Обнаружитель радиолокационных сигналов

 

Обнаружитель радиолокационных сигналов предназначен для обнаружения сигналов заданного класса РЛС, предупреждения об облучении и заблаговременного предупреждения (ЗП) о возможном наступлении очередного сеанса облучения в условиях одновременной работы множества станций, что и является достигаемым техническим результатом. Он содержит супергетеродинный приемник с циклической перестройкой частоты, устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов, устройство управления, синхронизирующее работу всех устройств обнаружителя, вырабатывающее управляющие напряжения для перестройки частоты гетеродина, формирующее код, соответствующий текущему значению частоты и используемый для частотной селекции потока сигналов, схему разделения потока импульсных сигналов по периоду повторения импульсов, схему выделения импульсных последовательностей, сравнивающую периоды повторения импульсных последовательностей с хранящимися в блоке памяти, устройство идентификации принятого сигнала, измеряющего длительность сеанса облучения (Т_изм) и сравнивающего его с заданным значением (Т_зад). При Т_изм≥ Т_зад включается сигнал тревоги. Обнаружитель содержит также формирователь команды на включение сигнала ЗП, который измеряет время между соседними сеансами облучения (τ _изм), уменьшает его на величину времени упреждения (τ _уп) и при очередном измерении сравнивает текущее время с уменьшенным. При τ _изм≥ τ _ум включается сигнал ЗП. 8 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для предупреждения индивидуального пользователя об облучении его сигналами радиолокационных станций (РЛС) заданного класса.

Для решения этих задач используются устройства, которые наряду с малыми габаритами должны обеспечивать обнаружение сигналов в широком диапазоне частот и определение с достаточно высокой вероятностью принадлежность обнаруженного сигнала к заданному классу РЛС в условиях воздействия на вход обнаружителя потока мешающих сигналов. При этом задача должна решаться в реальном масштабе времени. Кроме того, во многих случаях обнаружения сигнала важным является прогноз очередного сеанса облучения радиолокатором и заблаговременное предупреждение пользователя на основе этого прогноза.

Известно устройство для обнаружения сигналов [1], структурный состав которого представляет антенну, детекторный приемник и устройство сигнализации. Недостатками данного устройства являются низкая чувствительность, отсутствие частотной селекции, невозможность определения принадлежности сигнала к заданному классу радиоустройств и не предусмотрено заблаговременное предупреждение пользователя о возможном наступлении очередного сеанса облучения.

Известно также устройство - система для приема радиосигналов [2]. Оно содержит антенны, супергетеродинные приемники, принимающие сигналы в диапазонах Х-(10,525±0,025 ГГц) и К-(24,150±0,1 ГГц), устройство сигнализации. Недостатками данного устройства являются ограниченные возможности обнаружения импульсных сигналов, не обеспечивается определение принадлежности сигнала к заданному классу РЛС, не предусмотрено заблаговременное предупреждение пользователя о возможном очередном контакте луча РЛС с антенной устройства (сеанса облучения).

Известно устройство - радиолокационный приемник предупредительной сигнализации [3]. Оно содержит антенну, супергетеродинный приемник, блок формирования импульсов, дополнительный приемник для приема непрерывных сигналов. Недостатком данного устройства является невозможность определения принадлежности сигнала к заданному классу РЛС, а также не предусмотрено заблаговременное предупреждение пользователя о возможном наступлении очередного сеанса облучения.

Известно также устройство - многодиапазонный обнаружитель СВЧ сигналов [4], принятое за прототип, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому устройству. Прототип содержит антенну, супергетеродинный приемник с циклической перестройкой частоты в контролируемых диапазонах в режиме разделения времени, дискриминатор, обеспечивающий однозначное определение принадлежности сигнала к одному из контролируемых диапазонов, схему тревожной сигнализации, устройство управления. Недостатками прототипа являются: отсутствие разделения импульсных и непрерывных сигналов, не обеспечено определение принадлежности сигнала к заданному классу РЛС, не предусмотрено заблаговременное предупреждение пользователя о возможном наступлении очередного сеанса облучения.

Задача, решаемая изобретением, - создание обнаружителя радиолокационных сигналов с заданными параметрами в широкой полосе рабочих частот РЛС, способного к разделению импульсных и непрерывных сигналов, вырабатывающего сигнал тревоги при облучении РЛС заданного класса и сигнал заблаговременного предупреждения о наступлении очередного сеанса облучения.

Решение этой задачи достигается тем, что в обнаружитель радиолокационных сигналов, содержащий последовательно соединенные антенну и супергетеродинный приемник с циклически перестраиваемой частотой гетеродина, устройство управления, первый выход которого соединен с входом управления частотой гетеродина (гетеродинов) супергетеродинного приемника, и устройство сигнализации, согласно изобретению, дополнительно введены устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов, схема разделения потока импульсных сигналов, схема выделения импульсных последовательностей, блок памяти, устройство идентификации принятого сигнала, формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения (ЗП), при этом выход супергетеродинного приемника соединен с входом устройства разделения импульсных и непрерывных сигналов, которое соединено прямой и обратной связью с устройством управления, выход импульсного сигнала устройства разделения импульсных и непрерывных сигналов соединен с вторым входом схемы разделения потока импульсных сигналов, а выход непрерывного сигнала соединен с блоком памяти, второй выход устройства управления соединен с первым входом схемы разделения потока импульсных сигналов, третий выход соединен с входом схемы выделения импульсных последовательностей, четвертый выход соединен с входом устройства идентификации принятого сигнала, пятый выход соединен с входом формирователя команды на включение сигнала ЗП, блок памяти соединен прямой и обратной связями со схемой разделения потока импульсных сигналов, схемой выделения импульсных последовательностей, устройством идентификации принятого сигнала и формирователем команды на включение сигнала ЗП, устройство идентификации принятого сигнала соединено прямой и обратной связью с формирователем команды на включение сигнала ЗП, а выход устройства идентификации соединен со вторым входом устройства сигнализации, выход формирователя команды на включение сигнала ЗП соединен с первым входом устройства сигнализации.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлены:

на фиг.1 - структурная схема обнаружителя радиолокационных сигналов;

на фиг.2 - схема устройства управления;

на фиг.3 - схема устройства разделения импульсных и непрерывных сигналов;

на фиг.4 - схема выделения импульсных последовательностей;

на фиг.5 - структура блока памяти;

на фиг.6 - алгоритм работы устройства идентификации принятого сигнала;

на фиг.7 - формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения;

на фиг.8 - схема устройства сигнализации.

Обнаружитель радиолокационных сигналов (фиг.1) содержит последовательно соединенные антенну 1, перестраиваемый супергетеродинный приемник 2 и устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов 3, а также устройство управления 4, схему разделения потока импульсных сигналов 5, схему выделения импульсных последовательностей 6, блок памяти 7, устройство идентификации принятого сигнала 8, формирователь сигналов на включение сигнала заблаговременного предупреждения 9 и устройство сигнализации 10. При этом устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов 3 соединено прямой и обратной связью с устройством управления 4, первый выход устройства разделения импульсных и непрерывных сигналов 3 соединен со вторым входом схемы разделения потока импульсных сигналов 5, второй выход соединен с блоком памяти 7. Первый выход устройства управления 4 соединен с входом управления частотой гетеродина (гетеродинов) супергетеродинного приемника 2, второй выход соединен с первым входом схемы разделения потока импульсных сигналов 5, третий выход соединен с входом схемы выделения импульсных последовательностей 6, четвертый выход соединен с входом устройства идентификации принятого сигнала 8, пятый выход соединен с входом формирователя команды на включение сигнала ЗП 9, устройство идентификации принятого сигнала 8 соединено прямой и обратной связью с формирователем команды на включение сигнала ЗП 9, выход которого соединен с первым входом устройства сигнализации, выход устройства идентификации 8 соединен со вторым входом устройства сигнализации 10. Схема разделения потока импульсных сигналов 5, схема выделения импульсных последовательностей 6, устройство идентификации принятого сигнала 8 и формирователь команды на включение сигнала ЗП 9 соединены прямой и обратной связями с блоком памяти.

Для определения принадлежности сигнала заданному классу РЛС используются информационные признаки: длительность периода повторения импульсов и время контакта луча РЛС с обнаружителем (длительность сеанса облучения).

Структура устройств, входящих в состав обнаружителя, не является однозначной, т.к. выполнение возложенных на них функций зависит от выбора путей реализации этих функций, применяемой элементной базы, а также от распределения между устройствами времени, необходимого для обработки сигналов.

Перестраиваемый по частоте супергетеродинный приемник 2 предназначен для поиска радиолокационных сигналов в широком диапазоне частот. Класс супергетеродинных приемников достаточно хорошо известен [5, с.8, 9]. Для обнаружителя радиолокационных сигналов могут использоваться супергетеродинные приемники с одним или несколькими преобразованиями частоты. Для расширения полосы просматриваемых частот первый преобразователь частоты может содержать один или несколько гетеродинов в зависимости от диапазона (диапазонов) рабочих частот обнаружителя и диапазона перестройки отдельного гетеродина. Перестройка частоты гетеродина может производиться ступенчато на ширину полосы промежуточных частот или плавно и осуществляться различными способами [5, с.106... 109]. При перестройке частоты гетеродина должно выполняться условие, чтобы время поиска сигнала в пределах полосы пропускания на промежуточной частоте было не меньше максимального периода повторения импульсов РЛС заданного класса. В приведенном примере построения устройств обнаружителя в качестве гетеродина используется генератор СВЧ колебаний, управляемый напряжением. Управляющее напряжение должно обеспечивать ступенчатую перестройку частоты гетеродина и циклический обзор диапазона частот. Приемник реализуется на выпускаемых промышленностью смесителях, гетеродинах, УПЧ, детекторах, приведенных в [6, 7].

Устройство управления 4 предназначено для выработки управляющих напряжений, подаваемых на гетеродин (гетеродины) приемника с целью перестройки частоты, формирования кодовой комбинации, соответствующей текущему значению частоты гетеродина (код частоты), выработки времени ожидания сигнала на заданной частоте, а также синхронизации работы устройств обнаружителя.

Синхронизация работы устройств, входящих в состав обнаружителя, заключается в распределении между устройствами времени, необходимого для обработки сигналов. Возможны следующие варианты распределения времени обработки сигнала:

а) при приеме сигнала на i-й частоте обработка его завершается до перехода на очередную частоту (до смены кода частоты). При смене кода частоты устройства обнаружителя включаются в работу последовательно, т.е. очередное устройство начинает работать только после завершения работы предыдущим устройством. В этом случае действие i-го кода частоты должно быть увеличено на время, необходимое для обработки сигнала. Величина дополнительного времени зависит главным образом от быстродействия используемых цифровых элементов и устройств и может составлять несколько десятков микросекунд. Так как количество одновременно работающих РЛС в рабочем диапазоне частот и в пределах дальности обнаружения их обнаружителем сравнительно невелико, то такое увеличение времени практически не влияет на время обзора;

б) обработка сигнала распределяется так, что если сигнал принят на i-й частоте, то часть операций выполняется в течение времени действия i-го кода частоты, другая часть -(i-l)-го, еще часть -(i-2)-го и т.д. При смене кода частоты работа устройств обнаружителя начинается одновременно. Устройство управления должно вместе с очередным кодом частоты выдавать на соответствующие устройства обнаружителя предшествующие коды частоты. Код частоты используется в качестве адреса для доступа к массиву данных блока памяти. Поэтому выдача кодов частоты организуется таким образом, чтобы очередное устройство могло работать с массивом данных, которые являются результатом работы предыдущего устройства при предшествующем коде частоты. Образующаяся при этом задержка в обработке сигналов составляет несколько максимальных периодов повторения импульсов РЛС заданного класса и на работу обнаружителя не влияет.

Оценка приведенных вариантов распределения времени на обработку сигналов с точки зрения аппаратурных затрат показывает, что оба варианта практически равноценны.

Пример построения устройства управления по варианту б) приведен на фиг.2. В состав устройства управления входит формирователь времени ожидания сигнала, формирователь кодов частоты, распределитель кодов частоты и формирователь сигналов управления гетеродином.

При включении питания обнаружителя логическое устройство формирователя времени ожидания сигнала запускает таймер и выдает сигнал в формирователь кодов частоты и в распределитель. По этому сигналу формируется код частоты, который подается в распределитель кодов частоты и в формирователь сигналов управления гетеродином. Сформированный сигнал управления поступает на гетеродин приемника, а с распределителя кодов частоты код частоты подается в устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов и в схему разделения потока импульсных сигналов. На другие устройства обнаружителя поступает код частоты, равный нулю.

Таймер формирует временной интервал, длительность которого равна максимальному периоду повторения импульсов РЛС заданного класса. Если в течение этого времени импульсный сигнал не обнаружен, то в логическое устройство с таймера поступает сигнал об окончании времени ожидания.

Логическое устройство производит сброс содержимого таймера и выдает сигнал на формирование очередного кода частоты. Производится переход к поиску сигнала на очередной частоте. При этом с распределителя кодов текущий (i-й) код частоты подается в устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов и в схему разделения потока импульсных сигналов, а предшествующий ((1-1)-й) - в схему выделения импульсных последовательностей. Если приема сигнала не происходит, то процедура поиска продолжается до тех пор, пока на какой-либо частоте не будет зафиксирован прием импульсного сигнала. При этом код частоты формируется циклически, т.е. после формирования последнего кода очередным формируемым кодом будет начальный. Коды частоты распределяются так: текущий (i-й) код частоты подается в устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов и в схему разделения потока импульсных сигналов, предшествующий ((i-1)-й) - в схему выделения импульсных последовательностей, (i-2)-й - в устройство идентификации принятого сигнала и в формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения.

При поступлении первого импульса логическое устройство производит сброс содержимого таймера. В формирователь кодов частоты сигнал не выдается. Происходит переход в режим ожидания второго импульса на данной частоте. Если за время ожидания второй импульс не поступил, то по сигналу от таймера логическое устройство вырабатывает сигнал на формирование очередного кода частоты. Происходит переход к поиску сигнала на очередной частоте.

Если второй импульс поступил, то логическое устройство команду на формирование очередного кода частоты и сброс содержимого таймера производит только при поступлении двух (или нескольких последовательных) сигналов таймера. Этим обеспечивается увеличение времени поиска на величину, равную двум (или нескольким) максимальным периодам повторения импульсов РЛС заданного класса. Увеличение времени необходимо для разделения потока импульсных сигналов.

Синтез и реализация представленных на фиг.2 элементов устройства управления могут быть произведены различными способами.

Так, логическое устройство может быть синтезировано и реализовано с помощью триггеров и известных логических элементов или с помощью дешифратора, или с помощью универсального логического модуля на основе мультиплексора [9].

Таймер и формирователь кода частоты могут быть реализованы на основе двоичных счетчиков. При этом сигнал таймера об окончании времени ожидания вырабатывается при переполнении счетчика (импульс переполнения). Для счетчика, используемого в формирователе кода частоты, количество разрядов и связи между разрядами выбираются так, чтобы при полном заполнении счетчика количество кодов частоты было бы равно Δ f/Δ F, где Δ f - диапазон рабочих частот обнаружителя, Δ F - ширина полосы промежуточных частот.

Распределитель кода частоты реализуется на основе трех параллельных (статических) и одного последовательного (сдвигающего) регистров [9]. Параллельные регистры предназначены для записи, хранения и выдачи i-го, (i-l)-го и (i-2)-го кодов частоты. При формировании очередного кода частоты последовательно выполняются операции:

- с регистра (i-1)-го кода частоты информация переписывается в регистр (i-2)-го кода;

- с регистра i-го кода информация переписывается в регистр (i-1)-го кода;

- в регистр i-го кода записывается очередной код частоты.

Сдвигающий регистр обеспечивает последовательность выполнения операций при подаче на его тактирующий вход импульсов тактового генератора. Работа сдвигающего регистра начинается по сигналу на формирование очередного кода частоты.

Формирователь сигналов управления гетеродином содержит цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), функциональный усилитель и суммирующий усилитель. При поступлении кода частоты на выходе ЦАП появляется напряжение, пропорциональное коду. Это напряжение подается на функциональный усилитель [10], коэффициент усиления которого изменяется таким образом, чтобы скомпенсировать нелинейность зависимости частоты гетеродина от управляющего напряжения. Этим обеспечивается линейность зависимости частоты гетеродина от действующего на входе ЦАП кода частоты. С выхода функционального усилителя напряжение подается на суммирующий операционный усилитель, который производит добавление некоторого постоянного напряжения U_нач. Сумма U_нач и напряжения, пропорционального первому коду частоты, должна быть равна управляющему напряжению, соответствующему нижней частоте диапазона рабочих частот обнаружителя.

Устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов 3 предназначено для разделения по каналам обработки импульсных и непрерывных сигналов и приведения их амплитуды к стандартному уровню используемой в обнаружителе логики (ТТЛ, КМОП и др.). Для определения принадлежности сигнала к заданному классу РЛС параметры структуры сигнала (несущая частота, параметры модуляции, спектральные характеристики) не используются. Определение принадлежности производится только по временным характеристикам работы РЛС [8]. Поэтому разделение импульсных и непрерывных сигналов производится на выходе амплитудного детектора параллельно подключенными фильтром нижних частот (ФНЧ) и полосно-пропускающим фильтром (ППФ). Реакцией детектора на непрерывный сигнал является увеличение постоянной составляющей на его выходе. Для ее выделения используется ФНЧ, а для выделения импульсного сигнала-ППФ. Полосы ФНЧ и ППФ не перекрываются. Этим обеспечивается разделение временных параметров сигналов от РЛС импульсного и непрерывного излучения. Амплитуда принятых сигналов приводится к уровню используемой в обнаружителе логики.

При приеме непрерывного сигнала устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов 3 формирует признак приема сигнала, который вместе с кодом частоты, поступающим от устройства управления 4, заносится в блок памяти 7.

Пример реализации устройства разделения импульсных и непрерывных сигналов представлен на фиг.3.

Сигнал, поступающий от детектора приемника, разветвляется по двум каналам. Канал выделения импульсных сигналов содержит полосно-пропускающий фильтр, пороговое устройство и формирователь импульсов. Канал выделения непрерывных сигналов содержит фильтр нижних частот, пороговое устройство и схему записи, предназначенную для занесения в блок памяти признака приема непрерывного сигнала. В устройстве идентификации принятого сигнала в качестве признака приема сигнала используется порядковый номер эталонного периода повторения импульсов. Поэтому для обработки сигналов по единому алгоритму непрерывному сигналу присваивается номер (первый или последний), отличный от эталонных. Запись производится по сигналу, поступающему от порогового устройства. Адресом является код частоты, поступающий от устройства управления.

В качестве пороговых устройств используются компараторы. Для формирования импульсов применяется ждущий мультивибратор. Схема записи реализуется на известных логических элементах.

Схема разделения потока импульсных сигналов 5 предназначена для разделения потока на составляющие его импульсные последовательности по периоду повторения импульсов. Выделение импульсной последовательности из потока импульсов базируется на предположении, что если в потоке имеются два смежных и равных между собой интервала времени между i-м, j-м и k-м импульсами (T_i,j=T_j,k), то эти импульсы принадлежат одной и той же импульсной последовательности, а указанные интервалы времени являются периодом повторения данной последовательности.

Схема разделения потока импульсных сигналов 5 производит измерение интервалов времени между импульсами, поступающими на вход 2, измерение или формирование комбинационных интервалов времени (между импульсами 1- и 3-м, 1-ми и 4-м, ... 2- и 4-м, 2- и 5-м и т.д.), сравнение интервалов времени между собой, а также запись в блок памяти 7 периода повторения импульсов выделенной последовательности, если Т_i,j=Т_j,k.

Для разделения потока импульсных сигналов на составляющие импульсные последовательности может использоваться селектор импульсов [11].

Схема выделения импульсных последовательностей 6 предназначена для выделения тех импульсных последовательностей, период повторения которых соответствует заданным значениям, хранящимся в блоке памяти 7.

Схема выделения импульсных последовательностей 6 производит сравнение измеренных периодов повторения импульсов с заданными (эталонными) значениями, хранящимися в блоке памяти 7 вместе с отличительным признаком. Отличительный признак используется в целях экономии объема памяти и сокращения времени дальнейшей обработки импульсных сигналов. В качестве отличительного признака может быть порядковый номер эталонного значения периода повторения импульсов. При совпадении измеренного значения периода повторения с эталонным в блок памяти 7 заносится код частоты и отличительный признак совпавшего эталонного значения, который одновременно является признаком того, что на данной частоте был принят сигнал, а информация об измеренной длительности периода повторения импульсной последовательности уничтожается.

Пример построения схемы выделения импульсных последовательностей приведен на фиг.4.

В исходном состоянии регистры схемы сравнения и схемы записи обнулены. На счетчиках адреса с помощью монтажной логики установлено начальное значение адреса, которое записано в регистры адреса. Работа схемы управления регистрами остановлена.

При поступлении кода частоты запускается схема управления регистрами, которая с помощью сдвигающего регистра циклически формирует сигналы управления. Последовательно выполняются операции:

- выдача адреса периода повторения i-й импульсной последовательности (Т_i) с регистра T_i формирователя адреса в блок памяти;

- запись в регистр схемы сравнения Т_i, поступающего из блока памяти;

- выдача адреса эталонного значения периода повторения импульсов (Т_iэ) с регистра Т_iэ формирователя адреса в блок памяти;

- запись в регистр схемы сравнения Т_iэ, поступающего из блока памяти;

- выдача Т_i и Т_iэ на компаратор схемы сравнения.

Компаратор производит сравнение T_i и Т_iэ и выдает результат сравнения на схему управления счетчиками адреса.

Схема управления счетчиками адреса вырабатывает счетные импульсы, которые поступают на счетчики. В процессе работы каждое значение T_i последовательно сравнивается со всеми Т_iэ. В соответствии с этим условием схема управления счетчиками адреса при каждом сформированном адресе, по которому в блоке памяти хранится значение Т_i, производит последовательный перебор всех адресов Т_iэ. Выдача очередного счетного импульса на счетчик адреса Т_iэ производится при появлении единицы на одном из выходов А_> или А_<= компаратора или при выполнении условия Т_iэ=0 выдается очередной счетный импульс на счетчик адреса T_i. Содержимое счетчиков адреса записывается в соответствующие регистры и по сигналам, поступающим от схемы управления регистрами, выдается в блок памяти. При этом адрес для T_i будет состоять из двух частей: кода частоты и адреса, сформированного счетчиком. Для Т_iэ код частоты не требуется.

Поступающие из блока памяти вместе с Т_iэ его номер N_i (отличительный признак) и заданное количество циклов обзора диапазона частот T_зi подаются на схему записи. При достижении равенства T_i=Т_iэ сигнал с выхода А₌ компаратора поступает на схему записи и производится запись номера N_i и Т_зi в блок памяти. Для формирования адреса, по которому производится запись номера N_i, в схеме записи имеется счетчик адреса.

Работа схемы выделения импульсных последовательностей останавливается, если произведено сравнение всех Т_i с Т_iэ. В этом случае поступившее из блока памяти очередное Т_i будет равно нулю. Проверка этого условия производится с помощью логического элемента D1 (ИЛИ -НЕ) схемы остановки при каждом поступлении Т_i из блока памяти. При выполнении условия Т_i=0 производится сброс регистров и счетчиков и уничтожение информации о T_i в блоке памяти путем записи нуля во все ячейки памяти массива, соответствующего текущему коду частоты. Формирование адресов для записи нуля производится с помощью счетчика адреса T_i. На счетчик подаются импульсы тактового генератора через логический элемент D2 (И), который обеспечивает пуск счетчика при условии T_i=0 и остановку при появлении на выходе счетчика импульса переполнения, поступающего через инвертор D3 на вход D2. Сброс содержимого счетчика производится при смене кода частоты.

Блок памяти 7 предназначен для хранения заданных (эталонных) значений периодов повторения импульсов и длительностей сеанса облучения, относящихся к заданному классу РЛС, а также для хранения результатов измерения параметров принятых сигналов.

Пример построения блока памяти, обеспечивающего одновременную работу всех устройств обнаружителя, представлен на фиг.5. Блок памяти разделен на субблоки. Доступ к данным, хранящимся в субблоке, возможен только для тех устройств, которым эти данные необходимы. При этом устройство, имеющее доступ к двум субблокам, производит чтение данных одного субблока и запись в другой. Каждый субблок состоит из массивов данных, объединенных кодом частоты. Доступ к массиву производится по коду частоты, а к данным массива путем одно - или двухкоординатной выборки в зависимости от объема данных [12, стр.182-187]. Для предотвращения одновременного доступа к одному и тому же массиву двух устройств обнаружителя используется следующий прием. От устройства управления одновременно подаются на устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов и схему разделения потока импульсных сигналов текущий (i-й) код частоты, на схему выделения импульсных последовательностей предшествующий (i-1)-й, на устройство идентификации принятого сигнала и формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения (1-2)-й код.

Устройство идентификации принятого сигнала 8 предназначено для измерения длительности сеанса облучения, сравнения ее с хранящимся в блоке памяти 7 заданным значением и выработки команды на включение сигнала тревоги, если измеренная длительность сеанса облучения соответствует заданному значению, а также для выдачи сигналов, необходимых для работы формирователя команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения 9.

Устройство идентификации принятого сигнала 8 работает следующим образом.

При каждом обзоре диапазона частот сигналы от конкретной РЛС могут быть зафиксированы только один раз. Поэтому в качестве минимального промежутка времени (дискреты) для измерения длительности сеанса облучения и времени между соседними сеансами используется период обзора диапазона частот, который выбирается таким образом, чтобы за один сеанс облучения сигнал от РЛС заданного класса был бы принят не менее n раз, а от других РЛС - не более (n -1) раз. Возможно и обратное соотношение, когда за один сеанс облучения сигнал от РЛС заданного класса должен быть принят не более (n-1) раз, а от других РЛС - не менее n раз. Измерение длительности сеанса облучения может производиться путем суммирования непосредственно периодов обзора диапазона частот или суммирования других числовых значений, поставленных в соответствие одному периоду обзора диапазона частот, например единицы. В устройстве идентификации принятого сигнала 8 используется суммирование единиц. В этом случае измеряемая длительность сеанса облучения численно равна количеству m последовательных периодов обзора, в которых зафиксирован сигнал от одной и той же РЛС.

При поступлении кода частоты от устройства управления 4 в устройство идентификации принятого сигнала 8 производится проверка наличия в блоке памяти 7 i-го признака приема непрерывного или импульсного сигнала (N_i), соответствующих ему длительности сеанса облучения, измеренной в предыдущем периоде обзора диапазона частот (T_N(m-1)), и признака сигнала тревоги (С_N). В зависимости от содержания информации выполняются следующие действия:

а) при наличии i-го признака приема сигнала на данной частоте в текущем периоде обзора диапазона частот производится прибавление единицы к длительности сеанса облучения (T_N(m-1)), измеренной в предыдущем периоде обзора. Полученное значение (Т_Nm) сравнивается с заданным (Т_зi), хранящимся в блоке памяти 7, и при выполнении условия Т_Nm≥ Т_зi в устройство сигнализации 10 выдается команда на включение сигнала тревоги, а в формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения 9 выдается сигнал о начале облучения. В блок памяти заносятся длительность сеанса облучения Т_Nm и признак сигнала тревоги (С_N). После этого производится проверка (i+1)-го признака приема сигнала. Если Т_Nm<Т, то Т_Nm заносится в блок памяти и производится проверка (i+1)-го признака;

б) если признак приема сигнала в текущем цикле обзора диапазона частот отсутствует, а в предшествующем цикле 0<Т<Т, то сигнал считается помехой, и информация N_i и T_N(m-1) уничтожается;

в) если признак приема сигнала в текущем цикле обзора отсутствует и имеется признак сигнала тревоги, а также измеренное в предшествующем цикле T_N(m-1)≠ 0, то в формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения 9 выдается сигнал об окончании сеанса облучения. Информация о длительности сеанса облучения уничтожается (Т_N(m-1)=0);

г) если признак приема сигнала в текущем цикле обзора отсутствует имеется признак сигнала тревоги, и измеренное в предшествующем цикле Т_(m-1)=0, то в формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения 9 выдается команда, разрешающая продолжение измерения.

В приведенном в описании варианте устройства идентификации сигнал считается принадлежащим РЛС заданного класса, если этот сигнал принимается не менее чем в n последовательных циклах обзора диапазона частот.

Пример алгоритма работы устройства идентификации принятого сигнала приведен на фиг.6.

Примененные обозначения:

Переменные:

N_i - порядковый номер эталонного периода повторения импульсов (эталона), зафиксированный в предшествующих циклах обзора диапазона частот, хранящийся в блоке памяти по i-му адресу, он же признак приема сигнала;

M_j - порядковый номер эталона, зафиксированный в текущем цикле обзора, хранящийся в блоке памяти по j-му адресу, он же признак приема сигнала;

T_i - количество последовательных циклов обзора диапазона частот, в которых зарегистрирован сигнал от одной и той же РЛС (длительность сеанса облучения, измеренная в периодах обзора диапазона частот), записывается в блок памяти вместе с N_i;

Т_зi - заданное количество циклов обзора диапазона частот (постоянно хранится в блоке памяти вместе с эталоном, при выделении импульсных последовательностей записывается в соответствующий массив блока памяти совместно с номером эталона по одному и тому же адресу);

С_i - признак включения сигнала тревоги, записанный по i-му адресу;

Р - разрешение на идентификацию очередной импульсной последовательности;

П - сигнал прекращения измерения времени между сеансами облучения (сигналы Р и П поступают от формирователя команды на включение сигнала ЗП);

i, j - адрес данных массива, i=1,... , n; j=1,... , n.

Условные обозначения:

УС - устройство сигнализации;

ФК - формирователь команды на включение сигнала ЗП;

КО - сигнал "конец облучения";

НО - сигнал "начало облучения";

ПС - сигнал "продолжение счета".

В представленном варианте алгоритма (фиг.6) вначале производится проверка содержания информации, зафиксированной в предшествующих циклах обзора диапазона частот (N_i=0?). Если обнаружен порядковый номер эталона (N_i≠ 0), то производится поиск такого же номера в массиве текущего цикла обзора. Если в текущем цикле обзора найден совпадающий номер эталона (M_j=N_i), то к ранее измеренной длительности сеанса облучения T_i прибавляется единица и полученное значение сравнивается с заданным Т_зi. При выполнении условия Т_i+1≥ Т_зi в устройство сигнализации выдается команда на включение сигнала тревоги, а в формирователь команды на включение сигнала ЗП номер эталона N_i и сигнал "начало облучения". В блок памяти вместе с N_i записывается признак включения сигнала тревоги C_i, а также T_i, уменьшенное на единицу (прежнее значение). Уменьшение T_i на единицу предотвращает переполнение памяти, если облучение имеет большую продолжительность, и обеспечивает подтверждение сигнала тревоги при приеме сигнала от этой же РЛС в следующем цикле обзора. После обработки сигнала "начало облучения" от формирователя команды на включение сигнала ЗП поступает разрешение на проверку очередного номера эталона (сигнал Р). Производится поиск очередного N_i≠ 0.

Если в текущем цикле обзора нет номера эталона M_j, совпадающего с N_i, то производится проверка наличия признака включения сигнала тревоги. При отсутствии признака C_i ранее принятый сигнал, имеющий номер эталона N_i, считается помехой. Производится уничтожение информации о N_i(N_i=0, T_i=0) и переход к поиску очередного N_i≠ 0. При наличии признака C_i производится проверка T_i. Если T_i≠ 0, то это означает, что облучение РЛ станцией заданного класса завершено. В формирователь команды на включение сигнала ЗП выдается сигнал “конец облучения” и производится уничтожение информации о Т_i (T_i=0). Если Сi≠ 0, а Т_i=0, то это означает, что выдача сигнала “конец облучения” состоялась и производится измерение времени между соседними сеансами облучения. В формирователь команды на включение сигнала ЗП выдается сигнал “продолжение счета”. Уничтожение признака сигнала тревоги (C_i=0) происходит при поступлении от формирователя сигнала прекращения счета (сигнал П). В этом случае в следующем цикле обзора соответствующий номер N_i будет идентифицирован как помеха, и информация о нем будет уничтожена. Измерение времени между сеансами облучения прекращается. По завершении обработки сигналов “конец облучения” или “продолжение счета” формирователем команды на включение сигнала ЗП выдается разрешение на проверку очередного номера эталона (сигнал Р). Производится поиск очередного N_i≠ 0.

Если сигнал от РЛС принимается первый раз, то производится проверка содержания информации в массиве текущего цикла обзора диапазона частот (M_j=0?). Если обнаружен M_j≠ 0, и при этом M_j≠ N_i для i=1,... , n (в предшествующем цикле нет ни одного совпадающего номера эталона), то производится поиск свободного места для записи M_j) в блок памяти. M_j записывается в ячейку памяти массива предшествующих циклов, в которой N_i=0. Вместе с M_j в память заносится Т_i=1.

Устройство идентификации принятого сигнала может быть реализовано на известных логических элементах с применением счетчиков, регистров, компараторов или с помощью микропроцессора, или программируемой логической интегральной схемы [9, 12].

Формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения 9 предназначен для измерения интервалов времени между соседними сеансами облучения, формирования временного интервала, уменьшенного на величину времени упреждения, и выработки команды в устройство сигнализации 10 на включение сигнала заблаговременного предупреждения, если текущее значение интервала времени между соседними сеансами облучения равно или больше уменьшенного.

Заблаговременное предупреждение о возможном наступлении очередного сеанса облучения используется, если имеет место периодический обзор пространства радиолокатором, и производится следующим образом.

По сигналу об окончании очередного сеанса облучения, поступающего от устройства идентификации 8, формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения 9 начинает отсчет времени. В блок памяти заносится начальное значение времени, соответствующее одному периоду обзора диапазона частот, например единица. Измерение интервала времени производится путем прибавления к текущему времени значения, соответствующего одному периоду обзора, например единицы. Измерение прекращается при поступлении от устройства идентификации 8 сигнала о начале очередного сеанса облучения. Измеренный интервал уменьшается на величину времени упреждения и вместе с кодом частоты, признаком четного или нечетного измерения, а также отличительным признаком непрерывного сигнала или импульсной последовательности заносится в блок памяти 7. Уменьшение времени может производиться различными способами, например, путем исключения n младших разрядов при записи его в блок памяти. Признак четного и нечетного измерения времени между соседними сеансами облучения необходим по следующей причине. Поскольку РЛС может производить обзор пространства в заданном секторе поиска, то интервалы времени между соседними сеансами облучения при четном и нечетном измерениях не равны между собой (равны в частном случае, если обнаружитель находится точно на биссектрисе угла сектора поиска РЛС). Поэтому процедура формирования сигнала заблаговременного предупреждения должна производиться раздельно для четных и нечетных интервалов времени между соседними сеансами облучения.

При очередном измерении интервала времени между соседними сеансами облучения производится сравнение текущего времени с хранящимся в блоке памяти 7 соответствующим уменьшенным временем, сформированным в предыдущих измерениях (четном или нечетном). При достижении равенства в устройство сигнализации 10 выдается команда на включение сигнала заблаговременного предупреждения.

Пример построения формирователя команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения приведен на фиг.7.

Формирователь команды производит измерение текущего времени между соседними сеансами облучения (τ _N), формирование уменьшенного времени на величину упреждения τ ^/_N) и запись τ ^/ _Nв блок памяти, сравнение τ _N и τ ^/_N, а также выдачу команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения, если τ ^/_{N≥ τ N}. При этом сигнал заблаговременного предупреждения не включается, если уменьшенное время не сформировано. Такая ситуация характерна при первом появлении сигнала РЛС, от которой до этого сигнал отсутствовал.

При сравнении τ _N и τ ^/_N оба сравниваемых интервала времени должны принадлежать или к четному или к нечетному циклу измерения и формирования временных интервалов. Для выполнения этого условия τ _N и τ ^/_N четного (нечетного) цикла записываются в память по одному и тому же адресу, но в разные массивы данных. При этом к адресу добавляется признак четного или нечетного цикла измерения (j=0 или j=1). Таким образом, адрес будет содержать код частоты (КЧ) + номер импульсной последовательности (N_i)+признак четного (j=0) или нечетного (j=1) цикла измерения (КЧ+Ni+(j=0) или КЧ+N_i+(j=1)), причем по каждому номеру импульсной последовательности будет только два значения τ _Nj (четный и нечетный) и два значения τ ^/_Nj. Исключение неопределенности доступа к требуемому массиву τ _Nj или τ ^/_Nj обеспечивается монтажом.

Измерение текущего времени заключается в добавлении единицы к ранее измеренному один раз за период обзора диапазона частот. После этого производится сравнение полученного значения τ _Nj с уменьшенным τ ^/_Nj. При поступлении сигнала “продолжение счета” заранее не известно, по какому адресу находится нужное значение τ _Nj. Для правильного выбора адреса используется следующий признак. При наступлении очередного сеанса облучения формирование уменьшенного времени (например, четного) завершается, это время записывается в память по текущему адресу (в примере текущий адрес=КЧ+N_i+(j=0)), а информация об измеренном временном интервале, из которого сформировано τ ^/_Nj, уничтожается.

Производится смена адреса с четного на нечетный или наоборот (в примере смена КЧ+N_i+(j=0) на КЧ+N_i+(j=1)). В ячейку памяти текущего времени записывается единица (начало счета). Следовательно, при последующем измерении текущего времени в памяти будет два значения τ ^/_Nj (в массиве уменьшенного времени) и одно отличное от нуля значение τ _Nj (в массиве текущего времени), т.е. одна ячейка τ _Nj будет пуста (в приведенном примере τ _Nj=0 для четного адреса, j=0). Это позволяет произвести правильный выбор τ ^/_Nj путем проверки содержимого ячейки памяти текущего времени: τ _Nj=0?. Если в результате проверки оказалось, что τ _Nj=0, то производится смена адреса (с четного на нечетный или наоборот).

От устройства идентификации принятого сигнала 8 в формирователь команды 9 сигналы поступают в последовательности: “начало облучения” (НО), “конец облучения” (КО), “продолжение счета” (ПС). Одновременное поступление любых двух и более этих сигналов невозможно.

При поступлении любого из указанных сигналов в формирователе команды формируется адрес, содержащий код частоты, номер i-й импульсной последовательности и произвольный признак четного и нечетного цикла измерения. По этому адресу из блока памяти на входы логических элементов D1 и D3 (ИЛИ) поступают измеренное текущее время τ _Nj и уменьшенное τ ^/_Nj. С помощью логических элементов D1 и D3 производится проверка: τ _Nj=0? и τ ^/_Nj=0?. Если τ _Nj≠ 0 или τ ^/_Nj≠ 0, то на выходе соответствующего логического элемента будет логическая единица.

Очередной цикл измерения и формирования временных интервалов τ _Nj и τ ^/_Nj начинается с момента поступления сигнала КО.

Сигнал КО поступает на вход формирователя начала счета, на другой вход которого поступает сигнал результата проверки: τ _Nj=0?. Если τ _Nj=0, то в схему изменения адреса через логический элемент D2 (ИЛИ) выдается команда на изменение адреса. При этом, если по измененному адресу τ _Nj=0 (первое появление сигнала РЛС), то в схему счета выдается команда на запись в блок памяти единицы по измененному адресу, а в устройство идентификации принятого сигнала через логический элемент D4 (ИЛИ) подается сигнал, разрешающий проверку очередного номера импульсной последовательности.

Если по одному из адресов τ _Nj≠ 0, то последовательно выполняются следующие операции:

- в схему счета выдается команда на уничтожение информации об измеренном текущем времени τ _Nj и запись τ _Nj=0 в блок памяти по текущему адресу;

- в схему изменения адреса через логический элемент D2 выдается команда на изменение адреса;

- в схему счета выдается команда на запись в блок памяти единицы по измененному адресу;

- через логический элемент D4 в устройство идентификации принятого сигнала выдается разрешение на проверку очередного номера импульсной последовательности.

Формирователь начала счета может быть реализован на базе двух сдвигающих регистров, которые обеспечивают последовательное выполнение операций при подаче на тактирующие входы импульсов тактового генератора. Для управления сдвигающими регистрами формирователь начала счета имеет логическое устройство, которое запускает выполнение соответствующей последовательности операций в зависимости от информации, поступающей на входы формирователя. Логическое устройство реализуется на известных логических элементах.

В качестве схемы изменения адреса может использоваться триггер в счетном режиме.

На входы формирователя уменьшенного времени подаются: информация об измеренном текущем времени τ _Nj, сигнал НО и результат проверки τ _Nj=0?. Формирователь производит следующие операции:

- при поступлении сигнала НО и τ _Nj=0 по обоим адресам (первое появление сигнала РЛС) в устройство идентификации принятого сигнала выдается разрешение на проверку очередного номера импульсной последовательности;

- при поступлении сигнала НО и по одному из адресов τ _Nj≠ 0 формируется уменьшенное время τ ^/_Nj и записывается в блок памяти в массив уменьшенного времени по адресу, по которому τ _Nj≠ 0. В устройство идентификации принятого сигнала выдается разрешение на проверку очередного номера импульсной последовательности.

Формирование уменьшенного времени τ ^/_N производится из текущего путем выделения m младших разрядов, в которые при записи в блок памяти заносятся нули. Младшие разряды τ _Nj соответствуют назначенному времени упреждения. Выполнение этой операции может производиться с помощью регистра, в младшие разряды которого заносятся нули. Обеспечение последовательности выполнения операций может быть реализовано на базе сдвигающего регистра и логического устройства, аналогично формирователю начала счета.

На схему счета поступают: информация об измеренном текущем времени τ _Nj, сигнал ПС и результат проверки τ _Nj=0?, а также сигналы от формирователя начала счета.

По сигналам формирователя начала счета производятся операции:

- уничтожается информация о текущем времени τ _Nj и производится запись в массив текущего времени блока памяти τ _Nj=0;

- производится запись τ _Nj=1, если по обоим адресам τ _Nj=0.

При поступлении сигнала ПС производится изменение адреса, если оказалось, что τ _Nj=0, и к τ _Nj≠ 0 прибавляется единица. Полученное значение текущего времени подается на схему сравнения и записывается в блок памяти, после чего в устройство идентификации принятого сигнала через логический элемент D4 выдается разрешение на проверку очередного номера импульсной последовательности. Схема счета может быть реализована на основе двоичного счетчика с установкой начального значения, регистра для записи и выдачи τ _Nj, сдвигающих регистров, обеспечивающих последовательное выполнение операций, логического устройства, управляющего сдвигающими регистрами в зависимости от поступающей на входы схемы информации.

Схема сравнения производит сравнение τ _Nj и τ ^/_Nj, и при выполнении условия τ _Nj≥ τ^/ _Nj на логический элемент D5 (“И”) поступает логическая единица. На второй вход D5 поступает результат проверки τ ^/_Nj=0?. Если уменьшенное время не сформировано (τ ^/_Nj=0, первое появление сигнала РЛС), то на выходе D5 будет логический нуль, и включение сигнала заблаговременного предупреждения не произойдет. Схема может быть реализована на базе компаратора.

Устройство сигнализации 10 предназначено для формирования световых и (или) звуковых или иных сигналов тревоги и заблаговременного предупреждения.

Сигналы тревоги должны отличаться от сигналов заблаговременного предупреждения, например, цветом - для световых и высотой тона - для звуковых. Кроме того, должен обеспечиваться приоритет сигнала тревоги, т.е. если включен сигнал заблаговременного предупреждения и в это время поступил сигнал тревоги, то сигнал заблаговременного предупреждения должен прерываться.

Схема устройства сигнализации приведена на фиг.8. В приведенном варианте устройство сигнализации формирует звуковые и световые сигналы тревоги и заблаговременного предупреждения. Устройство сигнализации обеспечивает приоритет сигнала тревоги, т.е. при наличии сигнала заблаговременного предупреждения в момент поступления сигнала тревоги производится прерывание сигнала заблаговременного предупреждения независимо от того, на какой частоте получен тот или другой сигнал.

Различие звуковых сигналов обеспечивается применением двух мультивибраторов G3 и G4, имеющих различную частоту следования импульсов. Различие световых сигналов обеспечивается применением двух светодиодов, излучающих свет разного цвета.

От формирователя сигналов заблаговременного предупреждения сигнал поступает на ждущий мультивибратор G1, который вырабатывает импульс длительностью 2... 3 с. Этот импульс поступает на вход логического элемента D4 (И). На другой вход D4 поступает сигнал с выхода инвертора D1. При отсутствии сигнала тревоги на выходе D1 будет единица. В этом случае импульсы звуковой частоты от мультивибратора G4 поступают через D4, D5 (ИЛИ) и замкнутые контакты выключателя S3 на головной телефон В1. Одновременно импульс от ждущего мультивибратора G1 поступает на вход D3 (И), на другой вход которого подается сигнал с выхода инвертора D1. При отсутствии сигнала тревоги уровень логической единицы через выключатель S2 и резистор R3 поступает на светодиод HL2. Происходит загорание светодиода.

Сигнал тревоги поступает от устройства идентификации принятого сигнала на ждущий мультивибратор G2, который вырабатывает импульс длительностью 0,4... 0,6 с. Этот импульс подается через выключатель S1 и резистор R2 на светодиод HL1. Происходит загорание светодиода. Одновременно импульс от ждущего мультивибратора G2 поступает через инвертор D1 на входы D3 и D4, блокируя выдачу сигнала заблаговременного предупреждения, а также поступая на вход логического элемента D2, обеспечивает прохождение импульсов от мультивибратора G3 на головной телефон.

Интегрирующая цепь R1, C1 обеспечивает блокирование сигнала заблаговременного предупреждения в паузах между импульсами ждущего мультивибратора G2.

Обнаружитель радиолокационных сигналов работает следующим образом.

При включении питания устройство управления 4 формирует начальный код частоты и соответствующее ему управляющее напряжение, которое подается на гетеродин приемника 2 (вход 2). Время поиска сигнала в пределах полосы промежуточных частот должно быть не меньше, чем длительность максимального периода повторения импульсов РЛС заданного класса. Если в течение этого времени сигнал от РЛС не поступил или принят сигнал от РЛС непрерывного излучения, то вырабатывается очередной код частоты и соответствующее управляющее напряжение. Гетеродин перестраивается на очередную частоту поиска сигнала.

Принятый антенной 1 СВЧ сигнал поступает на вход 1 супергетеродинного приемника 2 и после усиления и детектирования подается на вход устройства разделения импульсных и непрерывных сигналов 3. Устройство 3 производит разделение сигналов с помощью фильтра нижних частот и полосно-пропускающего фильтра, подключенных параллельно выходу амплитудного детектора супергетеродинного приемника 2. Реакцией детектора на непрерывный сигнал является увеличение постоянной составляющей на его выходе, которая выделяется с помощью фильтра нижних частот. Импульсный сигнал выделяется с помощью полосно-пропускающего фильтра. Амплитуда принятых сигналов приводится к уровню используемой в обнаружителе логики. При приеме непрерывного сигнала устройство разделения 3 формирует признак приема сигнала, который вместе с кодом частоты, поступающим от устройства управления 4, заносится в блок памяти 7. Импульсные сигналы с выхода 1 устройства разделения 3 подаются на вход 2 схемы разделения потока импульсных сигналов 5, а также в устройство управления 4.

При поступлении первого импульса устройство управления 4 переходит в режим ожидания очередного импульса. Изменение частоты гетеродина приостанавливается. Время ожидания должно быть не меньше максимального периода повторения импульсов РЛС заданного класса (Т_ож≥ Т_пmах). Если за время ожидания второй импульс не поступил, то в устройстве управления 4 вырабатывается очередной код частоты и соответствующее ему управляющее напряжение, которое подается на гетеродин приемника 2. Производится перестройка гетеродина на очередную частоту поиска. С поступлением второго импульса время поиска на данной частоте (t_п) увеличивается на величину, равную не менее двум максимальным периодам повторения импульсов РЛС заданного класса: t_п≥ t+2T_пmax, где t - время от начала поиска на данной частоте до поступления первого импульса.

Схема разделения потока импульсных сигналов 5 производит измерение интервалов времени между соседними импульсами, поступающими на вход 2, измерение или формирование комбинационных интервалов времени между импульсами и сравнение смежных интервалов между собой. Если обнаружено равенство двух смежных интервалов, то эти интервалы считаются периодом повторения импульсов импульсной последовательности и заносятся в блок памяти 7 вместе с кодом частоты, поступающим в схему 5 с выхода 2 устройства управления 4.

Схема выделения импульсных последовательностей 6 сравнивает полученные схемой разделения 5 периоды повторения импульсов с заданными (эталонными) значениями, хранящимися в блоке памяти 7. Все импульсные последовательности, период повторения импульсов которых совпадает с эталонными, считаются полезным сигналом. Этим сигналам присваиваются отличительные признаки совпавших эталонных последовательностей, которые вместе с кодом частоты, поступающим с выхода 3 устройства управления, заносятся в блок памяти 7, а информация об измеренных периодах повторения импульсов уничтожается. Отличительный признак хранится вместе с эталонным значением периода повторения импульсов и используется для экономии объема памяти и сокращения времени обработки сигналов, а также является признаком приема сигнала на данной частоте. В качестве отличительного признака может быть, например, порядковый номер эталонной импульсной последовательности.

Устройство идентификации принятого сигнала 8 производит окончательное определение принадлежности сигнала к РЛС заданного класса по длительности контакта луча с обнаружителем (сеанса облучения). Обработка информации начинается при поступлении с выхода 4 устройства управления очередного кода частоты. Идентификация принятого сигнала производится путем сравнения текущего значения длительности сеанса облучения с заданным, хранящимся в блоке памяти 7. При достижении равенства текущей длительности и заданной в устройство сигнализации 10 выдается команда на включение сигнала тревоги. Если длительность сеанса облучения не достигает заданного значения, то сигнал считается помехой и информация о нем уничтожается.

Заданное значение длительности сеанса облучения целесообразно хранить совместно с эталонным значением периода повторения импульсов, а при выделении импульсной последовательности заносить в блок памяти вместе с отличительным признаком. При этом для РЛС непрерывного излучения заданные значения длительности сеанса облучения могут храниться непосредственно в тех же ячейках памяти, в которые записывается признак приема непрерывного сигнала.

Так как в каждом цикле обзора диапазона частот сигналы от одной РЛС могут быть зарегистрированы только один раз, то в качестве единицы времени для измерения длительности сеанса облучения и временного интервала между соседними сеансами целесообразно использовать период обзора диапазона частот.

Кроме выдачи команды на включение сигнала тревоги устройство идентификации принятого сигнала 8 вырабатывает сигналы, необходимые для работы формирователя команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения 9. При выдаче в формирователь 9 очередного сигнала обработка информации в устройстве идентификации 8 приостанавливается до получения от формирователя 9 сигнала, разрешающего продолжение работы.

Работа устройства идентификации принятого сигнала по i-му коду частоты завершается, если проверены все принятые сигналы.

Для формирования команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения производится измерение интервала времени между соседними сеансами облучения, уменьшение его на величину времени упреждения и запоминание полученного уменьшенного интервала. При очередном измерении интервала времени текущее значение его (τ ^/_j, j=0; 1) сравнивается с уменьшенным (τ _j, j=0; 1). При достижении равенства в устройство сигнализации 10 выдается команда на включение сигнала заблаговременного предупреждения. Такая процедура должна производиться раздельно для четных (j=0) и нечетных (j=1) измерений интервалов времени. Это обусловлено тем, что РЛС может производить обзор пространства в заданном секторе поиска, и интервалы времени между соседними сеансами облучения при четном и нечетном измерениях не равны между собой.

Формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения 9 начинает измерение интервала времени с момента поступления от устройства идентификации 8 сигнала об окончании сеанса облучения. В блок памяти заносится начальное значение времени, соответствующее одному периоду обзора диапазона частот, например единица. Продолжение измерения производится по сигналам от устройства идентификации 8 при каждом цикле обзора диапазона частот путем прибавления к текущему времени значения, соответствующего одному периоду обзора, например единицы. Полученное текущее значение сравнивается с уменьшенным. При выполнении условия τ _j≥ τ^/ _j выдается команда на включение сигнала заблаговременного предупреждения. Если τ _j≥ τ^/ _j, то τ _j заносится в блок памяти. Кроме того, если уменьшенное время не сформировано (начало работы обнаружителя или появление нового сигнала), то команда на включение сигнала заблаговременного предупреждения не выдается. Завершение измерения текущего и формирование уменьшенного интервала времени производится по сигналу о начале облучения, который вырабатывается в устройстве идентификации 8 вместе с сигналом тревоги.

Во всех случаях после выполнения операций по очередному сигналу вырабатывается сигнал, разрешающий продолжение работы устройства идентификации принятого сигнала 8.

Устройство сигнализации 10 формирует световые и (или) звуковые или иные сигналы тревоги по командам, поступающим на вход 2 от устройства идентификации принятого сигнала 8, и аналогичные сигналы заблаговременного предупреждение - по командам, поступающим от формирователя 9 на вход 1. Сигналы тревоги и заблаговременного предупреждения одной физической природы должны отличаться, например, цветом - для световых сигналов и высотой тона - для звуковых. Устройство сигнализации 10 обеспечивает приоритет сигнала тревоги путем прерывания сигнала заблаговременного предупреждения, если поступил сигнал тревоги.

Изготовленный макет обнаружителя радиолокационных сигналов подтвердил реализуемость предлагаемого технического решения.

Литература

1. Патент РФ №2042149, G 01 S 7/36, 1992 г.

2. Заявка Японии №58-25962, G 01 S 7/40, Н 04 В 1/26, 1984 г.

3. Заявка ФРГ № OS 3411832, G 01 S 7/40, 1985 г.

4. Патент США №5268689, G 01 S 7/40, 1993 г.

5. Радиоприемные устройства. М., Высшая школа, 1989.

6. В.Н.Кочемасов. Зарубежные радиокомпоненты, обзор каталогов зарубежных фирм, справочники. М., 1998, с.15, 53, 58.

7. Designer’s reference Manvel. 1996, Analog devices.

8. В.Мосалев. Радиолокационные станции разведки наземных движущихся целей. Зарубежное военное обозрение, 2000 г., №10, с.20.

9. Е.Л.Угрюмов. Цифровая схемотехника. Санкт-Петербург, 2000, с.56, 357... 444.

10. В.Г.Гусев, Ю.М.Гусев. Электроника. М., Высшая школа, 1991, с.447... 449.

11. A.c. №1608791, Н 03 К 5/26, 1988 г.

12. П.П.Мальцев, Н.И.Гарбузов, А.П.Шарапов, Д.А.Кнышев. Программируемые логические ИМС на КМОП-структурах и их применение. М., Энергоатомиздат, 1998.

Формула изобретения

Обнаружитель радиолокационных сигналов, содержащий последовательно соединенные антенну и супергетеродинный приемник с циклически перестраиваемой частотой гетеродина, устройство управления и устройство сигнализации, отличающийся тем, что в него дополнительно введены устройство разделения импульсных и непрерывных сигналов, схема разделения потока импульсных сигналов, схема выделения импульсных последовательностей, блок памяти, устройство идентификации принятого сигнала, формирователь команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения, при этом выход супергетеродинного приемника соединен с входом устройства разделения импульсных и непрерывных сигналов, которое соединено прямой и обратной связями с устройством управления, выход импульсного сигнала устройства разделения импульсных и непрерывных сигналов соединен со вторым входом схемы разделения потока импульсных сигналов, а выход непрерывного сигнала соединен прямой связью с блоком памяти, первый выход устройства управления соединен с входом управления частотой гетеродина супергетеродинного приемника, второй выход устройства управления соединен с первым входом схемы разделения потока импульсных сигналов, третий выход соединен с входом схемы выделения импульсных последовательностей, четвертый выход соединен с входом устройства идентификации принятого сигнала, пятый выход соединен с входом формирователя команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения, блок памяти соединен прямой и обратной связями со схемой разделения потока импульсных сигналов, схемой выделения импульсных последовательностей, устройством идентификации принятого сигнала, формирователем команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения, устройство идентификации принятого сигнала соединено прямой и обратной связями с формирователем команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения, выход устройства идентификации принятого сигнала соединен со вторым входом устройства сигнализации, выход формирователя команды на включение сигнала заблаговременного предупреждения соединен с первым входом устройства сигнализации.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8