Параметрический эхолокатор

 

Изобретение относится к акустическим локационным системам и может быть использовано в параметрических приборах различного назначения. Цель изобретения - повышение надежности классификации объектов по акустической жесткости и увеличение дальности действия устройства. С помощью излучающего тракта, состоящего из импульсного генератора 2 высокочастотных колебаний с балансной модуляцией, усилителя 3 и приемно-излучающего преобразователя 5-1 в водную среду излучается акустическая волна, которая вследствие нелинейности среды приводит к формированию низкочастотной волны (ВРЧ). Отразившись от подводного объекта, волны принимаются преобразователями 5-1, 5-2, усиливаются в усилителях 6, 9 и поступают на входы фазового детектора 11. При этом сигнал высокочастотной волны предварительно проходит через фазовый детектор 7, который выделяет сигнал с удвоенной частотой модуляции в результате фазового детектирования . Поскольку фаза огибающей отраженного сигнала не зависит от соотношения акустических жесткостей среди распространения ее объекта, то по знаку видеоимпульса на выходе детектора 11, регистрируемого осциллографом 12, можно судить о степени жесткости зондируемого объекта.1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 S 15 00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4910123/22 (22) 02.01.91 (46) 15.05.93. Бюл. N 18 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) А,M.Ãàâðèëoâ, О.А.Савицкий и В.И,Тимошенко (56) Волощенко В.Ю., Максимов В.Н. Экспериментальное исследование параметрического локатора для классификации подводных объектов. — В кн.: Прикладная акустика — Таганрог: ТРТИ, 1985, вып.XI, с.36-39. (54) ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ЭХОЛОКАТОР (57) Изобретение относится к акустическим локационным системам и может быть использовано в параметрических приборах различного назначения. Цель изобретения— повышение надежности классификации объектов по акустической жесткости и увеличение дальности действия устройства, С помощью излучающего тракта, состоящего

„„. Ж„„1815615 А1 из импульсного генератора 2 высокочастотных колебаний с балансной модуляцией, усилителя 3 и приемно-излучающего преобразователя 5-1 в водную среду излучается акустическая волна, которая вследствие нелинейности среды приводит к формированию низкочастотной волны (ВРЧ).

Отразившись от подводного объекта, волны принимаются преобразователями 5 — 1, 5 — 2, усиливаются в усилителях 6, 9 и поступают на входы фазового детектора 11. При этом сигнал высокочастотной волны предварительно проходит через фазовый детектор 7, который выделяет сигнал с удвоенной частотой модуляции в результате фазового детектирования. Поскольку фаза огибающей отраженного сигнала не зависит от соотношения акустических жесткостей среди распространения ее объекта, то по знаку видеоимпульса на выходе детектора 11, регистрируемого осциллографом 12, можно судить о степени жесткости зондируемого обьекта. 1 ил.

1815615

Изобретение относится к акустическим локационным системам и может быть использовано в параметрических приборах различного назначения, Целью изобретения является повышение надежности классификации объектов по акустической жесткости и увеличение дальности действия устройства, На фиг.1, 2 и 3 — иллюстрации предлагаемого устройства, Устройство классификации подводных объектов по акустической жесткости состоит из синхронизатора 1, формирователя радиоимпульсов с балансно-модулированным заполнением 2, усилителя мощности 3, коммутатора излучение — прием 4 и обратимого преобразователя 5 — 1 с резонансной частотой f, Выход коммутатора 4 соединен с входом резонансного усилителя 6, который нагру>кен на один из входов фазового детектора 7, второй вход которого соединен с формирователем 2. Выход фазового детектора 7 соединен с входом ограничителя амплитуды 8, выход которого нагружен на один из входов фазового детектора 11. К выходу низкочастотного широкополосного приемного преобразователя 5 — 2 подключены последовательно .широкополосный усилитель 9 и ограничитель амплитуды 10.

Выход ограничителя 10 соединен с вторым входом фазового детектора 11. К выходу фазового детектора 11 подключен осциллограф 12, синхронизируемый синхронизатором 1.

Работает схема следующим образом.

Синхронизатор 1 посредством коротких однополярных импульсов 0л запускает развертку осциллографа 12 и формирователь радиоимпульсов с балансно-модулированны л заполнением 2, Формирователь 2 может быть реализован по структурной схеме на фиг.2: блок 13 — генератор частоты f, блок

15 — генератор частоты F; блок 14 — балансный модулятор; блок 1г> — генератор длительности импульса, блок 17 — аналоговый ключ. На фиг.2-б показаны эпюры напряжений U1 — 0в, соответственно, на выходе каждого описанного блока;

Сформированные в формирователе 2 радиоимпульсы 0в с БМ вЂ” заполнением подаются на усилитель мощности 3, где усиливаются, затем они проходят коммутатор

"излучение — прием" 4, поступают на приемоизлучающий преобразователь 5 — 1 и излучаются в воду, За счет нелинейности в среде происходит нелинейное взаимодействие между спектральными составляющими накачки с частотами f< = f+ F/2 и 5 -- f—

F/2, в результате генерируется волка с частотой, равной разности исходных частот

f1 — fz = F. Волна с балансной модуляцией и волна разностной частоты (ВРЧ), распространяясь коллинеарно, отражаются от подводного объекта с акустическим импедансом Zz. Если акустический импеданс среды Z> меньше Zz, то отражение этих волн происходит без изменения фазы. Если

Z1 > Z2, то фазы обеих волн изменяются на

180, причем фаза огибающей не изменится при любых соотношениях 21 и Zz, Балансномодулированный эхосигнал U7 и ринимается преобразователем 5 — 1, проходит через коммутатор 4 на вход резонансного усилителя

6, С выхода 6 поступает на вход фазового

"5 детектора 7, на другой вход которого с формирователя немодулированный сигнал V1 с частотой f, Фазовое детектирование сигнала с балансной модуляцией сопрово>кдается появлением на выходе детектора знакопеременного сигнала прямоугольной формы

Ug с частотой вдвое большей частоты модуляции, Сигнал с выхода фазового детектора

7 подается на ограничитель амплитуды 8 для приведения амплитуды сигнала к опреде25 ленному уровню. Эхосигнал ВРЧ принимается преобразователем 5-2, с выхода которого он поступает на вход широкополосного усилителя 9. Напряжение 0э с выхода 9 подается на ограничитель амплитуды

30 10. Сигналы с выходов ограничителей 8 и 10 подаются на входы фазового детектора 11.

Есл-л Z1 < Zz, то сигналы с выходов 8 и 10 синфазны и фазовый детектор 11 вырабатывает положительный вйдеоимпульс U>p. Если Z» Zz то сигналы с выходов 8 и 10 противофазны и фазовый детектор вырабатывает отрицательный видеоимпульс напряжения. Видеоимпульсы напряжения, вырабатываемые в 11, подаются на осцил40 лограф 12.

Формула изобретения

Параметрический эхолокатор, содержащий синхронизатор, усилитель мощности, последовательно включенные с ним акустический преобразователь, второй приемный преобразователь, последовательно с ним включенные широкополосный усилитель и ограничитель амплитуды, резонансный усилитель, второй ограничитель амплитуды и фазовый детектор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности классификации объектов и увеличения дальности действия в него введены коммутатор, включенный между усилителем мощности и акустическим преобразователем, второй выход которого подключен к резонансному усилителю, формирователь радиоимпульсов с баланснО-модулированным заполнением, включенный между синхронизатором и усилителем мощности, второй фазовый детек1815615

Составитель А.Гаврилов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор

Заказ 1635 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 тор, входы которого подключены к форми- а выход соединен с входом ограничителя рователю и выходу резонансного усилителя, амплитуды.