Кореляційно-фазовий вимірювач радіальної швидкості цілі

Кореляційно-фазовий вимірювач радіальної швидкості ЦІЛІ, що містить блок вимірювання фази, генератор опорних функцій фази, розв'язуючий блок, який відрізняється тим, що додатково введено запам'ятовуючий пристрій , блок обчислення Запропонований винахід, відноситься до області радіолокації і може бути використаний для однозначної оцінки радіальної швидкості цілей шляхом вимірювання і кореляційної обробки функції фази відбитих сигналів Відомий вимірювач радіальної швидкості ЦІЛІ пристрій для оцінки радіальної швидкості ЦІЛІ за складовою частоти Доплера луна-сигналів, який містить набір фільтрів, які перекривають можливий діапазон доплерівських частот Результуюча оцінка радіальної швидкості проводиться по частоті настройки фільтру, на виході якого луна-сигнал ЦІЛІ перевищує поріг виявлення [1] Недоліком відомого пристрою є низька точність визначення радіальної швидкості ЦІЛІ ВІДОМИЙ також пристрій кореляційно-фазового виявлення сигналів з оцінкою радіальної швидкості ЦІЛІ по значенню еталонної частоти або функції фази, яка відповідає даній частоті при порівнянні з якою буде максимальне значення кореляційного інтегралу Пристрій містить квадратурну схему корелятора, пороговий і розв'язуючий блоки Точність ОЦІНКИ радіальної швидкості при цьому обмежується потенційною точністю вимірювання частоти Доплера по одному імпульсу При застосуванні ПОСЛІДОВНОСТІ з п радюимпульсів дисперсія оцінки може бути зменшена у д/п" раз [2] Недоліком цього відомого пристрою є невисо різниці фаз, блок грубої оцінки, блок вагової обробки і блок усунення неоднозначності, причому блоки вимірювання фази, запам'ятовуючий пристрій, корелятор, розв'язуючий блок, блок вагової обробки та блок усунення неоднозначності з'єднані послідовно, вихід генератора опорних функцій фази підключений до другого входу корелятора, вхід блока обчислення різниці фаз з'єднаний з виходом запам'ятовуючого пристрою, а вихід - із входом блока грубої оцінки, вихід якого з'єднаний із другим входом блока усунення неоднозначності, при цьому входом пристрою є вхід блока вимірювання фази, а виходом пристрою вихід блока усунення неоднозначності ка точність і неоднозначність оцінки радіальної швидкості при обробці фазової інформації Найбільш близьким до запропонованого технічним рішенням обраним як прототип, є пристрій оціночно-кореляційного виявлення когерентної ПОСЛІДОВНОСТІ імпульсів, який містить блок вимірювання фази, генератор опорних функцій фази, корелятор, який виконаний за квадратурною схемою, і розв'язуючий блок з пороговою схемою [3] Вимірювач фази забезпечує вимірювання функції фаЗИ КОГереНТНОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ ІМПУЛЬСІВ фі, де 1 = 1,2 п У кореляторі здійснюється порівняння отриманої функції фази з набором з N опорних функцій фази, кожний з яких відповідає певне значення доплеровської частоти, тобто радіальної швидкості ЦІЛІ R,, де j = 1, 2 N Порівняння здійснюється шляхом обчислення значення кореляційного інтегралу ц/, У розв'зуючому блоці визначається максимальне значення ij/ m a x і в якості оцінки радіальної швидкості приймається параметр опорної функції R, , при порівнянні з якою отримано максимальне значення \\і Критерієм виявлення є П е р е в и щ е н н я IJ/max ДЄЯКОГО ПОРОГОВОГО ЗНЗЧЄННЯ ц/пор Величина \\ітаж характеризує також достовірність отриманої оцінки радіальної швидкості ЦІЛІ Недоліком пристрою-прототипу є те, що для типових РЛС однозначне вимірювання радіальної швидкості ЦІЛІ по фазових замірах можливе тільки 00 00 48844 у вузькому діапазоні доплерівських частот, який визначається співвідношенням ARo = А./2Т, де X, довжина хвилі, а Т - період повторення зондуючих імпульсів В основу винаходу поставлена задача створити такий кореляційно-фазовий вимірювач радіальної швидкості ЦІЛІ, у якому введення нових блоків, а саме запам'ятовуючого пристрою, блоку обчислення різниці фаз, блоку грубої оцінки, блоку вагової обробки і блоку усунення неоднозначностей, дозволяє проводити обробку двох когерентних послідовностей радіоімпульсів із різним періодом слідування, що забезпечує значне розширення діапазону однозначного вимірювання радіальної швидкості ЦІЛІ та підвищення точності її оцінки Технічний результат, який може бути отриманий при використанні винаходу, полягає у значному розширенні діапазону однозначного вимірювання радіальної швидкості ЦІЛІ та підвищенні точності її оцінки Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у пристрій, який містить блок вимірювання фази, корелятор, генератор опорних функцій і розв'зуючий блок, додатково введенні запам'ятовуючий пристрій (ЗП), блок обчислення різниці фаз, блок грубої оцінки, блок вагової обробки і блок усунення неоднозначності При цьому вхід ЗП з'єднаний з виходом блоку вимірювання фази, а вихід з першим входом корелятора і входом блоку обчислення різниці фаз, вихід генератора опорних функцій - з другим входом корелятора, перший і другий виходи розв'язуючого блоку з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ виходами корелятора, а перший і другий виходи - з ВІДПОВІДНИМИ входами вагової обробки Вихід блоку вагової обробки з'єднаний з першим входом блоку усунення неоднозначності, вхід блоку грубої оцінки з'єднаний з виходом блоку обчислення різниці фаз, а вихід - із другим входом блоку усунення неоднозначності, вихід якого є виходом пристрою На фіг 1 приведена структурна схема запропонованого пристрою На фіг 2 показані типові функції фази когерентних послідовностей радіоімпульсів На фіг 3 наведені результати кореляційної обробки функцій фази луна-сигналів На фіг 4 пояснюється принцип усунення неоднозначності вимірювання радіальної швидкості ЦІЛІ Запропонований пристрій містить послідовно з'єднані блок вимірювання фази 1, запам'ятовуючий пристрій (ЗП) 2, корелятор 3, розв'язуючий блок 4, блок вагової обробки 5, блок усунення неоднозначності 6, а також блок обчислення різниці фаз 7 вхід якого з'єднаний з виходом ЗП, блок грубої оцінки 8 вхід якого з'єднаний з виходом блоку обчислення різниці фаз, а вихід - із другим входом блоку усунення неоднозначності, генератор опорних функцій 9, вихід якого з'єднаний з другим входом корелятора Входом пристрою є вхід блоку вимірювання фази , виходом - вихід блоку усунення неоднозначності Работа запропонованого пристрою полягає у наступному Весь процес вмішує в собі три етапи На першому етапі використовується когерентна ПОСЛІДОВНІСТЬ п іпульсів з періодом слідування Ті В результаті кореляційної обробки функції фази сигналів фі, визначається оцінка радіальної швидкості ЦІЛІ R(1) На другому етапі використовується ПОСЛІДОВНІСТЬ імпульсів з періодом слідування І2 = Ті + ДТ, по якій також проводиться оцінка радіальної швидкості ЦІЛІ R(2) Шляхом вагової обробки значень R(1) і R(2) формується уточнена оцінка у вузькому діапазоні однозначного вимірювання радіальної швидкості RH На третьому етапі визначається ПОСЛІДОВНІСТЬ значень різницевої фази Дер,, по якій проводиться груба оцінка радіальної швидкості ЦІЛІ Rrp, але в широкому діапазоні однозначного вимірювання Далі на основі об'єднання отриманих оцінок RH І Rrp визначається результуюче точне значення радіальної швидкості ЦІЛІ RO В заданому діапазоні її однозначного вимірювання Значення функції фази відбитого сигналу е , р визначається параметрами руху ЦІЛІ І періодом слідування зондуючих імпульсів (1) де Ro, R - ВІДПОВІДНО дальність і радіальна швидкість ЦІЛІ На першому етапі значення функції фази, які вимірюються у блоці 1, визначаються як (2) Отримані значення записуються і зберігаються в ЗП2 У кореляторі 3 здійснюється послідовна кореляційна обробка отриманої функції фази шляхом порівняння з набором з N опорних функцій, які виробляються у генераторі опорних функцій фази 9 В результаті формується N значень кореляційного інтегралу V/ JJ (3) - значення J-OI опорної функції фази, де (4) т*" Rj, 5Ri - ВІДПОВІДНО радіальна швидкість та дискретність відліку радіальної швидкості (параметри опорних функцій фази), N - КІЛЬКІСТЬ опорних функцій, хт ^ Ч • АР • (*\ ARo - діапазон однозначного вимірювання радіальної швидкості цілі Значення ц/,, і R, видаються на розв'язуючий блок 4, де визначається максимальне значення кореляційного інтегралу Ч'таах — (б) За оцінку значення радіальної швидкості ЦІЛІ 5(1) R1'' приймається величина параметру опорної функції Rj, при порівнянні з якою отримано максимальне значення кореляційного інтегралу Величина ц/1|тах характеризує достовірність отриманої оцінки На другому етапі обробки використовується ПОСЛІДОВНІСТЬ з п імпульсів з періодом Ї2 = Ті + ДТ Аналогічно вимірюються значення функції фази ерг. 48844 проводиться їх кореляційна обробка шляхом порівняння з набором із N опорних функцій фази, в результаті якої визначається значення ш(2) і оцінка радіальної швидкості R(2) Далі в блоці 5 проводиться вагова обробка отриманих оцінок радіальної швидкості R, (7) max т max Отримана оцінка є точною, але у вузькому діапазоні вимірювання радіальної швидкості На третьому етапі обробки у блоці 7 обчислюється значення різниці функції фази Дер, Дер, = arctg (8) Cos{