Устройство цифрового формирования луча

 

УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ФОРМИРОВАНИЯ ЛУЧА,,,содержащее последовательно coeдинeнJныe коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, первый блок умножения и блок суммирования, последовательно соединенные первый блок памяти коэффициентов и второй блок умножения, а также блок комплексного формирования луча, второй блок памяти коэффициентов и блок вычитания, причем выход второго блока памяти коэффициентов соединен с вторым входом первого блока умножения , выход второго блока умножения соединен с вторым входом блока суммирования , отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства путем уменьшения числа блоков умножения и исключения цифровых фильтров, в него введен блок задержки , вход которогр соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выЛод соединен с вторым входом второго блока умножения, причем выходы первого и втсгрого блоков умножения соединены соответственно с вторым и первым входами блока вычитания, а выi ходы блоков суммирования и вычитания| соединены соответственно С первым и вторым входами блока комплексного формирования луча.

(19) (И)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПжЛИК

3(51) 0 01 Б 3 80

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3409678/18-09 (22) 17.03.82 (46) 30.01.84. Бюл. Р 4 (72) Е. А. Заковоротнов, П. П. ЗаярИый и В. В. Аедоницкий (53) 621.396.96(088.8) (56) 1. Патент США 9 4170766, кл. 367/135, 1979.

2. Pridham R. G., Mucci Н. A.

Shifted sid band bcamformer. IEEE

Trans on Acoustic Speech and Signa1

Processing, V, ASSP-27, В 6, 1979, ..р. 713-722 (прототип ).. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ФОРМИРОВАНИЯ ЛУЧА,, содержащее последовательно соединенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, первый блок умножения и блок суммирования, последовательно соединенные первый блок памяти коэффициентов и второй блок умножения, а также блок комплексного формирования луча, второй блок памяти коэффициентов и блок вычитания, причем выход второго блока памяти коэффициентов соединен с вторым входом первого блока умножения, выход второго блока умножения соединен с вторым входом блока суммирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства путем уменьшения числа блоков умножения и исключения цифровых фильтров, в него введен блок задержки, вход которого соединен .с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выкод соединен с вторым входом второго блока умножения, причем выходы первого и второго блоков умножения соединены соответственно с вторым и ф первым входами блока вычитания, а вы ходы блоков суммирования и вычитания соединены соответственно с первым и вторым входами блока комплексного формирования луча.

1070494

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для обработки гидроакустических сигналов в устройствах цифровой обработки про стык сигналов, принимаемых антенными решетками.

Известно устройство формирования луча, содержащее блоки взятия и хранения выборок входного сигнала, усилитель, переключатель, буферную память, регистры сдвига и фильтры фор- 10 мирования характеристик направленности fS V.

Однако данное устройство является сложным, что.обусловлено наличием блоков буферйой памяти и системы 15 регистров, а также тем, что для каждого селектируемого направления.требуется свой Фильтр формирования луча.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство цифрового формирования луча, содержащее последовательно соединенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, первый блок умножения и блок суммирования, последовательно соединенные первый блок памяти коэффициентов и второй блок умножения, а также блок комплексного формирования луча, второй блок памяти коэффициентов и блок 30 вычитания, причем выход второго блока памяти коэффициентов соединен с вторым Входом первого блока умножения, а выход второго блока умножения соединен с вторым входом блока.суммирования j2).

Известное устройство является сложным и громоздким, что обусловлено наличием четырех блоков умножения и двух цифроных нерекурсивных фильтров. 40

Цель изобретения — упрощение устройства путем уменьшения числа блоков умножения и исключения цифровых фильтров.

Укаэанная цель достигается тем, 45 что в устройство, содержащее последовательно соединенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, первый блок умножения и блок суммирования, последовательно соединенные 50 первый блок памяти коэффициентов и второй блок умножения, а также блок комплексного формирования луча, второй блок памяти коэффициентов и блок вычитания, причем ныход второго блока памяти коэффициентов-соединен с вторым входом первого блока умножения, выход второго блока умножения соединен с вторым входом блока суммирования, введен блок задержки, вход которого соединен с выходом аналого- 60 цифрового преобразователя„ а выход соединен с вторым входом второго блока умножения, причем выходы nepsoro и второго блоков умножения сое- . динены соответственно с вторым и пе 65 вым входами блока вычитания, а выходы блоков суммирования и вычитания

Р соединены соответственно с первым и вторым входами блока комплексного формирования луча.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит коммутатор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, перный блок 3 умножения, блок 4 суммирования, первый блок 5 памяти коэффициентов второй блок б умйоже7 ния, блок 7 комплексного формирования луча, второй блок 8 памяти коэффициентов, блок 9 вычитания и блок

10 задержки.

Устройство работает следующим образом.

На входы устройства цифрового формирования луча поступает сигнал с априорно известного направления. Количество входов устройства равно количеству преобразователей в приемной антенне.

Коммутатор 1 эа время Т, равное интервалу дискретизации, последовательно подключает сигналы со всех входов устройства к аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 2. Для организации выборок действительной и мнимой составляющих сигнала используется один АЦП. Это достигается с помощью выбора частоты дискретизации опоеделенным образом где f — . несущая частота;

У вЂ” 0,1...; полоса сигнала.

В этом случае разность фаз между двумя соседними отсчетами для частоты f равна У(2 °

Каждая дискретная выборка сигнала с n-ro входа после АЦП 2 поступает на первый вход первого блока 3 умножения-и на нход блока 10 задержки, на интервал дискретизации н котором задерживается информация с каждого входа устройства. Одновременно на вторые входы блоков 3 и 6 умножения из блоков 5 и 8 коэффициентов поступают постоянные множители, зависящие от номера подключенного входа. После умножения информация поступает на блок 4 суммирования и блок.9 вычитания, с выходов которых Hà поступает на соответствующие входы блока 7 комплексного формирования луча,,осуществляющего накопление. После того, как коммутатор 1 опросит все входы устройства, на первом выходе формируется действительная составляющая выборки луча. а на втором — мнимая.

Формирование характеристики направленности в комплексной области удобно тем, что действительная и.мнимая

1070494

Составитель Е. Подольиый

Редактор И. Рачкулинец ТехредИ.Иадь Корректор A. Зимокосов

Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., -д. 4/5

Заказ 11675/43

Филиал ППП "Патент", r. ужгОрод, ул. Проектная, 4 составляющие представляют собой два луча, расположенных симметрично относительно антенны и отклоненных от нее на углы +9 соответственно, определяемые временными задержками ь,.

При Формировании статического веера, состоящего иэ P лучей, необходимо иметь p/2 таких устройств цифрового формирования луча.

Таким образом, положительный эффект предлагаемого изобретения saключается в снижении аппаратурных затрат приблизительно в два раза по сравнению с прототипом за счет исключения иэ устройства двух блоков умножения и двух цифровых нерекурсивных фильтров.