Устройство обработки видеосигналов детекторного приемника

Устройство обработки видеосигналов детекторного приемника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„,Я95343

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.08.80 (21) 2978440/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл-. з

Н 04 В 1/10

Н.04 В 1/22 (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень № 5

Гееударствеллые кемитет.СССР (53) УДК 621.396..6(088 8) пв делам лаееретений и етхрмтий

Дата опубликования описания 17.02.83

В. К. Барков,В. И. Воробьев, Ю. В. Литвинов и В. И. Мяснов (72) Авторы изобретения

I (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ВИДЕОСИГНАЛОВ

ДЕТЕКТОРНОГО ПРИЕМНИКА

Изобретение относится к приемным устройствам и может быть использовано в оптической локации и видеотрактах радиотехнических систем для обнаружения и временной привязки импульсных сигналов с широким динамическим диапазоном при наличии помех и фиксированной средней частоте ложных тревог.

Известны устройства обработки видеосигналов детекторных приемников с широким динамическим диапазоном входных-сигналов, в которых сжатие динамического диапазона производится автоматическим регулятором усиления по сигналам (АРУС), обеспечивающим высокую линейность приемного тракта и, соответственно, малые погрешности временной привязки сигналов.

При этом исполнительный элемент АРУС может находиться в тракте несущей частоты (2), либо в видеотракте (3(, либо в обоих трактах (1) .

Для стабилизации средней частоты ложных тревог приемника при работе в широком динамическом диапазоне помех в устройстве обработки видеосигналов необходимо вводить автоматический регулятор усиления по шумам (АРУШ) .

Известны устройства обработки видеосигналов детекторных приемников с широкими динамическими диапазонами сигналов и помех, содержащих АРУС и АРУШ (41.

Наличие в детекторном приемнике двух автоматических регуляторов (АРУС и

АРУШ) значительно усложняет его конструкцию, настройку и ухудшает его динамические параметры.

Однако основным недостатком указанных устройств является то, что они не мо1О гут быть эффективно (с точки зрения возможности одновременной реализации предельной реальной чувствительности приемника и максимальной точности временной привязи сигналов в широких динамических

1 диапазонах сигналов и шума) использованы в приемниках, когда интенсивность регистрируемых сигналов случайна при низкой частоте их следования, так как для достижения необходимого усиления приемного тракта АРУС требуется достаточно о продолжительная последовательность сигнальных импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для выделения оптических сигналов, содер995343 входам элемента ИЛИ, выход каждого блока ОВПС (кроме первого) подключен к входу вентиля, выход которого подключен к входу «Запрет» блока ОВПС и второму входу вентиля последующего каскада усиления, выход первого блока ОВПС подключен к входу «Запрет» блока ОВПС и второму входу вентиля второго каскада усиления видеоусилителя.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства обработки видеосигналов детекторного приемника с автоматической стабилизацией средней частоты ложных тревог.

Устройство содержит m-каскадный видео-45 усилитель 1 с регулируемым коэффициентом усиления, линию 2 задержки на входе каждого каскада 3 усиления видеоусилителя 1, блок 4 автоматической регулировки усиления по шумам (АРУШ): блоки 5 ОВПС вентили 6, линии 7 задержки, элемент ИЛИ 8

Предлагаемое устройство обработки видеосигналов детекторного приемника работает следующим образом.

С выхода детектора смесь сигнала с шумом поступает на вход устройства, где 55 разветвляется на вход видеоусилителя 1 и блок 5 ОВПС. На чертеже показан случай, когда управляющее напряжение с выхода

АРУШ 4 подается на каждый каскад 3 усижащее m-каскадный видеоусилитель с регулируемым коэффициентом усиления и с линиями задержки на входе каждого каскада усиления, соединенный с блоком автоматической регулировки усиления по шумам, блок обнаружения и временной привязки сигналов (блок ОВПС), соединенный со входом видеоусилителя, и элемент ИЛИ 15).

Однако характеристики известного устройства резко ухудшаются при работе устройства на фоне помех, интенсивность которых изменяется в широком динамическом диапазоне.

Цель изобретения — снижение погрешности временной привязки импульсных сигналов, флуктирующих по амплитуде в широком динамическом диапазоне на фоне помех, интенсивность которых меняется также в широком динамическом диапазоне.

Для достижения указанной цели в устройство обработки видеосигналов детекторного приемника с автоматической стабилизацией средней частоты ложных тревог, содержащее m-каскадный видеоусилитель с регулируемым коэффициентом усиления и с линиями задержки на входе каждого каскада усиления, соединенный с блоком автоматической регулировки усиления по шумам, блок обнаружения и временной привязки сигналов (блок ОВПС), соединенный со входом видеоусилителя, и элемент ИЛИ, введены дополнительно m блоков ОВПС, m — 1 вентилей, m линий задержки, причем вход каждого каскада усиления видеоусилителя через последовательно соединенные блок ОВПС и линию задержки подключен к

Зо ления видеоусилителя 1. В общем случае, в зависимости от требуемой глубины регулирования, количество каскадов, охваченных обратной связью, может быть различным.

Кроме того, система автоматической стабилизации уровня шума на выходе устройства обработки может быть выполнена и по другой схеме (например, по многопетлевой) .

В видеоусилителе 1 сигнал проходит через m последовательно соединенных каскадов 3 усиления, на входе каждого из которых включены линии 2 задержки. На вход каждого блока 5 ОВПС поступает сигнал с шумов с выхода соответствующего каскада 3 усиления видеоусилителя l. В блоках 5

ОВПС осуществляется обнаружение и временная привязка сигналов, амплитуда которых превышает выставленный пороговый уровень амплитудных дискриминаторов соответствующих блоков ОВПС.

При амплитуде сигнала, превышающей порог обнаружения первого блока 5 ОВПС (на чертеже левого), стандартный сигнал с выхода этого блока через линию 7 задержки и элемент ИЛИ 8 поступает на выход устройства. Чтобы усиленные по амплитуде сигналы с выходов соответствующих последующих каскадов 3 усиления видеоусилителя 1 не проходили на выход устройства, на запрещающие входы последующих блоков 5

ОВПС с выхода первого блока 5 ОВПС поступает стандартный сигнал, закрывающий эти блоки. На второй блок 5 ОВПС этот сигнал поступает непосредственно с выхода первого блока 5 ОВПС, а на последующие — через соответствующее количество последовательно соединенных вентилей 6.

На последний блок 5 ОВПС (на чертеже крайний справа) сигнал проходит через

m — 1 вентилей 6. Линии 2 задержки на входе каждого каскада 3 усиления видеоусилителя I служат для временной задержки сигнала на выходе соответствующего блока 5 ОВПС. Величина их задержки должна быть такой, чтобы запрегцаюгций сигнал на запрещающий вход последующего блока 5 ОВПС поступал бы раньше, чем усиленный сигнал с выхода соответствующего каскада 3 на сигнальный вход этого блока.

Если амплитуда входного сигнала недостаточна для срабатывания первого блока 5 ОВПС, то сработает тот из последующих блоков 5 ОВПС, на выходе которого усиленный в видеоусилителе 1 сигнал с выхода соответствующего каскада 3 превысит пороговый уровень амплитудной дискриминации этого блока 5 ОВПС. Так же, как и в предыдущем случае, сигнал с выхода сработавшего блока 5 ОВПС проходит через свою линию 7 задержки, а элемент ИЛИ 8 на выход устройства, а также поступает на входы запрета всех последующих блоков 5 ОВПС. В режиме приема минимальных сигналов срабатывает только последний блок 5 ОВПС. Значения задержек сигналов

995343

5 !

О

20

Формула изобретения

55 в линиях 7 задержки выбираются из условия одновременности появления сигнала на выходе устройства независимо от амплитуды входного сигнала и определяются временными задержками в соответствующем количестве линий 2 задержки и каскадов 3 усиления и соответствующего блока 5 ОВПС.

Поэтому линия 7 задержки на выходе первого блока 5 ОВПС должна иметь максимальное время задержки, а на выходе последнего блока 5 ОВПС такая линия задержки отсутствует.

Автоматическая стабилизация уровня ложных тревог на выходе устройства осуществляется блоком 4 АРУШ, на вход кото рого поступает смесь сигнала и шума с последнего каскада 3 усиления видеоусилителя 1.

Количество каскадов 3 усиления видео- усилителя 1 и количество блоков 5 ОВПС определяется отношением требуемого динамического диапазона устройства обработки видеосигналов детекторного приемника к динамическому диапазону одного каскада видеоусчлителя, причем для исключения временных ошибок на пороге срабатывания соседних блоков 5 ОВПС динамический диапазон последних должен несколько превышать динамический диапазон каскадов 3 усиления видеоусилителя. Синхронное появление стандартных импульсов на выходе устройства при различных амплитудах входных сигналов во всем рабочем диапазоне их значений (т.е. независимо от того, с какого блока 5 ОВПС сигнал прошел на выход предлагаемого устройства) обеспечивается введением линий 7 задержки, о величине временной задержки которых было сказано выше. Временное положение стандартного импульса на выходе устройства жестко привязано к моменту появления входного сигнала на входе устройства и не зависит от его амплитуды в широком динамическом диапазоне. Параллельно-последовательная обработка сигналов в шумах с большим динамическим диапазоном (как сигналов, так и шумов) обеспечиваемая дополнительно введенными блоками 5 ОВПС, вентилями 6, линиями 7 задержки и элементом ИЛИ 8, позволяет исключить все регулировки предшествующего детектора приемника и сохранить его оптимальный режим работы, что способствует сохранению предельных порогововременных характеристик предлагаемого устройства в любых точках динамических диап зонов сигналов и помех (шумов).

Предлагаемое устройство достаточно просто реализуется на серийно выпускаемых отечественной промышленностью электрорадиоэлементах. Линии задержки могут быть выполнены на отрезках коаксиального кабеля типа РК либо в микрополосковом исполнении. Блоки ОВПС, производящие обнаружение сигналов с привязкой их временного положения, строятся на быстродействующих компараторах типа 597СА1.

Достоинствами предлагаемого устройства обработки видеосигналов детекторного. приемника по сравнению с известными этого класса являются предельные порогововременные характеристики.в широких динамических диапазонах сигналов и помех изза высокой линейности амплитудной характеристики устройства для сигналов как при любой (в рабочем диапазоне) их амплитуде, так и при любой (в рабочем диапазоне) интенсивности помех, а также сохранение предельных порогово-временных характеристик устройства при любой частоте следования сигнальных импульсов вследствие автоматического выбора неискаженного си"нального импульса, подаваемого на обнаружение и формирование стандартного импульса, определяющего временное положение сигнала.

Внедрение предлагаемого устройства обработки видеосигналов детекторного приемника позволит заменить широкую номенклатуру известных аналогичных устройств, которые в широких диапазонах сигналов и помех могут решать только частные задачи.

Устройство обработки видеосигналов детекторного приемника с автоматической стабилизацией средней частоты ложных тревог, содержащее m-каскадный видеоусилитель с регулируемым коэффициентом усиления и с линиями задержки на входе каждого каскада усиления, соединенный с блоком автоматической регулировки усиления по шумам, блок обнаружения и временной привязки сигналов (блок ОВПС), соединенный с входом видеоусилителя, и элемент

ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью снижения погрешности временной привязки импульсных сигналов, флуктуирующих по амплитуде в широком динамическом диапазоне на фоне помех, интенсивность которых меняется также в широком динамическом диапазоне, в него введены дополнительно m блоков ОВПС, m — 1 вентилей, m линий задержки, причем вход каждого каскада усиления видеоусилителя через последовательно соединенные блок ОВПС и линию задержки подключен к входам элемента ИЛИ, выход каждого блока ОВПС (кроме перво.го) подключен к входу вентиля, выход которого подключен к входу «Запрет» блока

ОВПС и второму входу вентиля последующего каскада усиления, выход первого блока ОВПС подключен к входу «Запрет» блока ОВПС и второму входу вентиля второго каскада усиления видеоусилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 504293, кл. Н 03 G 3/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 496651, кл. Н 03 G 3/20, 1976.

3. Патент США № 3003065, кл. 250 — 207, 1961.

995343

4. Авторское свидетельство СССР № 434566, кл. Н 03 G 3/22, 1974.

5. Авторское свидетельство СССР № 324508, кл. G 01 J 1/44, 1972 (прототип) .

Составитель В. Савинкин

Редактор В. Пилипенко Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 621/46 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4