Устройство для обработки радиолокационных сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее два соединенных по входу канала обработки, каждый из которых состоит из последовательно соединенных фазового детектора, вторые входы которых соединены с гетеродином в одном канале непосредственно, а в другом через фазосдвигающую на π/2, цепь, блока регистров, коммутатора с пиковым детектором и смесителя, второй вход которого подключен к первому выходу первой дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, причем входы обеих дисперсионных линий задержки на поверхностных акустических волнах объединены и подключены к импульсному выходу блока управления, другие выходы которого связаны с вторыми входами блока регистров и коммутатора с пиковым детектором каждого канала, блок вычитания, входы которого подключены к выходам вторых дисперсионных линий задержки на поверхностных акустических волнах каждого канала через соответствующий детектор, а выход подключен к входу блока выдачи решения, выход которого соединен с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки, в устройство в каждый канал дополнительно введены второй смеситель и блок вычитания, выход которого подключен к входу второй дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, а входы соединены с выходами смесителей своих каналов, при этом один вход второго смесителя каждого канала подключен к второму выходу первой дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, а другой вход соединен с выходом коммутатора с пиковым детектором противоположного канала.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано в когерентно-импульсных РЛС обнаружения медленно движущихся целей. Известны устройства аналогичного назначения, содержащие два соединенных по входу канала обработки, каждый из которых состоит из последовательно соединенных фазового детектора, вторые входы которых соединены с гетеродином в одном накале непосредственно, а в другом через фазосдвигающую на π/2 цепь, блока регистров, коммутатора с пиковым детектором и смесителя, второй вход которого подключен к первому выходу первой дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, причем входы обеих дисперсионных линий задержки на поверхностных акустических волнах объединены и подключены к импульсному выходу блока управления, другие выходы которого связаны с вторыми входами блока регистров и коммутатора с пиковым детектором, каждого канала, устройство вычитания, входы которого подключены к выходам вторых дисперсионных линий задержки на поверхностных акустических волнах каждого канала через соответствующий детектор, а выход подключен к входу блока выдачи решения, выход которого является выходом устройства. Эти устройства предназначены для проведения спектрального анализа пачки импульсов в реальном масштабе времени и являются многоканальными по дальности. По положению отклика на оси времени определяется наличие движущейся цели. Недостатком таких устройств является то, что в случае наличия в одном импульсном объеме мощной пассивной коррелированной помехи и медленно движущейся цели при сжатии ЛЧМ-сигнала возможна маскировка в боковых лепестках сжатого сильного сигнала, полученного за счет отражений от помехи, слабого сжатого сигнала от цели. Цель изобретения повышение точности обработки. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два соединенных по входу канала обработки, каждый из которых состоит из последовательно соединенных фазового детектора, вторые входы которых соединены с гетеродином в одном канале непосредственно, а в другом через фазосдвигающую на π/2 цепь, блока регистров, коммутатора с пиковым детектором и смесителя, второй вход которого подключен к первому выходу первой дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, причем входы обеих дисперсионных линий задержки на поверхностных акустических волнах объединены и подключены к импульсному выходу блока управления, другие выходы которого связаны с вторыми входами блока регистров и коммутатора с пиковым детектором каждого канала, блок вычитания, входы которого подключены к выходам вторых дисперсионных линий задержки на поверхностных акустических волнах каждого канала через соответствующий детектор, а выход подключен к входу блока выдачи решения, выход которого соединен с выходом устройства, в каждый канал дополнительно введены второй смеситель и блок вычитания, выход которого подключен к входу второй дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, а входы соединены с выходами смесителей своих каналов, при этом один вход второго смесителя каждого канала подключен к второму выходу первой дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, а другой вход соединен с выходом коммутатора с пиковым детектором противоположного канала. На чертеже изображена структурная схема устройства обработки радиолокационных сигналов. Устройство состоит из двух соединенных по входу каналов обработки, каждый из которых состоит из последовательно соединенных фазовых детекторов 1, вторые входы которых соединены с гетеродином 2 в одном канале непосредственно, а в другом через фазосдвигающую на π/2 цепь 3, блока 4 регистров, представляющего последовательно-параллельную структуру регистров, выполненных на приборах с зарядовой связью, и коммутатора 5 с пиковым детектором. Выходы коммутаторов с пиковым детектором соединены с первыми входами смесителей 6 своего и противоположного каналов. По вторым входам смесителя 6 соединены соответственно с первыми и вторыми выходами дисперсионных линий задержки 7 и 8 на поверхностных акустических волнах своих каналов. Линии задержки 7 и 8 выполнены на одной подложке и имеют противоположные законы линейной частотной модуляции e и e соответственно при одинаковой средней частоте. Входы линий задержки 7 и 8 обоих каналов объединены и подключены к импульсному выходу блока 9 управления, который другими выходами связан с вторыми входами блока 4 регистров и коммутатора 5 с пиковым детектором 5. Выходы смесителей 6 каждого канала соединены через блоки вычитания 10 с входами дисперсионных линий задержки 11 и 12 на поверхностных акустических волнах, выполненных на одной подложке, импульсные характеристики которых согласованы с ЛЧМ-сигналами, генерируемыми линиями 7 и 8 соответственно. Выходы линий 11 и 12 через соответствующие детекторы 13 соединены с входами блока вычитания 14, выход которого через блок 15 выдачи решения соединен с выходом устройства. Работает устройство следующим образом. При подаче на вход устройства отраженного сигнала на выходах фазовых детекторов 1 выделяются квадратурные составляющие полезного сигнала и пассивной помехи. При этом предполагается, что допплеровская скорость помехи скомпенсирована. Квадратурные составляющие в виде отсчетов видеосигналов записываются в блок 4 регистров. После записи всей дальности с первого по последний элемент дальности в последовательном регистре блока 4 регистров записанные сигналы переводятся в параллельные регистры этих же блоков. Запись в последовательные регистры и перенос сигналов в параллельные регистры блока 4 регистров осуществляется при помощи блока управления 9 в течение всей длительности пачки импульсов. После окончания зондирования пространства с определенного направления в направленных регистрах блока регистров будет содержаться весь видеосигнал, причем номер параллельного регистра будет соответствовать данному участку дальности, а его длина количеству импульсов в пачке. По окончании режима записи информации в блоке регистров начинается режим анализа, заключающийся в том, что блок управления 9 по импульсному выходу выдает короткий импульс на входы линий задержек 7 и 8. В момент появления на выходах линии задержки 7 сигналов cosX₁ и sinX₁ и соответственно на выходах линии задержки 8 сигналов cosX₂ и sinX₂ с параллельных регистров блока 4 регистров, в которых записаны квадратурные составляющие сигналов с первого элемента дальности, производится считывание информации с высокой скоростью через соответствующие каналы коммутаторов 5 с пиковым детектором. Пиковый детектор устраняет колебания с частотой схемы. Колебания с выходов линий задержки 7 и 8, а также с выходов коммутаторов с пиковыми детекторами прямо и перекрестно подаются на соответствующие входы смесителей 6, с выходов которых смешанные сигналы подаются на соответствующие входы блоков вычитания 10 своих каналов. При этом на выходах блоков вычитания 10 образуются колебания с одной верхней боковой полосой: (A + B_cosY)cosX₁ (C + B sinY) sinX₁ AcosX₁ CsinX₁ + Bcos (X₁+Y), (A + + B_cosY)cosX₂ (C+B_sinY)sinX₂= AcosX₂ CsinX₂ + Bcos(X₂ + Y), где cosX₁ Ree sinX₁ Ime, cosX₂ Ree, sinX₂ Ime BcosY BRee^-jω^gt, BsinY= BIme^-jω^gt А, С компоненты постоянной составляющей в квадратурах. Сигналы с выходов блока вычитания 10 подаются на входы линий задержки 11 и 12, импульсные характеристики которых согласованы с соответствующими ЛЧМ-сигналами и сжимают входные сигналы. На выходах линий задержки 11 и 12 возникают амплитудные выбросы, задержанные на время, пропорциональное допплеровскому смещению частоты входного сигнала, причем направление этого сдвига зависит от направления частотной модуляции ЛЧМ-сигнала. Сигналы, не получившие сдвига, имеют идентичный отклик в обоих каналах. Сжатые сигналы подаются на детекторы 13, где происходит выделение огибающей. Полученные видеосигналы поступают на блок вычитания 14, на выходе которого выделяются спектральные составляющие, получившие допплеровский сдвиг, и компенсируются составляющие с нулевым допплеровским сдвигом, т.е. происходит компенсация пассивной помехи и подчеркиваются составляющие, несущие полезную информацию. Сигнал, получившийся после вычитания, подается на вход блока 15 выдачи решения, который производит обнаружение медленно движущейся цели и оценку ее скорости по временному расстоянию между максимумами получившихся на выходе блока вычитания 14 сигналов. По окончании процесса анализа одного элемента дальности производится последовательно анализ всех элементов дальности, согласование времени считывания и анализа. Блок регистров позволяет выдачу информации производить в конце пачки импульсов и одновременно осуществлять запись квадратурных компонент в виде отсчетов видеосигналов с соседнего направления.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее два соединенных по входу канала обработки, каждый из которых состоит из последовательно соединенных фазового детектора, вторые входы которых соединены с гетеродином в одном канале непосредственно, а в другом через фазосдвигающую на π/2, цепь, блока регистров, коммутатора с пиковым детектором и смесителя, второй вход которого подключен к первому выходу первой дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, причем входы обеих дисперсионных линий задержки на поверхностных акустических волнах объединены и подключены к импульсному выходу блока управления, другие выходы которого связаны с вторыми входами блока регистров и коммутатора с пиковым детектором каждого канала, блок вычитания, входы которого подключены к выходам вторых дисперсионных линий задержки на поверхностных акустических волнах каждого канала через соответствующий детектор, а выход подключен к входу блока выдачи решения, выход которого соединен с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности обработки, в устройство в каждый канал дополнительно введены второй смеситель и блок вычитания, выход которого подключен к входу второй дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, а входы соединены с выходами смесителей своих каналов, при этом один вход второго смесителя каждого канала подключен к второму выходу первой дисперсионной линии задержки на поверхностных акустических волнах, а другой вход соединен с выходом коммутатора с пиковым детектором противоположного канала.

РИСУНКИ

Рисунок 1