каждого синхронного генератора 25, как и в режиме настройки пропорционаленпериоду Т повторения регенерируемых импульсов (Тк =РТ) и фиксируется счетчиком 20 с коэффищ ентом пересчета Р

Работа блока 11 коррекции поясняется временными диаграммами напряжений, приведенными на фиг. 4.

По импульсу напряжения с выхода подключенного синхронного генератора 25 (фиг. 4a) формирователь 12 стробов формирует биполярный стробимпульс (фиг.4б), длительность которого равна удвоенной длительности генерируемых импульсов.

Временной дискриминатор 13 осуществляет перемножение сформированных стробимпульсов и импульсов соответствующей последовательности взаимных помех (фиг. 4в) с выхода амплитудного квантователя 3.

Напряжение с выхода временного дискриминатора 13 (фиг. 4г) после усреднения интегратором 24 через блок 23 сложения поступает на управлякиций вход блока 27 задержки синхронного генератора 25. Результат усреднения интегратором 24 выходного напряжения временного дискриминатора 13 равен нулю в том случае, если ось стробимпульса совмещена во времени с осью симметрии соответ. ствующего импульса помехи. При отставании строб-импульса or импульса помехи усредненное выходное напряжение временного дискриминатора 13 отрицатель ной полярности уменьшает по величине

50 напряжение на управляющем входе блока

27 задержки до момента совмещения осей стробимпульса и импульса помехи.

При наличии опережения стробимпульсом импульса помехи управляющее напряжение

55 возрастает по величине для компенсации опережения.

По истечении времени коррекции Т которое фиксируется счетчиком 20, подключенным к выходу синхронного генератора 25, первый 15 и второй 16 коммутаторы переключают блок 1 1 коррекции к очередному синхронному генератору 25. Процесс коррекции каждого синхронного генератора 25 периодически повторяется.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить достоверность выделения периодических импульсных последовательностей, что выгодно отличает его от известного.

Ф ор мула изобретения

1. Устройство выделения периодических импульсных последовательн остей, с одержащее блок задержки, первый и второР ключи, первый коммутатор, счетчик и блок управления, о т л и ч а ю ш. ее с я тем, что, с целью увеличения достоверности выделения периодических импульсных последовательностей при наличии мешающих сигналов, введены формирователь стробов, М каналов, каждый из которых содержит блок памяти и последовательно включенные интегратор, блок сложения и синхронный генератор, псследовательна включенные амплитудный квантователь, временной дискриминатор и второй коммутатор, последовательно включенные первый сумматор, пороговый блок и третий коммутатор, последовательно включенные генератор управляющего напряжения и четвертый коммутатор и последова-, тежно 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 первого сумматора, выход которого через последовательно включенные второй ключ, блок задержки и усилитель соединен с вторым входом первого сумматора, выход порогового блока соединен с вторыми входами второго ключа и третьего и четвертого коммутаторов, выход генерато-- ра управляющего. напряжения соединен с вторым входом блока задержки, выход первого коммутатора соединен через формирователь стробов с вторым входом временного дискриминатора, а через счетчик вЂ” с вторым входом второго коммутатора, соответствующий из N выходов второго коммутатора соединен с входом интегратора одноименного канала, соответствующий из г выходов третьего коммутатора соединен с вторым входом синхронного генератора

93823 1 12 одноименного канала, соответствующий из тор содержит последовательно включенные

f4 вьаодов четвертого коммутатора сое- сумматор и блок задержки, выход которого динен с вторым входом блока слскения соединен с первым входом сумматора, щи одноименного «анала через соответству- етом первым и вторым Входами.и sbrxoвиай из 8 блоков памяти, выход сннхрсн- s дом синхронного генератора соответственного генератора каждого из Й каналов но являются второй вход блока задеркки, соединен с одноименными входами. Второ- второй вход сумматора и выход блока заго сумматора и первого коммутатора. держки. .8+3 вход которого соединен с выходом счетчика, а выход блока управления сое- Источники информации, динен с входами управления всех комму- принятые во внимание прн зкспертизе таторов и входом генератора управлякацего

1 напряжения.. 1. авторское свидетельство СССР

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а - И 468дбд, кл, H 0 К Бу)8, опублик ю ш е е с Я тем, что жнхРонный генеРа->> З0.05,75 (прототип1

ФЬг 2

9382Э1, ДЬЕМ ф

Составившею Е. Голуб

РЬрактор А, Щанрор Тенер ".Ìèãóíîâà Корректор Н С -н

Заказ 4455/ 0 Тираж 717 Пормксное

ЗНИИПИ Госурарственного коьжюега СССР но @таам иэображений и открой

113035, Москва, S, Рщгшская наб., р. 4/5

Филна» ППП Патент, г. Ужгорор, уи. Проедая, 4