RU2234720C1

RU2234720C1 - Radar system with retuning of carrier frequency in mode of moving target selection

Info

Publication number: RU2234720C1
Application number: RU2002132328/09A
Authority: RU
Inventors: В.А. Гульшин (RU); В.А. Гульшин; Н.А. Сайфутдинов (RU); Н.А. Сайфутдинов; О.С. Яровиков (RU); О.С. Яровиков
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ульяновский механический завод"
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-08-20

Abstract

FIELD: radar systems, possibly development of noise - suppressing radar.

SUBSTANCE: radar system includes connected according to desired order: retunable SHF- generator; first and second gate-circuits; first and second gate-pulse generators; delay line of adder for duration of pulses τ; transmitter; pulse modulator; reception-transmission switch; receiving-transmitting antenna; HF - amplifier; first and second band filters; first mixer; first amplifier of intermediate frequency; second mixer; second amplifier of intermediate frequency; first and second phase detectors; first and second switching circuits; subtraction circuit; clock pulse generators; processor; third switching circuit; fourth switching circuit; third phase detector; fourth phase detector; fifth switching circuit; first delay line for two repetition periods 2Tr; second delay line for two repetition periods 2Tr; second subtraction circuit.

EFFECT: enhanced noise-suppression of system.

4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области радиолокации и может найти применение при разработке помехоустойчивых радиолокационных систем, сохраняющих работоспособность в сложной электромагнитной обстановке и при наличии интенсивных мешающих отражений от пассивных помех, местных предметов и метеообразований.The present invention relates to the field of radar and can find application in the development of noise-resistant radar systems that maintain performance in a complex electromagnetic environment and in the presence of intense interfering reflections from passive interference, local objects and meteorological conditions.

Известна РЛС с перестройкой несущей частоты в режиме СДЦ по патенту № 4155088 США МКИ² G 01 S 9/42, НКИ 343-7.7, 343-18, 1979 г. Используемый в ней зондирующий сигнал представляет собой последовательность составных импульсов. Каждый составной импульс состоит из двух парциальных импульсов одинаковой длительности разных несущих частот. Принципиальным для реализации режима СДЦ является то, что несущие частоты двух парциальных импульсов, находящихся на одной и той же позиции в любых двух последовательно излучаемых составных импульсах, равны.Known radar with tuning of the carrier frequency in the SDS mode according to US patent No. 4155088 USA MKI ² G 01 S 9/42, NCI 343-7.7, 343-18, 1979. The probe signal used in it is a sequence of composite pulses. Each composite pulse consists of two partial pulses of the same duration of different carrier frequencies. It is fundamental for the implementation of the SDC mode that the carrier frequencies of two partial pulses located at the same position in any two sequentially emitted composite pulses are equal.

В каждом последующем составном импульсе несущие частоты другого парциального импульса выбираются по случайному закону из заданного набора частот. Поэтому режим СДЦ обеспечивается путем обработки в схеме компенсации пар парциальных импульсов одной и той же частоты, находящихся на одинаковых позициях в двух последовательно следующих составных импульсах. При каждом следующем цикле зондирования меняются позиции парциальных импульсов в соответствии с изменением их несущих частот.In each subsequent composite pulse, the carrier frequencies of the other partial pulse are randomly selected from a given set of frequencies. Therefore, the SDC mode is ensured by processing in the compensation scheme pairs of partial pulses of the same frequency, which are at the same positions in two consecutive composite pulses. At each subsequent probe cycle, the positions of the partial pulses change in accordance with the change in their carrier frequencies.

Работа прототипа предлагаемой РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ поясняется чертежами, представленными на фиг.1 и 2.The operation of the prototype of the proposed radar with the restructuring of the carrier frequency and the mode of the SDC is illustrated by the drawings presented in figures 1 and 2.

На фиг.1 дана временная диаграмма изменения несущей частоты зондирующих составных импульсов прототипа; на фиг.2 - схема электрическая функциональная прототипа, где обозначено:Figure 1 is a timing diagram of changes in the carrier frequency of the probing composite pulses of the prototype; figure 2 - electric functional diagram of the prototype, where indicated:

1 - перестраиваемый СВЧ-генератор;1 - tunable microwave generator;

2 - первый строб-каскад;2 - the first strobe cascade;

3 - второй строб-каскад;3 - second strobe cascade;

4 - первый генератор строб-импульсов;4 - the first strobe generator;

5 - второй генератор строб-импульсов;5 - second strobe generator;

6 - синхрогенератор;6 - a sync generator;

7 - линия задержки на длительность τ;7 - delay line for the duration τ;

8 - сумматор;8 - adder;

9 - передатчик;9 - transmitter;

10 - переключатель прием-передача;10 - receive-transmit switch;

11 - приемопередающая антенна;11 - transceiver antenna;

12 - импульсный модулятор;12 - pulse modulator;

13 - усилитель высокой частоты;13 - high frequency amplifier;

14 - первый полосовой фильтр;14 - the first band-pass filter;

15 - второй полосовой фильтр;15 - second band-pass filter;

16 - первый смеситель;16 - the first mixer;

17 - второй смеситель;17 - the second mixer;

18 - первый усилитель промежуточной частоты;18 is a first intermediate frequency amplifier;

19 - второй усилитель промежуточной частоты;19 is a second intermediate frequency amplifier;

20 - первый фазовый детектор;20 is a first phase detector;

21 - второй фазовый детектор;21 is a second phase detector;

22 - первая схема коммутации;22 is a first switching diagram;

23 - процессор;23 - processor;

24 - первая схема вычитания;24 is a first subtraction scheme;

25 - линия задержки на период повторения Тп;25 - delay line for the repetition period Tp;

26 - вторая схема коммутации.26 is a second switching circuit.

Работа этой РЛС может быть пояснена функциональной схемой. Перестраиваемый по частоте СВЧ-генератор 1 вырабатывает непрерывные СВЧ-колебания, частоты которых равны fm, fn, fm+fnч, fn+fnч, fnч, где fnч-промежуточная частота приемника РЛС. Частоты fm и fn являются несущими частотами парциальных импульсов, частоты fm+fnч и fn+fnч - гетеродинирующими для понижения частоты отраженного сигнала до промежуточной.The operation of this radar can be explained by a functional diagram. Frequency tunable microwave generator 1 generates continuous microwave oscillations whose frequencies are fm, fn, fm + fnh, fn + fnh, fnh, where fnch is the intermediate frequency of the radar receiver. The frequencies fm and fn are the carrier frequencies of the partial pulses, the frequencies fm + fnh and fn + fnh are heterodyne to lower the frequency of the reflected signal to an intermediate one.

Частоты fm, fn, fm+fnч и fn+fnч получают путем умножения опорного колебания fnч, чем обеспечивается когерентность всех колебаний.The frequencies fm, fn, fm + fnh and fn + fnh are obtained by multiplying the reference oscillation fnh, which ensures the coherence of all oscillations.

Непрерывные колебания с частотами fm и fn поступают на первый и второй строб-каскады 2 и 3 соответственно, которые управляются импульсами длительностью τ, вырабатываемыми первым и вторым генераторами строб-импульсов 4 и 5 соответственно. Синхронизация их запуска осуществляется импульсами, вырабатываемыми синхрогенератором 6. Запуск второго генератора строб-импульсов 5 осуществляется с задержкой на время τ относительно момента запуска первого генератора строб-импульсов 4. Это обеспечивается задержкой синхронизирующих импульсов на время τ в линии задержки на длительность τ 7.Continuous oscillations with frequencies fm and fn arrive at the first and second strobe stages 2 and 3, respectively, which are controlled by pulses of duration τ generated by the first and second strobe generators 4 and 5, respectively. Their triggering is synchronized by pulses generated by the synchro-generator 6. The second strobe generator 5 is started with a delay of time τ relative to the moment the first strobe pulse generator is started 4. This is achieved by delaying the synchronizing pulses by time τ in the delay line for a duration of τ 7.

В результате на выходах первого и второго строб-каскадов 2 и 3 формируются парциальные СВЧ-импульсы длительностью τ различных несущих частот fm и fn и сдвинутых один относительно другого на время τ. После их объединения в сумматоре 8 формируется составной зондирующий импульс длительностью 2τ, состоящий из двух парциальных импульсов различных частот. Усиленный в передатчике 9 составной импульс проходит через переключатель прием-передача 10 и излучается через приемопередающую антенну 11. Передатчик 9 стробируется импульсным модулятором 12, длительность импульсов которого выбирается несколько больше 2τ для исключения искажений фазы, возникающих при включении передатчика. Принятые приемопередающей антенной 11 сигналы через переключатель прием-передача 10 поступают в усилитель высокой частоты 13 приемника РЛС. После усиления парциальные импульсы различных частот селектируются в первом и втором полосовых фильтрах 14 и 15, полоса пропускания которых соответствует участкам диапозона частот, в пределах которых происходит случайный выбор частот fm и fn.As a result, at the outputs of the first and second strobe stages 2 and 3, partial microwave pulses of duration τ of different carrier frequencies fm and fn and shifted one relative to the other by time τ are formed. After combining them in the adder 8, a composite probing pulse with a duration of 2τ is formed, consisting of two partial pulses of different frequencies. The composite pulse amplified in the transmitter 9 passes through the transmit-receive switch 10 and is radiated through the transmit-receive antenna 11. The transmitter 9 is gated by a pulse modulator 12, the pulse duration of which is selected slightly more than 2τ to eliminate phase distortions that occur when the transmitter is turned on. The signals received by the transceiver antenna 11 through the receive-transmit switch 10 enter the high-frequency amplifier 13 of the radar receiver. After amplification, partial pulses of different frequencies are selected in the first and second bandpass filters 14 and 15, the passband of which corresponds to parts of the frequency range within which random selection of frequencies fm and fn occurs.

Преобразование парциальных импульсов на промежуточную частоту происходит в первом и втором смесителях 16 и 17, на гетеродинирующие входы которых поступают сигналы fm+fnч и fn+fnч с выходов СВЧ-генератора 1. Усиленные в первом и втором усилителях промежуточной частоты 18 и 19 парциальные импульсы поступают на первый и второй фазовые детекторы 20 и 21 соответственно. В качестве опорного сигнала используются колебания fnч, поступающие с выхода СВЧ-генератора 1. На выходах первого и второго фазовых детекторов 20 и 21 образуются парциальные видеоимпульсы составного принятого от цели сигнала.Partial pulses are converted to an intermediate frequency in the first and second mixers 16 and 17, to the heterodyne inputs of which signals fm + fnch and fn + fnch are supplied from the outputs of the microwave generator 1. Partial pulses amplified in the first and second amplifiers of intermediate frequency 18 and 19 are received to the first and second phase detectors 20 and 21, respectively. As a reference signal, fnch oscillations coming from the output of the microwave generator 1 are used. At the outputs of the first and second phase detectors 20 and 21, partial video pulses of the composite signal received from the target are generated.

Видеоимпульсы поступают на первую схему коммутации 22, которая имеет два сигнальных входа и выхода и один управляющий вход.Video pulses are fed to the first switching circuit 22, which has two signal inputs and outputs and one control input.

Первый выход первой схемы коммутации 22 соединен с первым входом первой схемы вычитания 24, а второй выход - через линию задержки на один период повторения Тп 25 - со вторым входом схемы вычитания 24. На выходе схемы вычитания 24 образуются видеоимпульсы в случае отражений от движущейся цели. В случае отражений от местных предметов и метеообразований видеоимпульсы с выходов первого и второго фазовых детекторов взаимно компенсируются, и сигнал на выходе схемы вычитания 24 отсутствует.The first output of the first switching circuit 22 is connected to the first input of the first subtraction circuit 24, and the second output, through a delay line for one repetition period Tp 25, is connected to the second input of the subtraction circuit 24. Video pulses are generated at the output of the subtraction circuit 24 in case of reflections from a moving target. In the case of reflections from local objects and meteorological events, video pulses from the outputs of the first and second phase detectors are mutually compensated, and there is no signal at the output of the subtraction circuit 24.

Управление схемами коммутации и временными циклами работы всей РЛС осуществляется процессором 23.Management of switching schemes and time cycles of the entire radar is carried out by the processor 23.

Вследствие того, что одинаковые несущие частоты формируются на одинаковых позициях парциальных импульсов, необходимо синхронизировать сигнал запуска дисплея СДЦ. Для этого используется вторая схема коммутации 26, соединенная с синхронизатором 6 и выходом линии задержки на длительность τ 7, которая обеспечивает задержку запуска периодов на время τ.Due to the fact that the same carrier frequencies are formed at the same positions of the partial pulses, it is necessary to synchronize the start signal of the SDC display. For this, a second switching circuit 26 is used, connected to the synchronizer 6 and the output of the delay line for a duration of τ 7, which provides a delay in starting periods for a time τ.

Данная РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ наиболее близка к предлагаемой.This radar with the tuning of the carrier frequency and the SDS mode is closest to the proposed one.

Однако данная РЛС характеризуется серьезным недостатком. РЛС имеет сравнительно низкую помехозащищенность по отношению к активным помехам, т.к. несущая частота парциальных импульсов, находящихся на одинаковых позициях в расположенных рядом составных зондирующих импульсах повторяется. Следовательно, закон изменения несущей частоты может быть вскрыт разведывательным приемником и системой РЭП поставлена эффективная помеха.However, this radar is characterized by a serious drawback. The radar has a relatively low noise immunity with respect to active interference, because the carrier frequency of partial pulses located at the same positions in adjacent adjacent probe pulses is repeated. Consequently, the law of variation of the carrier frequency can be revealed by the reconnaissance receiver and an effective interference is delivered to the REP system.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения помехозащищенности по отношению к активным помехам путем усложнения закона перестройки несущей частоты парциальных импульсов.The present invention solves the problem of increasing noise immunity with respect to active interference by complicating the law of tuning the carrier frequency of partial pulses.

Для достижения указанного технического результата в РЛС с перестройкой несущей частоты в режиме СДЦ, содержащую перестраиваемый СВЧ-генератор, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого и второго строб-каскадов соответственно, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго генераторов строб-импульсов соответственно, вход второго генератора строб-импульсов подключен к выходу линии задержки на длительность импульсов τ, выходы первого и второго строб-каскадов подключены к первому и второму входам сумматора соответственно, выход которого соединен с первым входом передатчика, второй вход передатчика соединен с выходом импульсного модулятора, выход передатчика подключен ко входу переключателя прием-передача, вход-выход которого соединен со входом-выходом приемопередающей антенны, а выход переключателя прием-передача соединен со входом усилителя высокой частоты, выход усилителя высокой частоты параллельно подключен к входам первого и второго полосовых фильтров, первый и второй полосовые фильтры последовательно соединены с первым смесителем, первым усилителем промежуточной частоты и вторым смесителем, вторым усилителем промежуточной частоты соответственно, при этом вторые входы первого и второго смесителей подключены к третьему и четвертому выходам перестраиваемого СВЧ-генератора соответственно, вторые входы первого и второго фазовых детекторов подключены к пятому выходу перестраиваемого СВЧ-генератора, выходы первого и второго фазовых детекторов подключены к первому и второму входам первой схемы коммутации соответственно, первый выход первой схемы коммутации подключен к первому входу первой схемы вычитания, выход синхрогенератора подключен к входу процессора, к входу первого генератора строб-импульсов, к входу линии задержки на длительность импульса τ, к входу импульсного модулятора, к первому входу второй схемы коммутации, при этом второй вход второй схемы коммутации подключен к выходу линии задержки на длительность импульса τ, первый выход процессора подключен к третьему входу первой схемы коммутации, второй выход процессора подключен к входу перестраиваемого СВЧ-генератора, третий выход соединен с третьим входом второй схемы коммутации, дополнительно введены третья схема коммутации, четвертая схема коммутации, третий фазовый детектор, четвертый фазовый детектор, пятая схема коммутации, первая линия задержки на два периода повторения 2Тп, вторая линия задержки на два периода повторения 2Тп и вторая схема вычитания. Третья и четвертая схемы коммутации имеют один сигнальный вход, один управляющий вход и два сигнальных выхода. Пятая схема коммутации имеет два сигнальных входа и выхода и один управляющий вход. При этом первый вход третьей схемы коммутации соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, второй вход соединен с пятым выходом процессора, а первый и второй выходы подключены к первым входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, первый вход четвертой схемы коммутации соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, второй вход с четвертым выходом процессора, а первый и второй выходы подключены к первым входам третьего и четвертого фазовых детекторов соответственно. Вторые входы третьего и четвертого фазовых детекторов подключены к пятому выходу перестраиваемого СВЧ-генератора. Второй выход первой схемы коммутации соединен со входом первой линии задержки на два периода повторения 2Тп, выход первой линии задержки на два периода повторения 2Тп подключен к второму входу первой схемы вычитания. Выходы третьего и четвертого фазовых детекторов соединены с первым и вторым входами пятой схемы коммутации соответственно. Третий вход пятой схемы коммутации подключен к шестому выходу управляющего процессора. Первый выход пятой схемы коммутации соединен с первым входом второй схемы вычитания, а второй выход через вторую линию задержки на два периода повторения 2Тп - со вторым входом второй схемы вычитания. Выходы первой и второй схем вычитания объединены. Сигнал объединенного выхода используется для обнаружения движущейся цели. На выходах первой и второй схем вычитания образуются видеоимпульсы в случае отражений от движущейся цели.To achieve the specified technical result in a radar with tuning of the carrier frequency in the SDC mode, containing a tunable microwave generator, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the first and second strobe stages, respectively, the second inputs of which are connected to the outputs of the first and second strobe generators pulses, respectively, the input of the second strobe generator is connected to the output of the delay line for the pulse duration τ, the outputs of the first and second strobe stages are connected to the first and second inputs with respectively, the output of which is connected to the first input of the transmitter, the second input of the transmitter is connected to the output of the pulse modulator, the output of the transmitter is connected to the input of the receive-transmit switch, the input-output of which is connected to the input-output of the transceiver antenna, and the output of the receive-transmit switch is connected to the input of the high-frequency amplifier, the output of the high-frequency amplifier is connected in parallel to the inputs of the first and second band-pass filters, the first and second band-pass filters are connected in series with the first a mixer, a first intermediate frequency amplifier and a second mixer, a second intermediate frequency amplifier, respectively, while the second inputs of the first and second mixers are connected to the third and fourth outputs of the tunable microwave generator, respectively, the second inputs of the first and second phase detectors are connected to the fifth output of the tunable microwave generator, the outputs of the first and second phase detectors are connected to the first and second inputs of the first switching circuit, respectively, the first output of the first switching circuit The signal is connected to the first input of the first subtraction circuit, the output of the clock is connected to the processor input, to the input of the first strobe pulse generator, to the input of the delay line for the pulse duration τ, to the input of the pulse modulator, to the first input of the second switching circuit, while the second input is the second the switching circuit is connected to the output of the delay line for the pulse duration τ, the first processor output is connected to the third input of the first switching circuit, the second processor output is connected to the input of the tunable microwave generator, the third the output is connected to the third input of the second switching circuit, a third switching circuit, a fourth switching circuit, a third phase detector, a fourth phase detector, a fifth switching circuit, a first delay line for two repetition periods of 2Tp, a second delay line for two repetition periods of 2Tp and a second are additionally introduced subtraction scheme. The third and fourth switching circuits have one signal input, one control input and two signal outputs. The fifth switching circuit has two signal inputs and outputs and one control input. The first input of the third switching circuit is connected to the output of the first intermediate frequency amplifier, the second input is connected to the fifth output of the processor, and the first and second outputs are connected to the first inputs of the first and second phase detectors, respectively, the first input of the fourth switching circuit is connected to the output of the second intermediate amplifier frequency, the second input with the fourth output of the processor, and the first and second outputs are connected to the first inputs of the third and fourth phase detectors, respectively. The second inputs of the third and fourth phase detectors are connected to the fifth output of the tunable microwave generator. The second output of the first switching circuit is connected to the input of the first delay line for two 2Tp repetition periods, the output of the first delay line for two 2Tp repetition periods is connected to the second input of the first subtraction circuit. The outputs of the third and fourth phase detectors are connected to the first and second inputs of the fifth switching circuit, respectively. The third input of the fifth switching circuit is connected to the sixth output of the control processor. The first output of the fifth switching circuit is connected to the first input of the second subtraction circuit, and the second output through the second delay line for two 2Tp repetition periods is connected to the second input of the second subtraction circuit. The outputs of the first and second subtraction schemes are combined. The combined output signal is used to detect a moving target. At the outputs of the first and second subtraction schemes, video pulses are formed in the case of reflections from a moving target.

Принципиальным для обеспечения когерентной обработки является то, что несущие частоты двух парциальных импульсов, находящихся на одной и той же позиции через два периода повторения составных зондирующих импульсов, равны. Предлагаемая РЛС с перестройкой несущей частоты в режиме СДЦ иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.3 и 4.It is fundamental to ensure coherent processing that the carrier frequencies of two partial pulses located at the same position after two repetition periods of the composite probe pulses are equal. The proposed radar with the adjustment of the carrier frequency in the SDC mode is illustrated by the drawings presented in figure 3 and 4.

На фиг.3 даны временные диаграммы изменения несущей частоты зондирующих составных импульсов; на фиг.4 - схема электрическая функциональная, где обозначено:Figure 3 shows the timing diagrams of changes in the carrier frequency of the probing composite pulses; figure 4 - electric functional diagram, where indicated:

2 - первый строб-каскад;2 - the first strobe cascade;

3 - второй строб-каскад;3 - second strobe cascade;

6 - синхронизатор;6 - synchronizer;

7 - линия задержки на длительность импульса τ;7 - delay line for the pulse duration τ;

8 - сумматор;8 - adder;

9 - передатчик;9 - transmitter;

11 - приемопередающая антенна;11 - transceiver antenna;

12 - импульсный модулятор;12 - pulse modulator;

15 - второй полосовой фильтр;15 - second band-pass filter;

16 - первый смеситель;16 - the first mixer;

17 - второй смеситель;17 - the second mixer;

20 - первый фазовый детектор;20 is a first phase detector;

23 - процессор;23 - processor;

26 - вторая схема коммутации;26 - the second switching circuit;

27 - третья схема коммутации;27 - the third switching circuit;

28 - четвертая схема коммутации;28 - the fourth switching circuit;

29 - третий фазовый детектор;29 - the third phase detector;

30 - четвертый фазовый детектор;30 - the fourth phase detector;

31 - пятая схема коммутации;31 is a fifth switching circuit;

32 - первая линия задержки на два периода повторения 2Тп;32 - the first delay line for two repetition periods of 2Tp;

33 - вторая линия задержки на два периода повторения 2Тп;33 - second delay line for two 2Tp repetition periods;

34 - вторая схема вычитания.34 is a second subtraction scheme.

РЛС с перестройкой несущей частоты и режимом СДЦ содержит перестраиваемый СВЧ-генератор 1, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого и второго строб-каскадов 2, 3 соответственно. Вторые входы строб-каскадов 2, 3 подключены к выходам первого и второго генераторов строб-импульсов 4, 5 соответственно. Вход второго генератора строб-импульса 5 соединен с выходом линии задержки на длительность импульса τ 7. Выходы строб-каскадов 2 и 3 подключены к первому и второму входам сумматора 8 соответственно, выход которого соединен с первым входом передатчика 9, второй вход передатчика 9 соединен с выходом импульсного модулятора 12. Выход передатчика 9 соединен со входом переключателя прием-передача 10, вход-выход которого соединен со входом-выходом приемопередающей антенны 11, а выход - со входом усилителя высокой частоты 13. Выход усилителя высокой частоты 13 параллельно подключен к входам первого и второго полосовых фильтров 14, 15. Выходы полосовых фильтров 14, 15 соединены с первыми входами первого и второго смесителей 16, 17 соответственно. Вторые входы первого и второго смесителей 16, 17 соединены с третьим и четвертым выходами перестраиваемого СВЧ-генератора 1 соответственно. Выходы первого и второго смесителей 16, 17 соединены со входами первого и второго усилителей промежуточной частоты 18, 19 соответственно. Выходы первого и второго усилителей промежуточной частоты 18, 19 соединены с первыми входами третьей и четвертой схем коммутации 27, 28 соответственно. Первый и второй выходы третьей схемы коммутации 27 соединены с первыми входами первого и второго фазовых детекторов 20, 21 соответственно. Первый и второй выходы четвертой схемы коммутации 28 соединены с первыми входами третьего и четвертого фазовых детекторов 29, 30 соответственно. Вторые входы фазовых детекторов 20, 21, 29, 30 соединены с пятым выходом перестраиваемого СВЧ-генератора 1. Выходы первого и второго фазовых детекторов 20, 21 соединены с первым и вторым входами первой схемы коммутации 22 соответственно, первый выход которой подключен к первому входу первой схемы вычитания 24, а второй выход - к входу первой линии задержки на два периода повторения 2Тп 32. Выход первой линии задержки на два периода повторения 2Тп 32 подключен к второму входу первой схемы вычитания 24. Выходы третьего и четвертого фазовых детекторов 29, 30 соединены с первым и вторым входами пятой схемы коммутации 31 соответственно, первый выход которой подключен к первому входу второй схемы вычитания 34, а второй выход - к входу второй линии задержки на два периода повторения 2Тп 33. Выход второй линии задержки 33 подключен ко второму входу второй схемы вычитания 34.The radar with the tuning of the carrier frequency and the SDC mode contains a tunable microwave generator 1, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the first and second strobe stages 2, 3, respectively. The second inputs of strobe stages 2, 3 are connected to the outputs of the first and second strobe generators 4, 5, respectively. The input of the second strobe generator 5 is connected to the output of the delay line for the pulse duration τ 7. The outputs of the strobe stages 2 and 3 are connected to the first and second inputs of the adder 8, respectively, the output of which is connected to the first input of the transmitter 9, the second input of the transmitter 9 is connected to the output of the pulse modulator 12. The output of the transmitter 9 is connected to the input of the transmit-receive switch 10, the input-output of which is connected to the input-output of the transceiver antenna 11, and the output to the input of the high-frequency amplifier 13. The output of the high-frequency amplifier You 13 is connected in parallel to inputs of first and second bandpass filters 14, 15. The outputs of bandpass filters 14, 15 are connected to first inputs of first and second mixers 16, 17 respectively. The second inputs of the first and second mixers 16, 17 are connected to the third and fourth outputs of the tunable microwave generator 1, respectively. The outputs of the first and second mixers 16, 17 are connected to the inputs of the first and second amplifiers of intermediate frequency 18, 19, respectively. The outputs of the first and second intermediate frequency amplifiers 18, 19 are connected to the first inputs of the third and fourth switching circuits 27, 28, respectively. The first and second outputs of the third switching circuit 27 are connected to the first inputs of the first and second phase detectors 20, 21, respectively. The first and second outputs of the fourth switching circuit 28 are connected to the first inputs of the third and fourth phase detectors 29, 30, respectively. The second inputs of the phase detectors 20, 21, 29, 30 are connected to the fifth output of the tunable microwave generator 1. The outputs of the first and second phase detectors 20, 21 are connected to the first and second inputs of the first switching circuit 22, respectively, the first output of which is connected to the first input of the first subtraction circuit 24, and the second output to the input of the first delay line for two repetition periods 2Tp 32. The output of the first delay line for two repetition periods 2Tp 32 is connected to the second input of the first subtraction circuit 24. The outputs of the third and fourth phase detectors 29, 30 s are connected with the first and second inputs of the fifth switching circuit 31, respectively, the first output of which is connected to the first input of the second subtraction circuit 34, and the second output is connected to the input of the second delay line for two repetition periods 2Tp 33. The output of the second delay line 33 is connected to the second input of the second subtraction patterns 34.

Временная регламентация работы РЛС осуществляется синхрогенератором 6, выход которого соединен со входом процессора 23, входом первого генератора строб-импульсов 4, входом линии задержки на длительность импульса τ 7, первым входом второй схемы коммутации 26 и входом импульсного модулятора 12. Выходы первой и второй схем вычитания 24, 34 объединены. Сигнал объединенного выхода используется для обнаружения движущейся цели.Temporary regulation of the radar is carried out by a sync generator 6, the output of which is connected to the input of the processor 23, the input of the first strobe pulse generator 4, the input of the delay line for the pulse duration τ 7, the first input of the second switching circuit 26 and the input of the pulse modulator 12. The outputs of the first and second circuits subtractions 24, 34 are combined. The combined output signal is used to detect a moving target.

Выход линии задержки на длительность τ 7 также соединен со вторым входом второй схемы коммутации 26. Первый, второй и третий выходы процессора 23 подключены соответственно к третьему входу первой схемы коммутации 22, входу перестраиваемого СВЧ-генератора 1 и к третьему входу второй схемы коммутации 26. Четвертый, пятый и шестой выходы процессора 23 подключены к второму входу четвертой схемы коммутации 28, второму входу третьей схемы коммутации 27, третьему входу пятой схемы коммутации 31 соответственно.The output of the delay line for a duration of τ 7 is also connected to the second input of the second switching circuit 26. The first, second, and third outputs of the processor 23 are connected respectively to the third input of the first switching circuit 22, the input of the tunable microwave generator 1, and the third input of the second switching circuit 26. The fourth, fifth and sixth outputs of the processor 23 are connected to the second input of the fourth switching circuit 28, the second input of the third switching circuit 27, the third input of the fifth switching circuit 31, respectively.

Заявляемая радиолокационная система функционирует следующим образом.The inventive radar system operates as follows.

Перестраиваемый СВЧ-генератор 1 вырабатывает непрерывные СВЧ-колебания частотой fnч, fm, fn, fm+fnч, fn+fnч. Колебания несущих частот fm, fn поступают на первый и второй строб-каскады 2 и 3, которые управляются импульсами длительностью τ, вырабатываемыми первым и вторым генераторами строб-импульсов 4 и 5. Синхронизация их запуска осуществляется импульсами синхронизации, вырабатываемыми синхрогенератором 6. Запуск второго генератора строб-импульсов 5 осуществляется с задержкой на время т относительно момента запуска первого генератора строб-импульсов 4. Это обеспечивается задержкой импульсов синхронизации на время τ в линии задержки на длительность импульса τ 7. В результате на выходах первого и второго строб-каскадов 2 и 3 формируются парциальные СВЧ-импульсы длительностью τ и несущими частотами fm и fn. При этом парциальные импульсы оказываются сдвинуты друг относительно друга на время τ. Полученные парциальные импульсы объединяются в сумматоре 8, формируя составной радиоимпульс длительностью 2τ, состоящий из частот fm и fn. Составной импульс усиливается в передатчике 9 и через переключатель прием-передача 10 поступает в приемопередающую антенну 11, которая излучает импульс в пространство. При этом передатчик 9 стробируется импульсным модулятором 12, длительность импульсов которого выбирается несколько больше чем 2τ для исключения искажений фазы, возникающих при включении передатчика.The tunable microwave generator 1 generates continuous microwave oscillations of the frequency fnch, fm, fn, fm + fnch, fn + fnch. Oscillations of the carrier frequencies fm, fn arrive at the first and second strobe stages 2 and 3, which are controlled by pulses of duration τ generated by the first and second strobe generators 4 and 5. Synchronization of their start is carried out by synchronization pulses generated by the sync generator 6. Start of the second generator the strobe pulses 5 are delayed for a time t relative to the start of the first strobe pulse generator 4. This is achieved by delaying the synchronization pulses by time τ in the delay line for a duration s pulse τ 7. As a result, the outputs of the first and second gating stages 2 and 3 are formed by partial microwave pulses τ and carrier frequencies fm and fn. In this case, the partial pulses are shifted relative to each other by time τ. The obtained partial pulses are combined in the adder 8, forming a composite radio pulse with a duration of 2τ, consisting of frequencies fm and fn. The composite pulse is amplified in the transmitter 9 and through the receive-transmit switch 10 enters the transceiver antenna 11, which emits the pulse into space. In this case, the transmitter 9 is gated by a pulse modulator 12, the pulse duration of which is selected slightly more than 2τ to eliminate phase distortions that occur when the transmitter is turned on.

Отраженные от цели сигналы принимаются приемопередающей антенной 11 и через переключатель прием-передача 10 поступают в усилитель высокой частоты 13 радиолокационного приемника. После предварительного усиления сигналы поступают на первый 14 и второй 15 полосовые фильтры, где происходит разделение сигналов несущей частотой fm и fn.The signals reflected from the target are received by the transceiver antenna 11 and through the receive-transmit switch 10 enter the high-frequency amplifier 13 of the radar receiver. After preliminary amplification, the signals are fed to the first 14 and second 15 bandpass filters, where the signals are separated by a carrier frequency fm and fn.

Преобразование разделенных парциальных импульсов на промежуточную частоту осуществляется в первом и втором смесителях 16, 17, на гетеродинирующие входы которых поступает непрерывное колебание частотой fm+fnч и fn+fnч соответственно с третьего и четвертого выходов перестраиваемого СВЧ-генератора 1. Усиленные в первом и втором усилителях промежуточной частоты 18, 19 парциальные импульсы поступают на первые входы третьей и четвертой схем коммутации 27, 28 соответственно. Сигналы с выхода третьей схемы коммутации 27 поступают на первые входы первого или второго фазовых детекторов 20, 21, на вторые входы которых поступает опорное напряжение fnч с пятого выхода перестраиваемого СВЧ-генератора 1. Сигналы с выхода четвертой схемы коммутации 28 поступают на первые входы третьего или четвертого фазовых детекторов 29, 30, на вторые входы которых поступает опорное напряжение fnч с пятого выхода перестраиваемого СВЧ-генератора 1. На выходах первого или второго 20, 21, либо третьего или четвертого 29, 30 фазовых детекторов образуется видеоимпульс, амплитуда которого определяется разностью фаз принятого и опорного сигнала СВЧ-генератора. Видеоимпульсы с выхода первого или второго фазовых детекторов 20, 21 поступают на первый и второй входы первой схемы коммутации 22 соответственно. Первый в паре парциальный видеоимпульс, полученный из импульса несущей частоты fm, задерживается в первой линии задержки на два периода повторения 2Тп 32 и поступает на второй вход первой схемы вычитания 24, на первый вход которого поступает незадержанный второй парциальный видеоимпульс в паре, полученный из импульса несущей частоты fm. Видеоимпульсы с выхода второго или третьего фазовых детекторов 29, 30 поступают на первый и второй входы пятой схемы коммутации 31 соответственно. Первый в паре парциальный видеоимпульс, полученный из импульса несущей частоты fn, задерживается во второй линии задержки на два периода повторения 2Тп 33 и поступает на второй вход второй схемы вычитания 34, на первый вход которого поступает незадержанный второй парциальный видеоимпульс в паре, полученный из импульса несущей частоты fn.The conversion of the divided partial pulses to an intermediate frequency is carried out in the first and second mixers 16, 17, the heterodyne inputs of which receive a continuous oscillation with a frequency of fm + fnch and fn + fnch respectively from the third and fourth outputs of the tunable microwave generator 1. Amplified in the first and second amplifiers intermediate frequency 18, 19 partial pulses are fed to the first inputs of the third and fourth switching circuits 27, 28, respectively. The signals from the output of the third switching circuit 27 are fed to the first inputs of the first or second phase detectors 20, 21, the second inputs of which receive the reference voltage fnch from the fifth output of the tunable microwave generator 1. The signals from the output of the fourth switching circuit 28 are sent to the first inputs of the third or the fourth phase detectors 29, 30, at the second inputs of which the reference voltage fnh is supplied from the fifth output of the tunable microwave generator 1. At the outputs of the first or second 20, 21, or the third or fourth 29, 30 phase detectors A video pulse is produced, the amplitude of which is determined by the phase difference between the received and reference signal of the microwave generator. Video pulses from the output of the first or second phase detectors 20, 21 are fed to the first and second inputs of the first switching circuit 22, respectively. The first partial video pulse in the pair, obtained from the carrier frequency pulse fm, is delayed in the first delay line for two repetition periods of 2Tp 32 and enters the second input of the first subtraction circuit 24, the first input of which receives an undetected second partial video pulse in the pair, obtained from the carrier pulse frequency fm. Video pulses from the output of the second or third phase detectors 29, 30 are supplied to the first and second inputs of the fifth switching circuit 31, respectively. The first partial video pulse in the pair obtained from the carrier frequency pulse fn is delayed in the second delay line for two repetition periods of 2Tp 33 and is fed to the second input of the second subtraction circuit 34, the first input of which receives an undetected second partial video pulse in the pair obtained from the carrier pulse frequency fn.

Управление схемами коммутации 22, 26, 27, 28, 31 осуществляется управляющими сигналами процессора 23. Когда один из выходов первой (пятой) схемы коммутации 22 (31) подключается к первой (второй) линии задержки на два периода повторения 2Тп 32 (33), другой из ее выходов непосредственно соединяется со входом первой (второй) схемы вычитания 24 (34).The switching circuits 22, 26, 27, 28, 31 are controlled by the control signals of the processor 23. When one of the outputs of the first (fifth) switching circuit 22 (31) is connected to the first (second) delay line for two repetition periods of 2Tp 32 (33), the other of its outputs is directly connected to the input of the first (second) subtraction circuit 24 (34).

Вследствие того, что несущие частоты с фиксированной отстройкой формируются на одинаковых позициях парциальных импульсов, необходимо синхронизировать сигнал запуска дисплея СДЦ. Для этого используется вторая схема коммутации 26, соединенная с синхрогенератором 6 и выходом линии задержки 7, которая обеспечивает задержку запуска на время τ.Due to the fact that the carrier frequencies with a fixed detuning are formed at the same positions of the partial pulses, it is necessary to synchronize the start signal of the SDC display. For this, a second switching circuit 26 is used, connected to the clock 6 and the output of the delay line 7, which provides a delayed start for a time τ.

Таким образом, в предлагаемой радиолокационной системе с перестройкой несущей частоты в режиме СДЦ обеспечивается повышенная помехозащищенность по отношению к активным помехам путем усложнения закона перестройки несущей частоты составных зондирующих импульсов.Thus, in the proposed radar system with tuning of the carrier frequency in the SDC mode, increased noise immunity with respect to active interference is provided by complicating the law of tuning of the carrier frequency of composite probe pulses.

Claims

Радиолокационная система с перестройкой несущей частоты в режиме СДЦ, содержащая перестраиваемый СВЧ-генератор, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого и второго строб-каскадов соответственно, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго генераторов строб-импульсов соответственно, вход второго генератора строб-импульсов подключен к выходу линии задержки на длительность импульса τ, выходы первого и второго строб-каскадов подключены к первому и второму входам сумматора соответственно, выход которого соединен с первым входом передатчика, второй вход передатчика соединен с выходом импульсного модулятора, выход передатчика подключен к входу переключателя прием-передача, вход-выход которого соединен с входом-выходом приемопередающей антенны, а выход переключателя прием-передача соединен с входом усилителя высокой частоты, выход усилителя высокой частоты параллельно подключен к входам первого и второго полосовых фильтров, первый и второй полосовые фильтры последовательно соединены с первым смесителем, первым усилителем промежуточной частоты и вторым смесителем, вторым усилителем промежуточной частоты соответственно, при этом вторые входы первого и второго смесителей подключены к третьему и четвертому выходам перестраиваемого СВЧ-генератора соответственно, вторые входы первого и второго фазовых детекторов подключены к пятому выходу перестраиваемого СВЧ-генератора, выходы первого и второго фазовых детекторов подключены к первому и второму входам первой схемы коммутации соответственно, первый выход первой схемы коммутации подключен к первому входу первой схемы вычитания, выход синхрогенератора подключен к входу процессора, к входу первого генератора строб-импульсов, к входу линии задержки на длительность импульса τ, к входу импульсного модулятора, к первому входу второй схемы коммутации, при этом второй вход второй схемы коммутации подключен к выходу линии задержки на длительность импульса τ, первый выход процессора подключен к третьему входу первой схемы коммутации, второй выход процессора подключен к входу перестраиваемого СВЧ-генератора, третий выход соединен с третьим входом второй схемы коммутации, причем вторая схема коммутации синхронизирует сигнал запуска дисплея СДЦ, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены третья схема коммутации, четвертая схема коммутации, третий фазовый детектор, четвертый фазовый детектор, пятая схема коммутации, первая линия задержки на два периода повторения 2Тп, вторая линия задержки на два периода повторения 2Тп и вторая схема вычитания, при этом первый вход третьей схемы коммутации соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, второй вход соединен с пятым выходом процессора, а первый и второй выходы подключены к первым входам первого и второго фазовых детекторов соответственно, первый вход четвертой схемы коммутации соединен с выходом второго усилителя промежуточной частоты, второй вход с четвертым выходом процессора, а первый и второй выходы подключены к первым входам третьего и четвертого фазовых детекторов соответственно, вторые входы третьего и четвертого фазовых детекторов подключены к пятому выходу перестраиваемого СВЧ-генератора, второй выход первой схемы коммутации соединен с входом первой линии задержки на два периода повторения 2Тп, выход первой линии задержки на два периода повторения 2Тп подключен к второму входу первой схемы вычитания, выходы третьего и четвертого фазовых детекторов соединены с первым и вторым входами пятой схемы коммутации соответственно, третий вход пятой схемы коммутации подключен к шестому выходу процессора, первый выход пятой схемы коммутации соединен с первым входом второй схемы вычитания, а второй выход через вторую линию задержки на два периода повторения 2Тп - со вторым входом второй схемы вычитания, выходы первой и второй схем вычитания объединены, объединенный выход является выходом радиолокационной системы.A radar system with carrier frequency tuning in SDC mode, containing a tunable microwave generator, the first and second outputs of which are connected to the first inputs of the first and second strobe stages, respectively, the second inputs of which are connected to the outputs of the first and second strobe generators, respectively, the input of the second the strobe pulse generator is connected to the output of the delay line for the pulse duration τ, the outputs of the first and second strobe stages are connected to the first and second inputs of the adder, respectively, the output to connected to the first input of the transmitter, the second input of the transmitter is connected to the output of the pulse modulator, the output of the transmitter is connected to the input of the receive-transmit switch, the input-output of which is connected to the input-output of the transceiver antenna, and the output of the receive-transmit switch is connected to the input of the high-frequency amplifier , the output of the high-frequency amplifier is connected in parallel to the inputs of the first and second band-pass filters, the first and second band-pass filters are connected in series with the first mixer, the first amplifier daily frequency and a second mixer, a second intermediate frequency amplifier, respectively, while the second inputs of the first and second mixers are connected to the third and fourth outputs of the tunable microwave generator, respectively, the second inputs of the first and second phase detectors are connected to the fifth output of the tunable microwave generator, the outputs of the first and the second phase detectors are connected to the first and second inputs of the first switching circuit, respectively, the first output of the first switching circuit is connected to the first input of the first of the second subtraction circuit, the output of the clock is connected to the input of the processor, to the input of the first strobe pulse generator, to the input of the delay line for the pulse duration τ, to the input of the pulse modulator, to the first input of the second switching circuit, while the second input of the second switching circuit is connected to the output delay lines for the pulse duration τ, the first output of the processor is connected to the third input of the first switching circuit, the second output of the processor is connected to the input of the tunable microwave generator, the third output is connected to the third input of the WTO oh switching circuit, and the second switching circuit synchronizes the start signal of the SDC display, characterized in that it additionally includes a third switching circuit, a fourth switching circuit, a third phase detector, a fourth phase detector, a fifth switching circuit, a first delay line for two repetition periods 2Tp , the second delay line for two 2Tp repetition periods and the second subtraction circuit, while the first input of the third switching circuit is connected to the output of the first intermediate frequency amplifier, the second input is connected to the fifth the processor, and the first and second outputs are connected to the first inputs of the first and second phase detectors, respectively, the first input of the fourth switching circuit is connected to the output of the second intermediate-frequency amplifier, the second input with the fourth processor output, and the first and second outputs are connected to the first inputs of the third and the fourth phase detectors, respectively, the second inputs of the third and fourth phase detectors are connected to the fifth output of the tunable microwave generator, the second output of the first switching circuit is connected to during the first delay line for two 2Tp repetition periods, the output of the first delay line for two 2Tp repetition periods is connected to the second input of the first subtraction circuit, the outputs of the third and fourth phase detectors are connected to the first and second inputs of the fifth switching circuit, respectively, the third input of the fifth switching circuit is connected to the sixth processor output, the first output of the fifth switching circuit is connected to the first input of the second subtraction circuit, and the second output through the second delay line for two 2Tp repetition periods - with the second WTO input swarm of subtraction schemes, the outputs of the first and second subtraction schemes are combined, the combined output is the output of the radar system.