RU2715050C1

RU2715050C1 - Multichannel interference transmitter

Info

Publication number: RU2715050C1
Application number: RU2019113594A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Николаевич Донских; Александр Анатольевич Болкунов; Василий Федорович Ивойлов; Павел Дмитриевич Мурзинов; Михаил Федорович Пашук; Александр Павлович Саркисьян; Александр Васильевич Юрьев
Original assignee: Акционерное общество "Научно-технический центр радиоэлектронной борьбы"
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-02-25

Abstract

FIELD: radio equipment.

SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used in developing means of radioelectronic suppression of radioelectronic devices of different functional purpose. In the multichannel interference transmitter, interference generation channels are made in the form of serially connected modules for calculating samples of generated noise (5.1…5.N), devices for storing samples of generated noise (6.1...6.N) and digital-to-analogue converters (7.1...7.N), input of reading control unit (3) is connected to output of control and monitoring module (1), and outputs of reading control unit are connected to third inputs of devices for storage of readings of formed noise. Multichannel interference transmitter also has a reference frequency generator (2), switch (8), amplification, filtration and interference emission channels (9.1...9.N).

EFFECT: technical result of the invention is the elimination of the possibility of using the opposing side of radiation of interference transmitters for detecting aerial targets, multi-position radar stations and systems, which use signals of non-included transmitters, by synthesis in channels of generation of repeated coherent interference of specified duration and creation of multiple false marks due to this.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке средств радиоэлектронного подавления радиоэлектронных средств различного функционального назначения, в частности, приемных устройств потребителей глобальных навигационных спутниковых систем.The invention relates to the field of radio engineering and can be used in the development of means of electronic suppression of electronic means of various functional purposes, in particular, receiving devices of consumers of global navigation satellite systems.

Известны передатчики и системы помех, содержащие формирователи помех, усилители и антенны [см., например, полезная модель №30054, U1, МПК Н04К 3/00, опубл. 10.06.2003 г.; полезная модель №31891, U1, МПК Н04К 3/00, опубл. 27.08.2003 г.; патент RU №2656247, С1, МПК Н04К 3/00, опубл. 04.06.2018 г.; патент RU №2666126, С1, МПК G01S 7/36, Н04К 3/00, опубл. 06.09.2018 г.].Known transmitters and interference systems containing jammers, amplifiers and antennas [see, for example, utility model No. 30054, U1, IPC N04K 3/00, publ. 06/10/2003; Utility Model No.31891, U1, IPC Н04К 3/00, publ. August 27, 2003; RU patent No. 2656247, C1, IPC Н04К 3/00, publ. June 4, 2018; RU patent No. 2666126, C1, IPC G01S 7/36, H04K 3/00, publ. September 6, 2018].

Недостатком известных передатчиков и систем помех является возможность использования противоборствующей стороной их излучения для обнаружения воздушных целей, в том числе летящих на предельно малых высотах, многопозиционными радиолокационными станциями и системами, которые используют сигналы передатчиков, не входящих в состав системы, то есть используют стороннее, "чужое" излучение. Создание таких многопозиционных радиолокационных станций и систем являются перспективным направлением развития радиолокации, которое позволяет повысить помехозащищенность, живучесть и информационные возможности радиолокационных средств [см., например, патент RU №2563872, С2, МПК G01S 7/42, опубл. 27.09.2015 г.].A disadvantage of the known transmitters and interference systems is the possibility of using the opposing side of their radiation to detect air targets, including flying at extremely low altitudes, by multi-position radar stations and systems that use signals from transmitters that are not part of the system, that is, they use third-party, " alien "radiation. The creation of such multi-position radar stations and systems is a promising direction in the development of radar, which can improve the noise immunity, survivability and information capabilities of radar systems [see, for example, patent RU No. 2563872, C2, IPC G01S 7/42, publ. September 27, 2015].

Известны передатчики помех, содержащие формирователи помех, усилители и антенны [см., например, патент США №3720944, МПК Н04К 3/00, опубл. 13.03.1973 г.], обеспечивающие за счет использования линий задержки (или цепей обратной связи) формирование повторяющихся помех, препятствующих определению координат постановщика помех корреляционными системами обнаружения. Такие передатчики помех затрудняют так же использовать их излучение для работы многопозиционных радиолокационных станций и систем.Known jammers containing jammers, amplifiers and antennas [see, for example, US patent No. 3720944, IPC H04K 3/00, publ. 03/13/1973], providing through the use of delay lines (or feedback circuits) the formation of repetitive noise that impedes the determination of the coordinates of the jammer by correlation detection systems. Such interference transmitters also make it difficult to use their radiation for the operation of multi-position radar stations and systems.

Недостатком известных передатчиков помех являются ограниченные (количеством применяемых линий задержки) возможности по числу формируемых повторяющихся помех и отсутствие управления в реальном масштабе времени продолжительностью создания повторяющихся помех.A disadvantage of the known interference transmitters is the limited (by the number of delay lines used) capabilities in terms of the number of generated repeated interference and the lack of real-time control of the duration of the creation of repeated interference.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является многоканальный передатчик радиопомех, содержащий модуль управления и контроля, генератор опорной частоты, N - каналов формирования помех, коммутатор, K - каналов усиления, фильтрации и излучения помех [см., например, патент RU №2479919, С1, МПК Н04 В 1/04, опубл. 20.04.2013 г.]. Многоканальный передатчик радиопомех обеспечивает широкие «функциональные возможности по постановке рациональных, с максимально достижимой ситуационной эффективностью, определяемой реальным результатом технически исправных каналов усиления, фильтрации, излучения помеховых сигналов…».The closest in technical essence to the claimed invention is a multichannel radio interference transmitter containing a control and monitoring module, a reference frequency generator, N - interference generating channels, a switch, K - amplification, filtering and interference radiation channels [see, for example, patent RU No. 2479919 , C1, IPC Н04 В 1/04, publ. 04/20/2013]. The multichannel radio interference transmitter provides broad “functionality for setting up rational, with the highest achievable situational efficiency, determined by the real result of technically sound amplification, filtering, and interference signal emission channels ...”.

Недостатком известного многоканального передатчика радиопомех является возможность использования противоборствующей стороной излучения передатчиков для обнаружения воздушных целей, в том числе летящих на предельно малых высотах, многопозиционными радиолокационными станциями и системами, которые используют сигналы передатчиков, не входящих в состав системы.A disadvantage of the known multi-channel radio interference transmitter is the possibility of using the warring side of the radiation of the transmitters to detect air targets, including flying at extremely low altitudes, by multi-position radar stations and systems that use signals from transmitters that are not part of the system.

Техническим результатом изобретения является исключение возможности использования противоборствующей стороной излучения передатчиков для обнаружения воздушных целей, за счет синтеза в каналах формирования множества повторяющихся когерентных помех заданной продолжительности и создания за счет этого в многопозиционных радиолокационных системах множества ложных отметок, а изменение начала считывания в каналах формирования помех обеспечивает изменение виртуального местоположения ложных отметок.The technical result of the invention is the elimination of the possibility of the use of transmitters' radiation by the opposing side for the detection of air targets, due to the synthesis in the channels of the formation of many repeated coherent interference of a given duration and due to this, in multi-position radar systems, many false marks, and a change in the read start in the interference formation channels provides Change the virtual location of false marks.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном многоканальном передатчике радиопомех, содержащем модуль управления и контроля, генератор опорной частоты, N - каналов формирования помех, коммутатор, K - каналов усиления, фильтрации и излучения помех, при этом N выходов модуля управления и контроля подключены к входам каналов формирования помех, выходы которых через коммутатор подключены к входам каналов усиления, фильтрации и излучения помех, N+1 выход модуля управления и контроля подключен к N+1 входу коммутатора, а выход генератора опорной частоты подключен к входу модуля управления и контроля и к вторым входам K - каналов усиления, фильтрации и излучения помех, согласно изобретению каналы формирования помех выполнены в виде последовательно соединенных модулей расчета отсчетов формируемых помех, устройств хранения отсчетов формируемых помех и цифроаналоговых преобразователей, при этом к вторым входам устройств хранения отсчетов формируемых помех подключен выход генератора опорной частоты, дополнительно введен блок управления считыванием, вход которого подключен к N+2 выходу модуля управления и контроля, а выходы блока управления считыванием подключены к третьим входам устройств хранения отсчетов формируемых помех.The specified technical result is achieved by the fact that in the well-known multichannel radio interference transmitter containing a control and monitoring module, a reference frequency generator, N - interference generating channels, a switch, K - amplification, filtering and interference radiation channels, while N outputs of the control and monitoring module are connected to the inputs of the channels of formation of interference, the outputs of which through the switch are connected to the inputs of the channels of amplification, filtering and emission of interference, N + 1 the output of the control and monitoring module is connected to the N + 1 input of the switch, and the output the reference frequency nerator is connected to the input of the control and monitoring module and to the second inputs of K - channels for amplifying, filtering and emitting interference, according to the invention, the interference generating channels are made in the form of series-connected modules for calculating the generated interference samples, storage devices for the generated interference samples and digital-analog converters, this, the output of the reference frequency generator is connected to the second inputs of the storage devices of the samples of generated interference, an additional control unit for reading, the input of о is connected to the N + 2 output of the control and monitoring module, and the outputs of the reading control unit are connected to the third inputs of the storage devices of the generated interference readings.

Сущность изобретения заключается в том, что каналы формирования помех выполнены в виде последовательно соединенных модулей расчета отсчетов формируемых помех, устройств хранения отсчетов формируемых помех и цифроаналоговых преобразователей, при этом к вторым входам устройств хранения отсчетов формируемых помех подключен выход генератора опорной частоты, дополнительно введен блок управления считыванием, вход которого подключен к N+2 выходу модуля управления и контроля, а выходы блока управления считыванием подключены к третьим входам устройств хранения отсчетов формируемых помех.The essence of the invention lies in the fact that the interference generation channels are made in the form of series-connected modules for calculating the generated interference samples, storage devices for the generated interference samples and digital-to-analog converters, while the output of the reference frequency generator is connected to the second inputs of the storage devices for generated interference samples, an additional control unit is introduced by reading, the input of which is connected to the N + 2 output of the control and monitoring module, and the outputs of the reading control unit are connected to the third inputs m storage devices for samples of generated interference.

Этим достигается указанный в изобретении технический результат.This achieves the technical result indicated in the invention.

Структурная схема многоканального передатчика помех приведена на чертеже, где обозначено: 1 - модуль управления и контроля, 2 - генератор опорной частоты, 3 - блок управления считыванием, 4.1…4.N - каналы формирования помех, 5.1…5.N - модули расчета отсчетов формируемых помех, 6.1…6.N - устройства хранения отсчетов формируемых помех, 7.1…7.N - цифроаналоговые преобразователи, 8 - коммутатор, 9.1…9.K - каналы усиления, фильтрации и излучения помех.The block diagram of a multi-channel interference transmitter is shown in the drawing, where it is indicated: 1 - control and monitoring module, 2 - reference frequency generator, 3 - readout control unit, 4.1 ... 4.N - interference generating channels, 5.1 ... 5.N - counting calculation modules generated interference, 6.1 ... 6.N - storage devices for samples of generated interference, 7.1 ... 7.N - digital-to-analog converters, 8 - switch, 9.1 ... 9.K - channels for amplification, filtering and emission of interference.

Назначение элементов схемы ясно из их названия. Все устройства могут быть выполнены с использованием выпускаемых промышленностью радиотехнических элементов. Модули расчета отсчетов формируемой помехи могут быть выполнены на основе отечественных микропроцессорных вычислительных элементов семейства «Эльбрус», например, с использованием микропроцессоров MЦCT-R500 с архитектурой SPARC [см., например, Ким А.К., Перекатов, В.И., Ермаков С.Г. Микропроцессоры и вычислительные комплексы семейства «Эльбрус». - СПб.: Питер, 2013, с. 68-74]. Устройства хранения отсчетов формируемой помехи могут быть реализованы на основе микросхем памяти, а цифроаналоговые преобразователи одним из известных технических решений [см., например, Федоркова Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП. Функционирование, параметры, применение. - Энергоатомиздат, 1990, с. 48-129]. Блок управления считыванием может быть выполнен на микроконтроллерах семейства PIC, AVR или ARM.The assignment of circuit elements is clear from their name. All devices can be made using commercially available radio elements. The modules for calculating the samples of the generated interference can be performed on the basis of domestic microprocessor-based computing elements of the Elbrus family, for example, using MCTC-R500 microprocessors with SPARC architecture [see, for example, Kim A.K., Perekatov, V.I., Ermakov S.G. Microprocessors and computing systems of the Elbrus family. - St. Petersburg: Peter, 2013, p. 68-74]. Storage devices for samples of the generated interference can be implemented on the basis of memory chips, and digital-to-analog converters are one of the well-known technical solutions [see, for example, Fedorkova BG, Telets V.A. DAC and ADC chips. Functioning, parameters, application. - Energoatomizdat, 1990, p. 48-129]. The read control unit can be implemented on microcontrollers of the PIC, AVR or ARM family.

Многоканальный передатчик помех работает аналогично прототипу. Отличие заключается в следующем. С модуля управления и контроля 1 на входы модулей расчета отсчетов формируемых помех 5.1…5.N поступает информация, как и в прототипе, о виде и параметрах формируемых помех (вид модуляции, необходимая полоса, структура модулирующего сигнала, значение несущей частоты). Причем для каждого канала формирования помех 4.1…4.N могут независимо назначаться разные виды и параметры формируемых помех. В соответствии с поступившей информацией в модулях расчета отсчетов формируемых помех 5.1…5.N в соответствии с теоремой Котельникова [см., например, Васильев К.К., Глушков В.А., Дормидонтов А.В.,. Нестеренко А.Г. Теория электрической связи: учебное пособие. Под общ. ред. К.К. Васильева. - Ульяновск: УлГТУ, 2008, с. 39-42] вычисляются отсчеты для формируемого вида помехи. Рассчитанные значения отсчетов формируемой помехи переводятся в двоичный вид и передаются с модулей расчета отсчетов формируемых помех 5.1…5.N в соответствующие устройства хранения отсчетов формируемых помех 6.1…6.N. В устройствах хранения отсчетов формируемых помех 6.1…6.N осуществляется последовательная запись и хранение в двоичном коде всех поступивших отсчетов. В дальнейшем происходит последовательное считывание отсчетов в цифроаналоговые преобразователи 7.1…7.N с частотой дискретизации, формируемой из сигнала опорной частоты и равной частоте, которая использовалась при расчете выборок отсчетов. Начало, продолжительность и повторяемость считывания в каждом канале формирования помех 4.1…4.N задается блоком управления считыванием 3 по информации, поступающей с модуля управления и контроля 1. Таким образом, на выходах устройствах хранения отсчетов формируемых помех 6.1…6.N в цифровом виде формируются помехи в виде повторяющихся последовательностей с заданным временем начала и продолжительности каждой из повторяющихся последовательностей. После восстанавливающей фильтрации на выходах цифроаналоговых преобразователей 7.1…7.N формируются помехи в аналоговом виде. Таким образом, в каналах формирования помех 4.1…4.N синтезируется помеха с заданными параметрами, в том числе с заданными параметрами повторения. С выходов цифроаналоговых преобразователей 7.1…7.N через коммутатор 8 сформированные помехи по командам модуля управления и контроля 1 поступают в соответствующие каналы усиления и фильтрации 9.1…9.К.The multi-channel interference transmitter works similarly to the prototype. The difference is as follows. From the control and monitoring module 1, the inputs of the modules for calculating the samples of generated interference 5.1 ... 5.N receive information, as in the prototype, about the type and parameters of the generated interference (type of modulation, necessary band, structure of the modulating signal, value of the carrier frequency). Moreover, for each channel of interference generation 4.1 ... 4.N, different types and parameters of generated interference can be independently assigned. In accordance with the information received in the modules for calculating the samples of generated interference 5.1 ... 5.N in accordance with the Kotelnikov theorem [see, for example, Vasiliev K.K., Glushkov V.A., Dormidontov A.V.,. Nesterenko A.G. Theory of electrical communications: a training manual. Under the total. ed. K.K. Vasilieva. - Ulyanovsk: UlSTU, 2008, p. 39-42] the samples are calculated for the generated type of interference. The calculated values of the generated interference samples are translated into binary form and transmitted from the modules for calculating the generated interference samples 5.1 ... 5.N to the corresponding storage devices of the generated interference samples 6.1 ... 6.N. In the storage devices for samples of generated interference 6.1 ... 6.N, sequential recording and storage in binary code of all received samples is carried out. Subsequently, the samples are read sequentially into digital-to-analog converters 7.1 ... 7.N with a sampling frequency generated from the reference frequency signal and equal to the frequency that was used in the calculation of the samples of the samples. The beginning, duration and repeatability of reading in each interference channel 4.1 ... 4.N is set by the reading control unit 3 according to the information received from the control and monitoring module 1. Thus, at the outputs of the storage devices of the generated interference samples 6.1 ... 6.N in digital form interference is formed in the form of repeating sequences with a given start time and duration of each of the repeating sequences. After regenerative filtering, the outputs of the digital-to-analog converters 7.1 ... 7.N generate interference in the analog form. Thus, in the channels of the formation of interference 4.1 ... 4.N, interference with the given parameters is synthesized, including with the given repetition parameters. From the outputs of the digital-to-analog converters 7.1 ... 7.N through the switch 8, the generated noise by the commands of the control and monitoring module 1 enters the corresponding amplification and filtering channels 9.1 ... 9.K.

Таким образом, за счет синтеза в каналах формирования повторяющихся когерентных помех исключается возможность использования многопозиционными радиолокационными системами противоборствующей стороны излучений передатчиков для обнаружения воздушных целей, так как создается множество (сколь необходимо большое) ложных отметок. Кроме того, управление временем начала, продолжительностью и числом повторяющихся считываний в каждом канале формирования помех обеспечивает изменение виртуального местоположения, интенсивности и количества ложных отметок.Thus, due to the synthesis in the channels of the formation of repeated coherent interference, the possibility of using the opposing side of the warring sides of the transmitters for detection of air targets by multi-position radar systems is excluded, since a lot of (as much as necessary) false marks are created. In addition, control of the start time, the duration and the number of repeated readings in each interference channel provides a change in the virtual location, intensity and number of false marks.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые радиоэлектронные узлы и устройства.The proposed technical solution is practically applicable, as for its implementation can be used typical electronic components and devices.

Claims

Многоканальный передатчик помех, содержащий модуль управления и контроля, генератор опорной частоты, N-каналов формирования помех, коммутатор, K-каналов усиления, фильтрации и излучения помех, при этом N-выходов модуля управления и контроля подключены к входам каналов формирования помех, выходы которых через коммутатор подключены к входам каналов усиления, фильтрации и излучения помех, N+1-выход модуля управления и контроля подключен к N+1-входу коммутатора, а выход генератора опорной частоты подключен к входу модуля управления и контроля и к вторым входам K-каналов усиления, фильтрации и излучения помех, отличающийся тем, что каналы формирования помех выполнены в виде последовательно соединенных модулей расчета отсчетов формируемых помех, устройств хранения отсчетов формируемых помех и цифроаналоговых преобразователей, при этом к вторым входам устройств хранения отсчетов формируемых помех подключен выход генератора опорной частоты, дополнительно введен блок управления считыванием, вход которого подключен к N+2-выходу модуля управления и контроля, а выходы блока управления считыванием подключены к третьим входам устройств хранения отсчетов формируемых помех.A multi-channel interference transmitter comprising a control and monitoring module, a reference frequency generator, N-channel interference shaping, a switch, K-channel amplification, filtering and emission of interference, while the N-outputs of the control and monitoring module are connected to the inputs of the interference channel, the outputs of which through the switch are connected to the inputs of the amplification, filtering and interference radiation channels, the N + 1 output of the control and monitoring module is connected to the N + 1 input of the switch, and the output of the reference frequency generator is connected to the input of the control and monitoring module and to the second inputs of the K-channels for amplification, filtering and emission of interference, characterized in that the channels for generating interference are made in the form of series-connected modules for calculating samples of generated interference, storage devices for reading samples of generated interference and digital-to-analog converters, while to the second inputs of storage devices for reading samples of generated interference the output of the reference frequency generator is connected, an additional reading control unit is introduced, the input of which is connected to the N + 2-output of the control and monitoring module, and the outputs of the control unit reading tions are connected to third inputs of the storage samples generated interference devices.