Пристрій селекції імпульсних сигналів у присутності шумоподібного сигналу зовнішнього походження

Пристрій селекції імпульсних сигналів в присутності шумоподібного сигналу зовнішнього походження, який містить два антенно-приймальні канали, основний та компенсаційний, при цьому основний антенно-приймальний канал безпосередньо, а компенсаційний антенно-приймальний канал - через схему керування коефіцієнтом передачі, з'єднані зі схемою віднімання, який відрізняється тим, що до блок-схеми додатково включено схему керування коефіцієнтом передачі основного каналу не менше ніж два фазові детектори, встановлених в кожному з зазначених антенно-приймальних каналів, опорний гетеродин, фазозсувну схему зі зсувом фази на 90° не менше ніж дві схеми множення напруг та схему автоматичного регулювання підсиленням, при цьому вихід першого антенно-приймального каналу з'єднано з першими входами першого та другого фазових детекторів першого антенно-приимального каналу через схему керування коефіцієнтом передачі основного каналу, вихід другого антенно-приймального каналу з'єднано з першими входами першого та другого фазових детекторів другого антенно-приймального каналу через схему керування коефіцієнтом передачі, вихід опорного гетеродина з'єднано з другими входами перших фазових детекторів першого та другого антенно-приймальних каналів, та з другими входами других фазових детекторів першого та другого антенно-приймальних каналів через фазозсувну схему зі зсувом фази на 90°, виходи першого фазового детектора першого антенноприймального каналу та другого фазового детектора другого антенно-приймального каналу з'єднано з входами першої схеми множення напруг, вихід другого фазового детектору першого антенноприймального каналу та першого фазового детектора другого антенно-приймальних каналів з'єднано з входами другої схеми множення напруг, виходи зазначених першої та другої схем множення напруг з'єднані з входами схеми віднімання, а вихід схеми віднімання з'єднаний ланцюгом керуючого зворотного зв'язку з першою та другою схемами керування коефіцієнтом передачі через схему автоматичного регулювання підсиленням О ю Винахід належить до галузі радіотехніки, зокрема радіозв'язку, телекомунікації та радіолокації, і може бути використаний в системах приймання імпульсних сигналів у присутності шумоподібного сигналу зовнішнього походження Відомий пристрій селекції імпульсних сигналів в присутності шумоподібного сигналу зовнішнього походження, який містить два антенно-приймальних канали - основний та компенсаційний, схему віднімання напруг обох каналів, а також корелятор, який аналізує рівень кореляційного зв'язку між вихідною напругою основного каналу та вихідною напругою схеми віднімання, та ланцюг зворотного кореляційного зв'язку, який забезпечує регулювання коефіцієнта передачі компенсаційного каналу [1] 3 метою забезпечення необхідних фазових співвідношень між напругами на вході суматора може бути використано квадратурний автокомпенсатор, в якому напруги поділяються на квадратурні (синусну і косинусну) складові, а кореляційний зворотний зв'язок організується за кожною квадратурною складовою Недоліками відомого пристрою селекції імпульсних сигналів в присутності шумоподібного сигналу зовнішнього походження є залежність коефіцієнта передачі компенсаційного каналу від часу перехідного процесу, який визначається параметрами ланцюга зворотного кореляційного зв'язку, а також від швидкості зміни інтенсивності шумоподібного сигналу За умов безперервної зміни інтенсивності шумоподібного сигналу коефіцієнт передачі компенсаційного каналу може не досягати 45201 сталої величини, що не забезпечує мінімізації наз другими входами перших фазових детекторів пруги шумоподібного сигналу на виході суматора і, першого та другого антенно-приймальних каналів, в наслідок цього, неможливість селекції імпульста з другими входами других фазових детекторів них сигналів Крім того, у випадках, коли напрям першого та другого антенно-приймальних каналів на джерело шумоподібного сигналу знаходиться в через фазозсувну схему зі зсувом фази на 90°, вимежах головного пелюстка антени основного канаходи першого фазового детектора першого антенлу, селекція стає практично неможливою но-приймального каналу та другого фазового детектора другого антенно-приймального каналу Найбільш близьким технічним рішенням, яке з'єднано з входами першої схеми множення наобрано за прототип, є пристрій селекції імпульсних пруг, вихід другого фазового детектору першого сигналів в присутності шумоподібного сигналу зовантенно-приймального каналу та першого фазовонішнього походження, який містить два антенного детектора другого антенно-приймальних канаприймальні канали - основний та компенсаційний, лів з'єднано з входами другої схеми множення напри цьому основний антенно-приймальний канал пруг, виходи зазначених першої та другої схем безпосередньо, а компенсаційний антенно-приймноження напруг з'єднані з входами схеми віднімальний канал - через схему керування коефіцієнмання, а вихід схеми віднімання з'єднаний ланцютом передачі, з'єднані зі схемою віднімання [2] В гом керуючого зворотного зв'язку з першою та друвідомому пристрої компенсація шумоподібного сигою схемами керування коефіцієнтом передачі чегналу здійснюється шляхом підбору такого коефірез схему автоматичного регулювання підсиленцієнта передачі компенсаційного каналу, який заням безпечує вирівнювання амплітуд і одержання необхідного співвідношення фаз шумоподібного сигПорівняльний аналіз пристрою селекції імпуналу у компенсаційному каналі у порівнянні з оснольсних сигналів в присутності шумоподібного сигвним каналом, за рахунок чого напруга, що утвоналу зовнішнього походження, що заявляється, з рюється на виході схеми віднімання, мінімізується прототипом показує, що він відрізняється тим, що до блок-схеми додатково включено схему керуванНедоліком пристрою селекції імпульсних сигня коефіцієнтом передачі основного каналу, не меналів в присутності шумоподібного сигналу зовнішнше, ніж два фазові детектори, встановлених в конього походження, який обрано за прототип, є нежному з зазначених антенно-приймальних каналів, обхідність попереднього визначення напряму на опорний гетеродин, фазозсувну схему зі зсувом джерело шумоподібного сигналу та значень харакфази на 90°, не менше, ніж дві схеми множення теристик спрямованості антен основного та компенапруг та схему автоматичного регулювання підсинсаційного каналів у цьому напряму для розрахунленням, при цьому вихід першого антенно-приймаку коефіцієнта передачі компенсаційного каналу льного каналу з'єднано з першими входами перВ основу винаходу поставлена задача шляхом шого та другого фазових детекторів першого анвикористання нової обробки вихідних напруг двох тенно-приймального каналу через схему керуванантенно-приймальних каналів без використання ня коефіцієнтом передачі основного каналу, вихід кореляційного зворотного зв'язку і такої обробки, другого антенно-приймального каналу з'єднано з яка не вимагає керування співвідношенням фаз першими входами першого та другого фазових денапруг на вході схеми віднімання, забезпечити підтекторів другого антенно-приймального каналу чевищення якості прийому імпульсних сигналів в рез схему керування коефіцієнтом передачі, вихід умовах дії шумоподібного сигналу зовнішнього поопорного гетеродина з'єднано з другими входами ходження перших фазових детекторів першого та другого Суть винаходу в пристрої селекції імпульсних антенно-приймальних каналів, та з другими входасигналів в присутності шумоподібного сигналу зовми других фазових детекторів першого та другого нішнього походження, який містить два антенноантенно-приймальних каналів через фазозсувну приймальні канали, основний та компенсаційний, схему зі зсувом фази на 90°, виходи першого фапри цьому основний антенно-приймальний канал зового детектора першого антенно-приймального безпосередньо, а компенсаційний антенно-прийканалу та другого фазового детектора другого анмальний канал - через схему керування коефіцієнтенно-приймального каналу з'єднано з входами том передачі, з'єднані зі схемою віднімання, досяпершої схеми множення напруг, вихід другого фагається тим, що до блок-схеми додатково включезового детектору першого антенно-приймального но схему керування коефіцієнтом передачі основканалу та першого фазового детектора другого анного каналу, не менше, ніж два фазові детектори, тенно-приймальних каналів з'єднано з входами встановлених в кожному з зазначених антеннодругої схеми множення напруг, виходи зазначених приймальних каналів, опорний гетеродин, фазозпершої та другої схем множення напруг з'єднані з сувну схему зі зсувом фази на 90°, не менше, ніж входами схеми віднімання, а вихід схеми віднімандві схеми множення напруг та схему автоматичноня з'єднаний ланцюгом керуючого зворотного зв'яго регулювання підсиленням, при цьому вихід перзку з першою та другою схемами керування коефішого антенно-приймального каналу з'єднано з пецієнтом передачі через схему автоматичного регуршими входами першого та другого фазових детелювання підсиленням кторів першого антенно-приймального каналу через схему керування коефіцієнтом передачі основТаким чином, пристрій селекції імпульсних сигного каналу, вихід другого антенно-приймального налів на фоні шумоподібного сигналу зовнішнього каналу з'єднано з першими входами першого та походження, що заявляється, відповідає критерію другого фазових детекторів другого антенно-прийвинаходу "новизна" мального каналу через схему керування коефіцієнСуть винаходу, що заявляється, пояснюється том передачі, вихід опорного гетеродина з'єднано за допомогою креслень, де на фігурі зображена 45201 струїсгурна схема пристрою, який реалізує селекцію імпульсних сигналів на фоні шумоподібного сигналу зовнішнього походження Пристрій селекції імпульсних сигналів в присутності шумоподібного сигналу зовнішнього походження, який містить перший 1 та другий 2 антенно-приймальні канали, першу 3 та другу 4 схеми керування коефіцієнтами передачі каналів, опорний гетеродин 5, фазозсувну схему 6 зі зсувом фази на 90°, перший 7 та другий 8 фазові детектори першого 1 антенно-приймального каналу, перший 9 та другий 10 фазові детектори другого 2 антенно-приймального каналу, першу 11 та другу 12 схеми множення напруг, схему віднімання 13, ланцюг керуючого зворотного зв'язку з схемою 14 автоматичного регулювання підсиленням При цьому виходи антенно-приймальних каналів 1 і 2 зв'язані, ВІДПОВІДНО, з входами першого 7 та другого 8 фазових детекторів першого 1 антенно-приймального каналу, і першого 9 та другого 10 фазових детекторів другого 2 антенно-приймального каналу, опорний гетеродин 5 зв'язаний з другими входами фазових детекторів 7 та 10 безпосередньо та через фазозсувну схему 6 з другими входами фазових детекторів 8 і 9 Виходи фазових детекторів 7 і 9 виконано з'єднаними з входом першої 11 схеми множення напруг Виходи фазових детекторів 8 і 10 виконано з'єднаними з входом другої 12 схеми множення напруг Виходи зазначених схем 11 та 12 множення напруг зв'язані з входами схеми 13 віднімання 3 виходу схеми 13 віднімання вихідна напруга пристрою подається для подальшої обробки та, одночасно, ланцюгом керуючого зворотного зв'язку через схему 14 автоматичного регулювання підсиленням до першої 3 та другої 4 схем керування коефіцієнтами передачі антенно-приймальних каналів 1 та 2 Пристрій селекції імпульсних сигналів в присутності шумоподібного сигналу зовнішнього походження працює наступним чином Для обґрунтування працездатності пристрою наведемо наступні математичні викладки Характеристики спрямованості антен першого 1 та другого 2 антенно-приймальних каналів визначаються ВІДПОВІДНО функціями F\(a) та F2(a) Коли на вхід такої системи одночасно діють імпульсний сигнал з напряму сн і шумоподібний сигнал з напряму а2, то на виходах ЛІНІЙНИХ приймачів у складі антенноприймальних каналів з ідентичними коефіцієнтами передачі Кі та «2 (припустимо для спрощення, без втрати загального підходу^ =К2= 1) формуються комплексні амплітуди напруг их = ах F\(al) + a2 F\(a2) + nl U2 = a1F2(a1)+a2F2(a2) (1) + n2 Де 21 = ах ехр(уФі) = «і cos (^ + jcty sin ф : , a2 = a2 ехр(/Ф2) = аг coscp2 +ja2 sincp2 миттєві значення комплексних амплггуд ВІДПОВІДНО імпульсного та шумоподібного сигналів на входах антен антенно-приймальних каналів, и 1 з и 2 ' миттєві значення комплексних амплітуд власних шумів першого та другого антенноприймальних каналів, приведених до їх входів Відомим способом за допомогою опорного гетеродину 5, фазозсувної схеми 6 зі зсувом фази на 90° та фазових детекторів 7 - 1 0 виділяють косинусні та синусні складові вихідних напруг першого 1 та другого 2 антенно-приймальних каналів U{2 =U12 cosvj/1,2, U[2 =U12 sinvj/1,2 (2) На виходах першої 11 та другої 12 схем множення отримують добутки ІІуЩ та Щііу , за допомогою яких на схемі 13 віднімання утворюється вихідна напруга пристрою w=ulcus2- щщ При відсутності імпульсного сигналу вихідна допомога W визначається головним чином інтенсивністю шумоподібного сигналу, усереднене значення якого має рівень W0 Значення W0, пропорційне квадратному кореню з величини потужності шумоподібного сигналу, формується за допомогою схеми автоматичного керування підсиленням 14, яке усереднює вихідну напругу у часі Напруга виходу схеми автоматичного керування підсиленням 14 використовується як керуюча напруга для управління першою 3 та другою 4 схемами керування коефіцієнтами передачі антенно-приймальних каналів 1 та 2 Постійна часу усереднення повинна бути значно більша за тривалість імпульсу, який приймається Завдяки введенню ланцюга керуючого зворотного зв'язку через схему 14 автоматичного регулювання підсиленням, на виході пристрою обробки формується величина W/W0, яка у відсутності імпульсного сигналу пропорційна рівню власного шуму приймальних каналів, а при дії імпульсного сигналу буде пропорційною його амплггуді В момент приходу імпульсного сигналу напруга W зростає Такий ефект виникає завдяки порівнянню амплггуд і фаз напруг на виходах двох антенно-приймальних каналів 1 та 2 до приходу і в момент приходу імпульсного сигналу, що є фізичною основою принципу роботи пристрою селекції імпульсних сигналів в присутності шумоподібного сигналу зовнішнього походження, що заявляється Таким чином, шумоподібний сигнал компенсується, що і дозволяє виявляти імпульсний сигнал Підвищення ефективності застосування пристрою селекції імпульсних сигналів в присутності шумоподібного сигналу зовнішнього походження, що заявляється, у порівнянні з прототипом досягається шляхом використання нової обробки вихідних напруг антенно-приймальних каналів з метою компенсації шумоподібного сигналу Відносна простота пристрою дозволяє його застосувати в існуючих системах з двома антенно-приймальними каналами і тих, що розробляються за традиційною схемою Джерела інформації 1 Ширман Я Д , Манжос В Н Теория и техника 7 45201 8 обработки радиолокационной информации на фо2 Теоретические основы радиолокации Под не помех Москва, "Радио и связь", 1981 г, с 356 редакцией Я Д Ширмана Москва, "Советское ра360 -аналог дио", 1970г с 426-435 -прототип ФІГ. ДП "Український інститут промислової власності "(Укрпатент) Україна, 04119, Киів-119, вул сім'ї Хохлових, 15 (044) 456-20-90