RU2319168C1 - Device for compensating signals received through side directional lobes - Google Patents
Device for compensating signals received through side directional lobes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319168C1 RU2319168C1 RU2006128803/09A RU2006128803A RU2319168C1 RU 2319168 C1 RU2319168 C1 RU 2319168C1 RU 2006128803/09 A RU2006128803/09 A RU 2006128803/09A RU 2006128803 A RU2006128803 A RU 2006128803A RU 2319168 C1 RU2319168 C1 RU 2319168C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switch
- output
- channel
- compensation
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для компенсации сигналов отражений от подстилающей поверхности, принимаемых по боковым лепесткам диаграммы направленности, в радиолокационных станциях, где использование отдельного приемного устройства для обработки сигналов компенсационной антенны невозможно из-за ограничений по массе и габаритам.The invention relates to radar and can be used to compensate for reflection signals from the underlying surface, received on the side lobes of the radiation pattern, in radar stations, where the use of a separate receiving device for processing the signals of the compensation antenna is impossible due to restrictions on weight and dimensions.
Устройства компенсации сигналов решают задачу подавления помеховых сигналов, принимаемых по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны. Наличие компенсации является обязательным в бортовых импульсно-доплеровских РЛС, работающих на фоне отражений от земной поверхности, в силу необходимости решения проблемы устранения отражений, принимаемых по боковым лепесткам диаграммы направленности.Signal compensation devices solve the problem of suppressing interference signals received along the side lobes of the antenna radiation pattern. Compensation is mandatory in airborne pulse-Doppler radars operating against reflections from the earth's surface, because it is necessary to solve the problem of eliminating reflections received from the side lobes of the radiation pattern.
Известны двухканальные устройства компенсации сигналов, принимаемых по боковым лепесткам [П.И.Дудник, Ю.И.Чересов. Авиационные радиолокационные устройства. Изд. ВВИА им. Н.Е.Жуковского, 1986 г., стр.330]. Блок-схема такого устройства приведена на фиг.1. На схеме фиг.1 показаны антенны, приемные каналы и сумматор, используемые по своему назначению. Для работы устройства компенсации обязательным является требование, чтобы в угловом направлении работы основной антенны ее диаграмма направленности имела коэффициент усиления больший, чем компенсационная антенна, а диаграмма направленности компенсационной антенны в угловых направлениях, соответствующих боковым лепесткам основной антенны РЛС, имела коэффициент усиления, близкий к соответствующим значениям коэффициента усиления основной антенны. При выполнении этого требования создаются условия для сопоставления сигналов, принимаемых по боковым лепесткам основной антенны, с сигналами, принимаемыми с тех же направлений компенсационной антенной.Two-channel devices for compensating signals received at the side lobes are known [P.I. Dudnik, Yu.I. Cheresov. Aviation radar devices. Ed. VVIA them. N.E. Zhukovsky, 1986, p. 330]. A block diagram of such a device is shown in figure 1. The diagram of figure 1 shows the antennas, receiving channels and the adder used for their intended purpose. For the operation of the compensation device, it is a requirement that in the angular direction of operation of the main antenna its radiation pattern has a gain greater than the compensation antenna, and the radiation pattern of the compensation antenna in the angular directions corresponding to the side lobes of the main radar antenna has a gain close to the corresponding gain values of the main antenna. When this requirement is met, conditions are created for comparing the signals received along the side lobes of the main antenna with the signals received from the same directions by the compensation antenna.
В схеме, приведенной на фиг.1, сигналы компенсационного канала принимаются своим приемным устройством. Сигналы основного и компенсационного каналов суммируются.In the circuit shown in figure 1, the signals of the compensation channel are received by its receiving device. The signals of the main and compensation channels are summed.
Результирующий сигнал Up на выходе сумматора при приеме сигнала помехи равен [там же, П.И.Дудник, Ю.И.Чересов. Авиационные радиолокационные устройства. Изд. ВВИА им. Н.Е.Жуковского, 1986 г., стр.330]The resulting signal Up at the output of the adder when receiving an interference signal is equal to [ibid, P.I. Dudnik, Yu.I. Cheresov. Aviation radar devices. Ed. VVIA them. N.E. Zhukovsky, 1986, p. 330]
Up=Uп·Gок(γп)·cos(27πft+φпок)+Uп·Gкк(γп)·Вк·cos(2πft+φпкк+φк), /1/Up = Uп · Gok (γп) · cos (27πft + φпок) + Uп · Gкк (γп) · Вк · cos (2πft + φпкк + φк), / 1 /
где Uп - амплитуда сигнала помехи;where Uп is the amplitude of the interference signal;
γп - угловое положение сигнала помехи;γп - the angular position of the interference signal;
φпок - фаза сигнала помехи в основном канале;φпок - phase of the interference signal in the main channel;
φпкк - фаза сигнала помехи в компенсационном канале;φпкк - phase of the interference signal in the compensation channel;
φк - изменение фазы, вносимое в компенсационном канале;φк - phase change introduced in the compensation channel;
Gок, Gк - коэффициенты усиления антенн основного и компенсационного каналов;Gok, Gк - gain of the antennas of the main and compensation channels;
f - частота излучения;f is the radiation frequency;
Вк - коэффициент передачи приемника компенсационного канала.VK is the gain of the receiver of the compensation channel.
Путем подбора коэффициента Вк и фазы φк для направления приема, определяемого углом γ, получают сумму сигналов основного и компенсационного каналов Up(γ)=0.By selecting the coefficient Bk and the phase φk for the direction of reception, determined by the angle γ, the sum of the signals of the main and compensation channels Up (γ) = 0 is obtained.
В импульсно-доплеровских РЛС с моноимпульсной антенной и цифровой обработкой сигналов компенсация помех по боковым лепесткам производится по схеме, приведенной на фиг.2 [А.И.Леонов, К.И.Фомичев. Моноимпульсная радиолокация. - М., Радио и связь, 1984, стр.83, рис. 4.15], [А.И.Канащенков, В.И.Меркулов. Защита радиолокационных систем от помех. - М., Радиотехника, 2003, стр.38].In a pulse-Doppler radar with a monopulse antenna and digital signal processing, interference compensation along the side lobes is performed according to the scheme shown in figure 2 [A.I. Leonov, K.I. Fomichev. Monopulse radar. - M., Radio and Communications, 1984, p. 83, Fig. 4.15], [A.I. Kanaschenkov, V.I. Merkulov. Protection of radar systems from interference. - M., Radio Engineering, 2003, p. 38].
Используемые в схеме фиг.2 стандартные блоки: антенна, приемное устройство, синхронный детектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и блок быстрого преобразования Фурье (БПФ) известны из литературы [А.И.Леонов, К.И.Фомичев. Моноимпульсная радиолокация. - М., Радио и связь, 1984, стр.14-65].Used in the scheme of figure 2 standard blocks: antenna, receiver, synchronous detector, analog-to-digital converter (ADC) and the fast Fourier transform (FFT) are known from the literature [A.I. Leonov, K.I. Fomichev. Monopulse radar. - M., Radio and Communications, 1984, pp. 14-65].
Преобразование БПФ производится над временной выборкой сигнала, элементы которой формируются АЦП. Временная выборка, обрабатываемая БПФ, хранится в запоминающем устройстве (буферный накопитель), который на фиг.2 не показан, поскольку преобразование БПФ всегда выполняется над массивом данных. Получаемые после преобразования БПФ выходные значения (выходной массив отсчетов) БПФ хранятся в своем запоминающем устройстве, которое также не показано на фиг.2, откуда они вызываются для дальнейшей обработки.FFT conversion is performed on a temporary sampling signal, the elements of which are formed by the ADC. The time sample processed by the FFT is stored in a storage device (buffer storage), which is not shown in FIG. 2, since the FFT conversion is always performed on the data array. Obtained after the FFT conversion, the output values (output array of samples) of the FFT are stored in its storage device, which is also not shown in FIG. 2, from where they are called for further processing.
Пороговое логическое устройство (ПЛУ), приведенное на схеме фиг.2, производит сопоставление сигналов суммарного и компенсационного каналов, выполняя операции с выходными отсчетами БПФ. ПЛУ режектирует (не пропускает на выход) те сигналы суммарного канала, амплитуда которых меньше амплитуды соответствующих по частоте сигналов компенсационного канала, что и является задачей устройства компенсации сигналов боковых лепестков.The threshold logic device (PLD), shown in the diagram of figure 2, compares the signals of the total and compensation channels, performing operations with the output samples of the FFT. The PLU rejects (does not pass to the output) those signals of the total channel whose amplitude is less than the amplitude of the frequency channel signals of the compensation channel, which is the task of the side lobe signal compensation device.
Устройство компенсации помех по боковым лепесткам согласно схеме фиг.2 является прототипом предлагаемого изобретения.The device for compensating interference along the side lobes according to the scheme of figure 2 is a prototype of the invention.
Недостатком прототипа построения устройства компенсации помех по боковым лепесткам (фиг.2) является необходимость иметь три приемных устройства (в суммарном, разностном и компенсационном каналах), каждое из которых включает собственно приемное устройство, синхронный детектор и АЦП. Это может оказаться неприемлемым в случае жестких ограничений по массе и габаритам, что имеет место в бортовых авиационных системах.The disadvantage of the prototype of the construction of a device for compensating interference along side lobes (Fig. 2) is the need to have three receiving devices (in the total, difference and compensation channels), each of which includes the receiving device itself, a synchronous detector and an ADC. This may be unacceptable in the case of severe restrictions on weight and dimensions, which is the case in airborne aircraft systems.
Задачей изобретения являлось улучшение массо-габаритных характеристик за счет использования одного приемного устройства для двух каналов.The objective of the invention was to improve the overall dimensions due to the use of one receiving device for two channels.
Поставленная задача решается в предлагаемом изобретении, блок-схемы вариантов которого приведены на фиг.3 и фиг.4, путем использования одного приемного устройства для приема сигналов компенсационного и суммарного каналов (фиг.3) или путем использования одного приемного устройства для приема сигналов компенсационного и разностного каналов (фиг.4). Для этого в предлагаемое устройство введены блок управления, а также переключатель, переключатель-выключатель и двухполюсный переключатель, которые по сигналам блока управления обеспечивают подключение поочередно компенсационного и суммарного каналов к приемному устройству суммарного канала (фиг.3) или поочередно компенсационного и разностного каналов к приемному устройству разностного канала (фиг.4) и подключение к выходу приемного устройства, используемого двумя каналами, блока БПФ, соответствующего обрабатываемым данным.The problem is solved in the present invention, the block diagrams of the variants of which are shown in figure 3 and figure 4, by using a single receiving device for receiving signals of the compensation and total channels (figure 3) or by using one receiving device to receive signals of the compensation and differential channels (figure 4). To do this, the control unit is introduced into the proposed device, as well as a switch, a switch-switch and a bipolar switch, which according to the signals of the control unit provide the connection of the compensation and total channels to the receiver of the total channel (Fig. 3) or the compensation and differential channels to the receiver the difference channel device (Fig. 4) and connecting to the output of the receiving device used by the two channels the FFT block corresponding to the processed data.
На фиг.1 представлена блок-схема известного двухканального устройства компенсации сигналов, принимаемых по боковым лепесткам.Figure 1 presents a block diagram of a known two-channel device for compensating signals received on the side lobes.
На фиг.2 представлена блок-схема устройства компенсации сигналов в импульсно-доплеровских РЛС с моноимпульсной антенной и цифровой обработкой сигналов (прототип).Figure 2 presents a block diagram of a device for compensating signals in a pulse-Doppler radar with a single-pulse antenna and digital signal processing (prototype).
На фиг.3 представлена блок-схема предлагаемого изобретения в варианте, когда для приема сигналов компенсационной антенны используется приемное устройство суммарного канала моноимпульсной РЛС.Figure 3 presents the block diagram of the invention in the embodiment when a receiving device of the total channel of a monopulse radar is used to receive the signals of the compensation antenna.
На фиг.4 представлена блок-схема предлагаемого изобретения в варианте, когда для приема сигналов компенсационной антенны используется приемное устройство разностного канала моноимпульсной РЛС.Figure 4 presents the block diagram of the invention in the embodiment when a receiving device of the difference channel of a monopulse radar is used to receive the signals of the compensation antenna.
На фиг.5 представлены сигналы, формируемые блоком управления.Figure 5 presents the signals generated by the control unit.
На фиг.6 представлена блок-схема алгоритма блока порогового логического устройства.FIG. 6 is a flowchart of a threshold logic unit.
Устройства компенсации сигналов, принимаемых по боковым лепесткам, приведенные на фиг.3 и фиг.4, содержат моноимпульсную антенну 1, компенсационную антенну 2, блок управления 3, переключатель 4, приемное устройство с синхронным детектором и АЦП суммарного канала 5, двухполюсный переключатель 6, переключатель-выключатель 7, приемное устройство с синхронным детектором и АЦП разностного канала 8, блок быстрого преобразования Фурье (БПФ) суммарного канала 9, блок БПФ компенсационного канала 10, блок БПФ разностного канала 11, пороговое логическое устройство 12.The compensation devices for signals received along the side lobes shown in FIGS. 3 and 4 contain a single-
Входящие в предлагаемое изобретение фиг.3-4 элементы 1, 2, 5, 8, 9, 10, 11 используются в соответствии со своим назначением [А.И.Леонов, К.И.Фомичев. Моноимпульсная радиолокация. - М., Радио и связь, 1984, стр.14-65].3-4
Блок управления 3 вырабатывает необходимые для работы устройства компенсации управляющие сигналы, вид которых приведен на фиг.5. На этой фигуре:The
- Ткомп - длительность импульса, задающего временной интервал, в течение которого принимаются и обрабатываются сигналы компенсационной антенны 2. Для этого ко входу приемного устройства (на фиг.3 это приемное устройство суммарного канала 5, на фиг.4 это приемное устройство разностного канала 8) подключена компенсационная антенна 2, а выход приемного устройства, обрабатывающего сигналы компенсационной антенны 2, соединен с блоком БПФ компенсационного канала 10. Второй приемный канал на этом временном интервале не задействован, так как переключатель-выключатель 7 на этом временном интервале не пропускает сигналы на его вход.- T comp - the duration of the pulse that sets the time interval during which the signals of the
- Тосн - временной интервал, в течение которого приемным устройством суммарного канала 5 принимаются и обрабатываются сигналы с суммарного выхода моноимпульсной антенны 1, а приемным устройством разностного канала 8 принимаются и обрабатываются сигналы с разностного выхода моноимпульсной антенны 1.- T osn - the time interval during which the signals from the differential output of the
- Ттакт - такт (период), с которым подключается компенсационный канал.- T cycle - cycle (period) at which the compensation channel is connected.
Блок управления 3 может быть выполнен в виде тригера [Справочник по основам радиолокационной техники. Под ред. В.В.Дружинина. - М.: Воениздат., 1967 г., стр.238-243]. В качестве блока управления 3 может использоваться синхронизатор РЛС, в котором интервалы Ткомп, Тосн, Ттакт формируются на основе счетчика импульсов эталонной частоты в результате сравнения счетчика с известным числом импульсов в каждом из этих временных интервалов.The
Переключатель 4 представляет собой устройство, имеющее два сигнальных входа и управляющий вход, которое при подаче на управляющий вход управляющего сигнала пропускает на выход первый входной сигнал. При отсутствии на управляющем входе управляющего сигнала на выход подается второй входной сигнал. Возможные реализации переключателя ВЧ-сигналов приведены в [Конструирование и расчет полосковых устройств. Под ред. И.С.Ковалева. - М., Сов.радио, 1974, с.223-239].
Двухполюсный переключатель 6 представляет собой устройство, имеющее сигнальный и управляющий входы и два выхода, которое по управляющей команде переключает входной сигнал с одного выхода на другой [А. Флорес. Организация вычислительных машин. Пер. с английского. - М., 1972, с.20-26].The
Переключатель-выключатель 7 представляет собой устройство, имеющее сигнальный и управляющий входы, которое при отсутствии на управляющем входе управляющего сигнала пропускает входной сигнал на выход, при подаче на управляющий вход управляющего сигнала поступающие на вход сигналы на выход не пропускаются. Возможные реализации переключателя-выключателя ВЧ-сигналов приведены в [Л.Г.Малорецкий. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ. - М., Сов.радио, 1976, с.190-195].The switch-switch 7 is a device having a signal and control inputs, which, if there is no control signal at the control input, passes the input signal to the output, and when a control signal is supplied to the control input, the output signals are not passed through. Possible implementations of the RF switch-switch are given in [L.G. Maloretsky. Microminiaturization of microwave elements and devices. - M., Sov.radio, 1976, S. 190-195].
Пороговое логическое устройство (ПЛУ) 12, выполняя сопоставление сигналов суммарного и компенсационного каналов, производит следующие операции с выходными отсчетами БПФ:The threshold logic device (PLD) 12, by comparing the signals of the total and compensation channels, performs the following operations with the output samples of the FFT:
- По составляющим выходных отсчетов БПФ суммарного канала Rei∑ и Imi∑ (i=1, 2, 3...NБПФ), где Nбпф - основание БПФ, находятся амплитуды 
- Для каждого i-го сигнала суммарного канала, превысившего порог, производится сравнение- For each i-th signal of the total channel that exceeded the threshold, a comparison is made
где Ai∑ - амплитуда сигнала суммарного канала на i-той частоте;where Ai∑ is the amplitude of the signal of the total channel at the i-th frequency;
КЗК - коэффициент запаса компенсации.KZK - reserve margin of compensation.
- Если условие /2/ выполняется, то сигнал i-го отсчета БПФ суммарного канала пропускается на выход ПЛУ. Если условие /2/ не выполняется, то сигнал i-го отсчета БПФ суммарного канала режектируется, т.е.- If condition / 2 / is fulfilled, then the signal of the i-th FFT sample of the total channel is passed to the PLU output. If condition / 2 / is not satisfied, then the signal of the i-th FFT sample of the total channel is rejected, i.e.
Таким образом, в результате компенсации сигналов боковых лепестков по схеме фиг.3-4 на выходе ПЛУ 12, являющемся выходом устройства компенсации, режектируются те сигналы суммарного канала, которые с учетом коэффициента запаса компенсации (условие /3/) превышают соответствующие сигналы компенсационного канала. Сигналы суммарного канала, превысившие порог, если они не превышают сигналы компенсационного канала, делаются равными нулю (условие /4/) и тем самым режектируются.Thus, as a result of compensation of the side lobe signals according to the scheme of Figs. 3-4, at the output of the
Пороговое логическое устройство 12 может реализоваться в виде алгоритма в вычислительной машине в соответствии с блок-схемой, приведенной на фиг.6, или в виде спецвычислителя, реализующего этот алгоритм.The
Предлагаемое изобретение применимо в бортовых квазинепрерывных РЛС с цифровой обработкой информации, в которых излучение сигналов и прием отраженных импульсов производится тактами заданной длительности Ттакт. В течение одного такта параметры излучения (несущая частота, период повторения импульсов, длительность излучаемых импульсов) не меняются. Длительность такта Ттакт выбирается такой, чтобы за время такта цель при любых допустимых эволюциях оставалась в одном элементе разрешения по дальности и частоте. В системах с электронным управлением лучом (ФАР, АФАР) за время такта положение луча постоянное. В системах с механическим перемещением луча угловая скорость луча выбирается так, чтобы за время такта луч перемещался на ~1/10 ширины диаграммы направленности основного канала. В обоих случаях за время такта изменением сигналов отражений от подстилающей поверхности, принимаемых по боковым лепесткам, за счет перемещения положения диаграммы направленности за время такта можно пренебречь, что и создает предпосылки для сопоставления данных суммарного и компенсационного каналов, полученных на разных временных интервалах одного такта.The present invention is applicable in airborne quasi-continuous radars with digital information processing, in which the radiation of signals and the reception of reflected pulses is performed with clock cycles of a given duration T clock . During one cycle, the radiation parameters (carrier frequency, pulse repetition period, duration of emitted pulses) do not change. The tact duration T tact is chosen so that during the tact time, the target, for any permissible evolutions, remains in one resolution element in range and frequency. In systems with electronic beam control (PAR, AFAR), the beam position is constant during the cycle time. In systems with mechanical movement of the beam, the angular velocity of the beam is selected so that during the cycle the beam moves ~ 1/10 of the width of the radiation pattern of the main channel. In both cases, during the cycle time, a change in the reflection signals from the underlying surface, taken along the side lobes, due to the displacement of the radiation pattern during the cycle time, can be neglected, which creates the prerequisites for comparing the data of the total and compensation channels obtained at different time intervals of one cycle.
Предлагаемое устройство компенсации, предназначенное для компенсации отражений от подстилающей поверхности, являющихся сигналами естественных помех, эффективно и при приеме по боковым лепесткам наиболее распространенных искусственных помех, таких как пассивные помехи и шумовые непрерывные помехи.The proposed compensation device, designed to compensate for reflections from the underlying surface, which are signals of natural interference, is effective when receiving on the side lobes of the most common artificial interference, such as passive interference and continuous noise.
В варианте 1 предлагаемого изобретения (фиг.3) суммарный выход моноимпульсной антенны 1 и выход компенсационной антенны 2 соединены с сигнальными входами переключателя 4, разностный выход моноимпульсной антенны 1 соединен с сигнальным входом переключателя-выключателя 7, выход блока управления 3 соединен с управляющими входами переключателя 4, переключателя-выключателя 7 и двухполюсного переключателя 6, выход переключателя-выключателя 7 соединен со входом приемного устройства с синхронным детектором и АЦП разностного канала 8, выход которого соединен с блоком БПФ разностного канала 11, выход переключателя 4 соединен со входом приемного устройства с синхронным детектором и АЦП суммарного канала 5, выход которого соединен со входом двухполюсного переключателя 6, один выход двухполюсного переключателя 6 соединен со входом блока БПФ суммарного канала 9, а другой выход двухполюсного переключателя 6 соединен со входом блока БПФ компенсационного канала 10, выходы блока БПФ суммарного канала 9 и блока БПФ компенсационного канала 10 соединены со входами порогового логического устройства 12.In embodiment 1 of the present invention (Fig. 3), the total output of the monopulse antenna 1 and the output of the compensation antenna 2 are connected to the signal inputs of the switch 4, the differential output of the monopulse antenna 1 is connected to the signal input of the switch-switch 7, the output of the control unit 3 is connected to the control inputs of the switch 4, switch-switch 7 and bipolar switch 6, the output of switch-switch 7 is connected to the input of the receiving device with a synchronous detector and the ADC of the differential channel 8, the output of which о is connected to the FFT block of the differential channel 11, the output of switch 4 is connected to the input of the receiving device with a synchronous detector and the ADC of the total channel 5, the output of which is connected to the input of the bipolar switch 6, one output of the bipolar switch 6 is connected to the input of the FFT block of the total channel 9, and the other output of the bipolar switch 6 is connected to the input of the FFT block of the compensation channel 10, the outputs of the FFT block of the total channel 9 and the FFT block of the compensation channel 10 are connected to the inputs of the threshold logic devices a 12.
Предлагаемое изобретение в варианте 1 (фиг.3) работает следующим образом.The invention in option 1 (figure 3) works as follows.
Сигналы с суммарного выхода моноимпульсной антенны 1 и с выхода компенсационной антенны 2 поступают на сигнальные входы переключателя 4. Сигнал с разностного выхода моноимпульсной антенны 1 поступает на переключатель-выключатель 7. Переключатель 4, переключатель-выключатель 7, а также двухполюсный переключатель 6 управляются сигналами блока управления 3. Блок управления 3 в соответствии с заданной временной диаграммой (см. фиг.5) формирует повторяющиеся с периодом Ттакт управляющие сигналы, равные "1", на временном интервале Ткомп и, равные "0", на временном интервале Тосн.The signals from the total output of the
В течение интервала времени Ткомп, пока на управляющий вход переключателя 4 поступает сигнала равный "1", на выход переключателя 4 пропускаются сигналы, принимаемые компенсационной антенной 2. Эти сигналы обрабатываются блоком приемного устройства с синхронным детектором и АЦП суммарного канала 5, включая операции усиления, синхронного детектирования, аналого-цифрового преобразования каждой квадратурной составляющей, и поступают на сигнальный вход двухполюсного переключателя 6. На управляющий вход двухполюсного переключателя 6 поступает тот же управляющий сигнал, равный "1", что и на переключатель 4. При наличии на управляющем входе двухполюсного переключателя 6 сигнала, равного "1", поступившие на его сигнальный вход сигналы с выхода АЦП пропускаются двухполюсным переключателем 6 на вход блока БПФ компенсационного канала 10. При этом поступающие в блок БПФ компенсационного канала 10 в течение Ткомп сигналы накапливаются во входном массиве БПФ компенсационного канала. После выполнения в блоке БПФ компенсационного канала 10 операции БПФ массив выходных сигналов БПФ компенсационного канала передается в пороговое логическое устройство 12. На интервале времени Ткомп во время работы компенсационного канала сигналы разностного канала не обрабатываются, так как переключатель-выключатель 7, на сигнальный вход которого они поступают, не пропускает сигналов в блок приемного устройства с синхронным детектором и АЦП разностного канала 8. Для этого на управляющий вход переключателя-выключателя 7 также подается управляющий сигнал, равный "1", с блока управления 3.During the time interval T comp , while the control input of
По окончании интервала времени Ткомп управляющий сигнал, формируемый блоком управления 3, меняется с "1" на "0". При этом блок управления 3 дает управляющий сигнал, равный "0", на временном интервале Тосн, см. фиг.5.At the end of the time interval T comp the control signal generated by the
В течение временного интервала Тосн обрабатываются сигналы суммарного и разностного каналов. На этом интервале на управляющий вход переключателя 4 с блока управления 3 поступает сигнал, равный "0", и переключатель 4 пропускает на выход сигналы суммарного канала моноимпульсной антенны 1. Эти сигналы обрабатываются в приемном устройстве с синхронным детектором и АЦП суммарного канала 5 и поступают на сигнальный вход двухполюсного переключателя 6. На управляющий вход двухполюсного переключателя 6 поступает тот же управляющий сигнал, равный "0", что и на переключатель 4. При наличии на управляющем входе двухполюсного переключателя 6 сигнала, равного "0", поступившие на его сигнальный вход сигналы с выхода АЦП суммарного канала пропускаются на вход блока БПФ суммарного канала 9. При этом поступающие в блок БПФ суммарного канала 9 в течение Тосн сигналы накапливаются во входном массиве БПФ суммарного канала. После выполнения в блоке БПФ суммарного канала 9 операции БПФ массив выходных сигналов БПФ суммарного канала передается в пороговое логическое устройство 12.During the time interval T DOS the signals of the sum and difference channels are processed. At this interval, the control input of
Пороговое логическое устройство 12 производит сопоставление выходных сигналов блоков БПФ суммарного 9 и компенсационного 10 каналов и пропускает на выход сигналы суммарного канала в соответствии с алгоритмом фиг.6, реализующем условия /3/, /4/. Массив сигналов на выходе порогового логического устройства 12 является выходом устройства компенсации.The
На временном интервале Тосн переключатель-выключатель 7 для обеспечения одновременной работы суммарного и разностного каналов пропускает сигналы разностного канала в приемное устройство с синхронным детектором и АЦП разностного канала 8. Для этого на управляющий вход переключателя-выключателя 7 с блока управления 3 также подается управляющий сигнал, равный "0". Сигналы разностного выхода моноимпульсной антенны 1, пройдя переключатель-выключатель 7, после обработки в приемном устройстве с синхронным детектором и АЦП разностного канала 8 поступают в блок БПФ разностного канала 11. Выходные сигналы блока БПФ разностного канала 11 используются для расчета сигналов угловых ошибок (вместе с сигналами суммарного канала, прошедшими на выход порогового логического устройства).In the time interval T, the main switch-switch 7 for simultaneous operation of the total and differential channels transmits the signals of the difference channel to the receiver with a synchronous detector and the ADC of the differential channel 8. For this, a control signal is also sent to the control input of the switch-switch 7 from the
На фиг.4 представлена блок-схема предлагаемого изобретения в варианте 2, когда для приема сигналов компенсационного канала используется приемное устройство разностного канала.Figure 4 presents a block diagram of the invention in
При компенсации сигналов по схеме фиг.4 приемные каналы предварительно настраиваются (специальный режим корректировок) для обеспечения одинаковых значений фазовых сдвигов и коэффициентов усиления в обоих каналах.When compensating the signals according to the scheme of Fig. 4, the receiving channels are pre-configured (special adjustment mode) to ensure the same values of phase shifts and amplification factors in both channels.
Устройство на фиг.4 содержит те же блоки, что и устройство на фиг.3.The device in figure 4 contains the same blocks as the device in figure 3.
В варианте 2 предлагаемого изобретения (фиг.4) суммарный выход моноимпульсной антенны 1 соединен с сигнальным входом переключателя-выключателя 7, разностный выход моноимпульсной антенны 1 соединен с сигнальным входом переключателя 4, выход блока управления 3 (так же как и в варианте 1) соединен с управляющими входами переключателя 4, переключателя-выключателя 7 и двухполюсного переключателя 6, выход переключателя-выключателя 7 соединен с входом приемного устройства с синхронным детектором и АЦП суммарного канала 5, выход которого соединен с блоком БПФ суммарного канала 9, выход переключателя 4 соединен со входом приемного устройства с синхронным детектором и АЦП разностного канала 8, выход которого соединен с сигнальным входом двухполюсного переключателя 6, один выход двухполюсного переключателя 6 соединен со входом блока БПФ разностного канала 11, а другой выход двухполюсного переключателя 6 соединен со входом блока БПФ компенсационного канала 10, выходы блока БПФ компенсационного канала 10 и блока БПФ разностного канала 11 соединены со входами порогового логического устройства.In
Предлагаемое изобретение фиг.4 работает по той же логике, что и устройство фиг.3, обеспечивая на временном интервале Ткомп прием и обработку сигналов компенсационного канала, а на временном интервале Тосн одновременный прием и обработку сигналов суммарного и разностного каналов.The invention Figure 4 operates on the same logic as the device of Figure 3, providing the time interval T computer receiving and processing compensation channel signals and the time interval T est simultaneous reception and processing of signals sum and difference channels.
Предлагаемое изобретение в варианте 2 (фиг.4) работает следующим образом.The invention in option 2 (figure 4) works as follows.
Сигналы с разностного выхода моноимпульсной антенны 1 и с выхода компенсационной антенны 2 поступают на сигнальные входы переключателя 4. Сигнал с суммарного выхода моноимпульсной антенны 1 поступает на переключатель-выключатель 7. Переключатель 4, переключатель-выключатель 7, а также двухполюсный переключатель 6 управляются сигналами блока управления 3. Блок управления 3 в соответствии с заданной временной диаграммой (см. фиг.5) формирует повторяющиеся с периодом Ттакт управляющие сигналы, равные "1", на временном интервале Ткомп и, равные "0", на временном интервале Тосн.The signals from the differential output of the
В течение интервала времени Ткомп, пока на управляющий вход переключателя 4 поступает сигнал, равный "1", на выход переключателя 4 пропускаются сигналы, принимаемые компенсационной антенной 2. Эти сигналы обрабатываются блоком приемного устройства с синхронным детектором и АЦП разностного канала 8, включая операции усиления, синхронного детектирования, аналого-цифрового преобразования каждой квадратурной составляющей, и поступают на сигнальный вход двухполюсного переключателя 6. На управляющий вход двухполюсного переключателя 6 поступает тот же управляющий сигнал, равный "1", что и на переключатель 4. При наличии на управляющем входе двухполюсного переключателя 6 сигнала, равного "1", поступившие на его сигнальный вход сигналы с выхода АЦП пропускаются двухполюсным переключателем 6 на вход блока БПФ компенсационного канала 10. При этом поступающие в блок БПФ компенсационного канала 10 в течение Ткомп сигналы накапливаются во входном массиве БПФ компенсационного канала. После выполнения в блоке БПФ компенсационного канала 10 операции БПФ массив выходных сигналов БПФ компенсационного канала передается в пороговое логическое устройство 12. На интервале времени Ткомп во время работы компенсационного канала сигналы суммарного канала не обрабатываются, так как переключатель-выключатель 7, на сигнальный вход которого они поступают, не пропускает сигналов в блок приемного устройства с синхронным детектором и АЦП суммарного канала 5. Для этого на управляющий вход переключателя-выключателя 7 также подается управляющий сигнал, равный "1", с блока управления 3.During the time interval T comp , until the control input of
По окончании интервала времени Ткомп управляющий сигнал, формируемый блоком управления 3, меняется с "1" на "0". При этом блок управления 3 дает управляющий сигнал, равный "0", на временном интервале Тосн, см. фиг.5.At the end of time interval T PC control signal generated by the
В течение временного интервала Тосн обрабатываются сигналы суммарного и разностного каналов. На этом интервале на управляющий вход переключателя 4 с блока управления 3 поступает сигнал, равный "0", и переключатель 4 пропускает на выход сигналы разностного канала моноимпульсной антенны 1. Эти сигналы обрабатываются в приемном устройстве с синхронным детектором и АЦП разностного канала 8 и поступают на сигнальный вход двухполюсного переключателя 6. На управляющий вход двухполюсного переключателя 6 поступает тот же управляющий сигнал, равный "0", что и на переключатель 4. При наличии на управляющем входе двухполюсного переключателя 6 сигнала, равного "0", поступившие на его сигнальный вход сигналы с выхода АЦП разностного канала пропускаются на вход блока БПФ разностного канала 11. При этом поступающие в блок БПФ разностного канала 11 в течение Тосн сигналы накапливаются во входном массиве БПФ разностного канала. После выполнения в блоке БПФ разностного канала 11 операции БПФ массив выходных сигналов БПФ разностного канала используется для расчета сигналов угловых ошиок.During the time interval T DOS the signals of the sum and difference channels are processed. At this interval, a signal equal to “0” is received at the control input of
На временном интервале Тосн переключатель-выключатель 7 для обеспечения одновременной работы суммарного и разностного каналов пропускает сигналы суммарного канала в приемное устройство с синхронным детектором и АЦП суммарного канала 5. Для этого на управляющий вход переключателя-выключателя 7 с блока управления 3 также подается управляющий сигнал, равный "0". Сигналы суммарного выхода моноимпульсной антенны 1, пройдя переключатель-выключатель 7, после обработки в приемном устройстве с синхронным детектором и АЦП суммарного канала 5 поступают в блок БПФ суммарного канала 9. После выполнения операции БПФ массив выходных сигналов БПФ суммарного канала 9 передается в пороговое логическое устройство 12.In the time interval T, the main switch-switch 7 for simultaneous operation of the total and differential channels passes the signals of the total channel to a receiver with a synchronous detector and the ADC of the
Пороговое логическое устройство 12 производит сопоставление выходных сигналов блоков БПФ суммарного 9 и компенсационного 10 каналов и пропускает на выход сигналы суммарного канала в соответствии с алгоритмом фиг.6, реализующем условия /3/, /4/. Массив сигналов на выходе порогового логического устройства 12 является выходом устройства компенсации.The
В вариантах 1 и 2 предлагаемого устройства компенсации сигналов отражений от подстилающей поверхности, принимаемых по боковым лепесткам диаграммы направленности, указанная компенсация обеспечивается при использовании двух приемных устройств вместо трех приемных устройств, имевшихся в прототипе. Тем самым достигается уменьшение массы и габаритов.In
Образец предлагаемого устройства компенсации сигналов, принимаемых по боковым лепесткам, в варианте 2, построенный по схеме фиг.4, успешно прошел испытания и готов к промышленному использованию.A sample of the proposed device for compensating signals received by the side lobes, in
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006128803/09A RU2319168C1 (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Device for compensating signals received through side directional lobes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006128803/09A RU2319168C1 (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Device for compensating signals received through side directional lobes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2319168C1 true RU2319168C1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39281048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006128803/09A RU2319168C1 (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Device for compensating signals received through side directional lobes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319168C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2530548C1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-10-10 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ | Protection method of surveillance radar station against passive jamming received on side lobes of antenna directivity pattern |
| RU2583850C1 (en) * | 2015-02-26 | 2016-05-10 | Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") | Method of protecting surveillance radar station with phased antenna array from interference (versions) |
-
2006
- 2006-08-09 RU RU2006128803/09A patent/RU2319168C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛЕОНОВ А.И., ФОМИЧЕВ К.И. Моноимпульсная радиолокация. - М.: Радио и связь, 1984, с.14-65, 83. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2530548C1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-10-10 | ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НИИ измерительных приборов-Новосибирский завод имени Коминтерна" /ОАО "НПО НИИИП-НЗиК"/ | Protection method of surveillance radar station against passive jamming received on side lobes of antenna directivity pattern |
| RU2583850C1 (en) * | 2015-02-26 | 2016-05-10 | Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") | Method of protecting surveillance radar station with phased antenna array from interference (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10539645B2 (en) | Angle of arrival estimation | |
| US6700536B1 (en) | System and method for determining a direction of incident electromagnetic signals | |
| EP2087368B1 (en) | Method and system for detecting signal sources in a surveillance space | |
| US10054668B2 (en) | Probabilistic signal, detection, and track processing architecture and system | |
| US8884810B2 (en) | Compact beacon radar and full ATC services system | |
| US4885590A (en) | Blind speed elimination for dual displaced phase center antenna radar processor mounted on a moving platform | |
| US9213095B2 (en) | Combined direction finder and radar system, method and computer program product | |
| EP3224646A1 (en) | Method and apparatus for increasing angular resolution in an automotive radar system | |
| US7737892B2 (en) | Time delay beamformer and method of time delay beamforming | |
| US20040160364A1 (en) | Digital instantaneous direction finding system | |
| KR20190123683A (en) | Angular resolution of targets using separate radar receivers | |
| Zheng et al. | Radar detection and motion parameters estimation of maneuvering target based on the extended keystone transform (July 2018) | |
| IL144486A (en) | Radar system comprising a system for use in a monopulse radar | |
| RU2315332C1 (en) | Radiolocation station | |
| Yang et al. | RF emitter geolocation using amplitude comparison with auto-calibrated relative antenna gains | |
| RU2319168C1 (en) | Device for compensating signals received through side directional lobes | |
| KR102158740B1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR ESTIMATING RADAR DoA | |
| US7062001B2 (en) | Adaptive multi-channel, multi-function | |
| Gould et al. | A multiband passive radar demonstrator | |
| US11960023B2 (en) | Radar device | |
| RU2399067C1 (en) | Radar installation for detecting aerial targets | |
| Lin et al. | Human tracking using a two-element antenna array | |
| JP3061738B2 (en) | Distance measuring apparatus and distance measuring method using multi-PRF method | |
| RU2722408C1 (en) | Digital receiving module of active phased antenna array | |
| RU2278397C2 (en) | Method and device for selection of signals from above-water target in mono-impulse radiolocation station |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090810 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100820 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200810 |