Имитатор радиолокационный сигналов

 

Использование: в радиотехнике, а именно, в моноимпульсных системах радиолокации. Сущность изобретения: имитатор радиолокационных сигналов содержит формирователь промежуточной частоты 4, первый, второй генераторы псевдослучайных сигналов 5, 9, первый, второй фильтры нижних частот 6,13, частотный модулятор 7, формирователь подвижных стробов 8, первый, второй, третий стробированные усилители 10,11,12, первый, второй, третий амплитудные модуляторы 14,15,16, управляемый генератор шума 17, первый, второй, третий сумматоры 18,19,20, первый, второй, третий, четвертый управляемые аттенюаторы 21,28,29,30, первый, второй, третий фазовые коммутаторы 2,23,24, первый, второй, третий фазовращатели 25,26,27, первый, второй, третий усилители 31,32,33. 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в моноимпульсных системах радиолокации, в частности, в устройствах для тренировки расчетов моноимпульсных радиолокационных станций.

Известен имитатор радиолокационных сигналов (1), в котором сдвиг по фазе между сигналами суммарного и каждого из разностных каналов имеет достаточно большую температурную нестабильность и зависимость от уровня имитируемых сигналов.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема имитатора радиолокационных сигналов, на фиг. 2 структурная электрическая схема формирователя подвижных стробов; на фиг. 3 структурная электрическая схема формирователя промежуточной частоты; на фиг. 4 структурная электрическая схема смесительной цепочки.

Имитатор радиолокационных сигналов содержит вход 1 импульса начала зондирования, вход 2 числовой магистрали, вход 3 опорной частоты, формирователь 4 промежуточной частоты, первый генератор 5 всевдослучайных сигналов, первый фильтр 6 нижних частот, частотный модулятор 7, формирователь 8 подвижных стробов, второй генератор 9 пневмослучайных сигналов, первый, второй и третий стробированные усилители 10,11 и 12 соответственно, второй фильтр 13 нижних частот, первый, второй и третий амплитудные модуляторы 14,15 и 16 соответственно, управляемый генератор 17 шума, первый, второй и третий сумматоры 18,19 и 20 соответственно первый управляемый аттенюатор 21, первый, второй и третий фазовые коммутаторы 22,23,24 соответственно, первый, второй и третий фазовращатели 25,26,27 соответственно, второй, третий и четвертый управляемые аттенюаторы 28,29 и 30 соответственно, первый, второй и третий усилители 31,32,33 соответственно, выход 34 суммарного канала, выход 35 азимутального канала, выход 36 угломестного канала.

Формирователь 8 подвижных стробов содержит первый вход 1, второй вход 2, третий вход 3, первый и второй ключи 37 и 38 соответственно, первый регистр 39, первый и второй счетчики 40 и 41 соответственно, второй регистр 42, первый и второй дешифраторы 43 и 44 соответственно, триггер 45, выход 46.

Формирователь промежуточной частоты 4 содержит цифровой вход 2, аналоговый вход 3, синтезатор 47 частот, третий регистр 48 коммутатор 49, первую, вторую, третью, четвертую, пятую, шестую и седьмую смесительные цепочки 50. 56 соответственно, первый, второй, третий и четвертый делители 57.60 соответственно, выход 61.

Смесительная цепочка 50. 56 содержит первый вход 62, второй вход 63, смеситель 64, фильтр 65 сосредоточенной селекции, усилитель 66, выход 67.

Имитатор радиолокационных сигналов работает следующим образом.

На вход 1 от радиолокационной станции поступает импульс начала зондирования, который является основным синхронизирующим импульсом имитатора. На вход 3 от радиолокационной станции поступает напряжение опорной частоты, которое используется для формирования промежуточной частоты имитируемых сигналов и для формирования подвижных стробов. Вход 2 числовой магистрали имитатора соединен с выходом цифровой вычислительной машины радиолокационной станции или устройства, где используется имитатор и представляет собой шину данных совместно с шиной управляющих сигналов. Задача имитатора заключается в том, чтобы сформировать радиоимпульсные сигналы на промежуточной частоте от имитируемой подвижной цели, при этом выходные сигналы имитатора должны содержать информацию о дальности до имитируемой цели, ее скорости, ее эффективной отражающей поверхности и угловых ошибок сопровождения и азимуту и углу места. Кроме имитации простых целей, имитатор может имитировать постановщики заградительной шумовой помехи, узкополосной допплеровской помехи и имитировать низкочастотную амплитудную флюктуацию радиолокационных сигналов.

Дальность до имитируемой цели формируется с помощью формирователя 8 подвижных стробов в виде задержки формируемых на выходе 46 видеоимпульсов относительно импульса начала зондирования. Код дальности до имитируемой цели поступает по числовой магистрали 2 на вход первого регистра 39, с которого он в обратном коде поступает на информационный вход первого счетчика 40, с поступлением импульса ИНЗ на вход 1, открывается первый ключ 37 и сигнал опорной частоты с входа 3 через ключ 37 поступает на счетный вход первого счетчика 40. В момент переполнения счетчика 40 формируется импульс, который поступает на первый вход триггера 45, и на выходе 46 формируется передний фронт видеоимпульса. Импульс с выхода дешифратора 43 поступает на второй вход первого ключа 37 и закрывает его, а по первому входу второго ключа 38 открывает последний. Сигнал опорной частоты с выхода 3 через ключ 38 поступает на счетный вход второго счетчика 41, на который предварительно был записан обратный ход длительности видеоимпульса со второго регистра 42. В момент переполнения второго счетчика 41 дешифратор 44 формирует импульс, который закрывает ключ 38 и поступает на второй вход триггера 45, и на выходе 46 формируется спад видеоимпульса. С выхода 46 формирователя 8 подвижных стробов видеоимпульсы поступают на вторые входы стробированных усилителей 10,11,12, а на первые входы с выхода частотного модулятора 7 поступает сигнал промежуточной частоты с допплеровским смещением. В том случае, когда не имитируется узкополосная допплеровская помеха, частотный модулятор 7 транслирует сигнал промежуточной частоты, который поступает на ее первый вход с выхода формирователя 4 промежуточной частоты.

Формирователь 4 промежуточной частоты работает следующим образом.

Сигнал опорной частоты с входа 3 поступает на вход синтезатора частот 47, в котором формируется сетка частот F₀.F₁₀. Восемь частот F₀.F₇ поступают на вход коммутатора 49, который управляется выходными сигналами регистра 48, на вход 2 которого по числовой магистрали поступает код, соответствующий скорости имитируемой цели. С выхода коммутатора 48 сигналы частот F₀.F₇ поступают на входы смесительных цепочек 50.54, которые совместно с цепочками 55,56, делителями 57.60 на 8 и частотами F₈.F₁₀ с выхода синтезатора частот 47 формируют на выходе 61 сигнал промежуточной частоты с допплеровским смещением, пропорциональной скорости имитируемой цели и требуемой дискретностью изменения частоты сигнала в зависимости от кода управления. Каждая смесительная цепочка представляет собой последовательно соединенные смеситель 64 с двумя входами 62 и 63, фильтр сосредоточенной селекции 65, усилитель 66 и выход 67.

С выходов стробированных усилителей 10,11,12 сигналы промежуточной частоты с допплеровским смещением, простробированные видеоимпульсами формирователя 8 подвижных стробов, в виде радиоимпульсов поступают на вторые входы амплитудных модуляторов 14,15,16, с выхода которых сигналы поступают на первые входы сумматоров 18,19,20, а с выхода последних на аналоговые входы фазовых коммутаторов 22,23,24 соответственно суммарного азимутального и угломестного каналов. На цифровые входы фазовых коммутаторов по числовой магистрали поступает код знака угловой ошибки сопровождения имитируемой цели (знак разности между угловым направлением на цель и угловым положением луча антенны радиолокационной станции).

На выходе фазовых коммутаторов 23 и 24 разностных каналов фаза сигнала относительно сигнала суммарного канала равна 0^o или 180^o в зависимости от кода знака угловой ошибки.

Фазовый коммутатор 22 в суммарном канале введен для сохранения идентичности всех трех каналов и фаза выходного сигнала относительно входного на выходе коммутатора 22 не меняется. Фазовращатели 25.27 служат для точной юстировки фазовых сдвигов сигналов при настройке имитатора, а управляемые аттенюаторы 28. 30 для формирования уровня выходных сигналов. Управляемые аттенюаторы 28.30 представляет собой управляемые цифровым кодом усилители. Радиоимпульсные сигналы промежуточной частоты поступают на их аналоговые входы с выхода фазовращателей 25.27, а на цифровые входы поступает код управления по числовой магистрали 2.

Уровень сигнала по суммарному каналу зависит от дальности до имитируемой цели и ее эффективной отражающей поверхности.

Уровни сигналов в разностных каналов зависят от имитируемой пеленгационной характеристики радиолокационной станции, с которой работает предлагаемый имитатор.

С выходов управляемых аттенюаторов сигналы поступают на входы усилителей 31. 33, выходы которых 34.36 являются соответственно выходами суммарного, азимутального и угломестного каналов, которые соединены с соответствующими входами приемниками моноимпульсной радиолокационной станции.

При имитации узкополосной допплеровской помехи используются первый генератор 5 псевдослучайных сигналов, первый фильтр 6 нижних частот и частотный модулятор 7. Генератор 5 представляет собой сдвигающий регистр с обратными связями, формирующий псевдослучайный цифровой сигнал. Включается генератор 5 по приемнику ДП (допплеровская помеха), поступающему в виде кода по числовой магистрали 2. Фильтр 6 нижних частот формирует аналоговый сигнал определенной полосы, который управляет частотным модулятором 7. Частотный модулятор 7 осуществляет частотную модуляцию сигнала промежуточной частоты, формируемого формирователем 4, с заданной полосой девиации.

При имитации низкочастотной амплитудной флюктуации используются второй генератор 8 псевдослучайных сигналов, второй фильтр 13 нижних частот и амплитудные модуляторы 14.16, которые осуществляют амплитудную модуляцию радиоимпульсных сигналов от имитируемой цели по случайному закону. Генератор 9 включается по признаку НФ (низкочастотная флюктуация), поступающему в виде кода по числовой магистрали 2.

При имитации заградительной шумовой помехи используется управляемый генератор 17 шума, первый управляемый аттенюатор 21 и сумматоры 18.20. Генератор 17 включается по признаку ЗП (заградительная помеха), поступающему в виде кода по числовой магистрали 2. Управляемый аттенюатор 21 формирует уровень шумового сигнала в зависимости от мощности имитируемой помехи и дальности до имитируемого постановщика помех. Код управления на управляемый аттенюатор 21 поступает на цифровой вход по числовой магистрали 2. Сумматоры 18.20 осуществляют аддитивное сложение шума по второму входу с радиоимпульсным сигналом по первому входу сумматора.

Благодаря тому, что все три тракта формирования сигналов по суммарному и разностным каналам выполнены идентично, а управляемые аттенюаторы находятся в конце трактов формирования сигналов, обеспечивается повышение температурной стабильности и уменьшение зависимости от уровня имитируемых сигналов сдвига по фазе между сигналами суммарного и каждого из разностных каналов имитатора.

Формула изобретения

Имитатор радиолокационных сигналов, содержащий последовательно соединенные первый генератор псевдослучайных сигналов, первый фильтр нижних частот и частотный модулятор, второй вход которого соединен с выходом формирователя промежуточной частоты, последовательно соединенные формирователь подвижных стробов и первый стробированный усилитель, второй вход которого соединен с выходом частотного модулятора, последовательно соединенные второй генератор псевдослучайных сигналов, второй фильтр нижних частот, первый амплитудный модулятор, первый сумматор и первый коммутатор, последовательно соединенные генератор шума и первый управляемый аттенюатор, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, а также последовательно соединенные второй управляемый аттенюатор и первый усилитель, последовательно соединенные третий управляемый аттенюатор и второй усилитель, а также второй и третий сумматор и третий усилитель, а также второй коммутатор, третий усилитель и второй и третий сумматоры, причем первый вход формирователя промежуточной частоты соединен с входами первого и второго генераторов псевдослучайных сигналов, с входами формирователя подвижных стробов, индикатора шума, первого управляемого аттенюатора с вторым входом первого коммутатора и с первыми входами второго и третьего управляемых аттенюаторов и является информационным входом имитатора, вторые входы формирователя подвижных стробов и формирователя промежуточной частоты являются соответственно входом импульса начала зондирования и входом сигнала опорной частоты имитатора, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности имитации сигналов путем повышения температурной стабильности и уменьшения зависимости от уровня имитируемых сигналов сдвига по фазе между сигналом суммарного и каждого из разностных каналов имитатора, введены последовательно соединенные второй стробированный усилитель и второй амплитудный модулятор, последовательно соединенные третий стробированный усилитель и третий амплитудный модулятор, первый и второй фазовращатели, последовательно соединенные третий коммутатор, третий фазовращатель и четвертый управляемый аттенюатор, причем выход формирователя подвижных стробов подключен к первым входам второго и третьего стробированных усилителей, вторые входы которых соединены с выходом частотного модулятора, выход второго фильтра нижних частот подключен к вторым входам второго и третьего амплитудных модуляторов, выходы которых подключены к первым входам соответственно второго и третьего коммутаторов через соответствующие второй и третий сумматоры, вторые входы которых соединены с выходом первого управляемого аттенюатора, выходы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к вторым входам второго и третьего аттенюаторов через соответствующие первый и второй фазовращатели, выход четвертого управляемого аттенюатора подключен к входу третьего усилителя, второй вход четвертого управляемого аттенюатора соединен с первым входом третьего управляемого аттенюатора и вторым входом третьего коммутатора, второй вход формирователя промежуточной частоты соединен с третьим входом формирователя подвижных стробов, выход первого стробированного усилителя подключен к второму входу первого амплитудного модулятора, выходы первого, второго и третьего усилителей являются соответственно выходом суммарного канала, азимутального канала и угломестного канала имитатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4