Пристрій узгодженої обробки сигналів з псевдохаотичною частотною маніпуляцією

Пристрій узгодженої обробки сигналів з псевдохаотичною частотною маніпуляцією, що містить 3 64170 покращить ефективність радіолокаційних станцій при мінімальних змінах у структурі приймального тракту. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у пристрій-прототип, який містить лінію затримки з М виходами, які з'єднані зі входами БФШ, виходи якого з'єднані зі входами суматора, між виходами лінії затримки і входами БФШ додатково введено електронний комутатор (ЕК), вхід керування якого з'єднаний з виходом додатково введеного пристрою формування кодової послідовності, на вхід якого надходять сигнали керування від електронної обчислювальної машини (ЕОМ) для керування роботою ЕК. Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у забезпеченні гнучкої програми керування енергетичним потенціалом радіолокаційної станції, вимог до часового розділення сигналів, покращення захищеності РЛС від впливу імітувальних та взаємних активних перешкод на етапі узгодженої фільтрації сигналу, а також в усуненні швидкісної помилки вимірювання дальності. На фіг. 1 приведена структурна схема пристрою узгодженої обробки ДЧМ сигналів з псевдохаотичною частотною маніпуляцією. На фіг. 2 зображено варіант закону модуляції частоти ДЧМ сигналу розмірності M  10 . На фіг. 3 зображений код N k , який являє со бою закон зміни частоти імпульсної характеристики узгодженого фільтра. На фіг. 4 показаний порядок з'єднання входів та виходів ЕК 4. На фіг. 5 зображений вихідний ефект узгодженого фільтра W(t) для обраного варіанту модуляції частоти сигналу. На фіг. 6 зображений закон модуляції частоти імітувальної перешкоди на вході запропонованого пристрою. На фіг. 7 зображений результат фільтрації імітувальної перешкоди на виході фільтра, узгодженого з обраним варіантом ДЧМ сигналу. Запропонований пристрій узгодженої обробки сигналів з псевдохаотичною частотною маніпуляцією містить лінію затримки 1, виходи М, М-1...1 якої з'єднані з входами М, М -1...1 ЕК 4. Вхід керування ЕК 4 з'єднаний з виходом пристрою формування кодової послідовності 5, на вхід якого надходять сигнали керування від ЕОМ. Виходи М, М 1...1 ЕК4 з'єднані з входами М, М-1...1 БФПІ 2, виходи якого з'єднані з входами М,М-1...1 суматора 3. Вихід суматора 3 є виходом запропонованого пристрою. Робота запропонованого пристрою полягає в наступному. Перед початком прийому сигналу пристрій формування кодової послідовності 5 за сигналами керування ЕОМ виробляє кодову послідовність Nt, яка визначає структуру зондувального сигналу. Зондувальний сигнал тривалості , описується співвідношенням 4  M U 0  [1(t  ti 1 )  1(t  ti )]  i 1    i 1   u (t )   cos2f 0t   0  f 0   N k 0  N i (t  ti 1 ) , при 0  t   i  k 1    0, при інших t    де u0 , f 0 ,  0 - амплітуда, робоча частота, по чаткова фаза сигналу;  0 , f 0 - тривалість та ширина спектра парці ального імпульсу; N k f 0 - значення частоти k-го парціального імпульсу, яке залежить від закону модуляції; N i (t  ti 1 ) лу; 1(t  ti 1 ) t i  i 0 тоти. Функція - закон модуляції частоти сигна - одинична функція; - моменти стрибкоподібної зміни час N i (t  ti 1 ) передбачає можливість кодування частоти сигналу за законом псевдохаотичної послідовності. З виразу (1) визначається комплексна амплітуда сигналу, часовий запис якої має вигляд M   i 1   U (t )  U 0  [1(t  ti 1 )  1(t  ti )]exp jf 0  N k 0  N i (t  ti 1 ) (2) i 1  k 1   Вигляд функції N i (t  ti 1 ) обирається таким чином, щоб забезпечити рівномірний розподіл спектральних складових сигналу (фіг. 2) у всій смузі частот, та збереження роздільних здатностей близьких до тих, що забезпечує ЛЧМ сигнал. Спектр такого сигналу практично не відрізняється від спектра лінійно-частотно-модульованого сигналу за шириною і визначається співвідношенням П  Мf 0 . З виходу пристрою формування кодової послідовності 5 «дзеркальне» відображення (імпульсна характеристика) коду модуляції Nk (фіг. 3) вико ристовується для керування роботою ЕК 4. Вибір закону модуляції частоти здійснюється з використанням законів Костаса-Велча та Костаса-Голомба [1, 3], впливає на повноту інформації про повітряну обстановку та визначає режим функціонування РЛС. Прийнята реалізація y (t ) надходить на вхід лінії затримки 1, виходи 1,2,..., М, якої з'єднані з входами 1,2, ..., МЕК 4. Електронний комутатор 4 забезпечує відповідне до Nk з'єднання виходів лінії затримки 1 та входів БФПІ 2 (фіг. 4) для створення потрібної імпульсної характеристики запропонованого пристрою. З виходів 1,2,..., МБФПІ 2 сигнали надходять на входи 1, 2, ..., М суматора 3, на виході якого формується вихідний ефект W (t ) 5 64170 (фіг. 5) для обраного варіанту закону модуляції частоти (фіг. 2). Запропонований пристрій забезпечує когерентне накопичення енергії сигналу (узгоджену фільтрацію) і його стискання у часі у K cm   i П  M 0 f 0 M  M 2 (3) разів. Міра розділення за часом затримки ДЧМ сигналу визначається тривалістю парціального імпульсу 0. Рівень бокових пелюстків стиснутого прямокутного ДЧМ сигналу відповідає рівню пелюстків стиснутого прямокутного ЛЧМ сигналу. Зміна закону модуляції частоти у суміжних періодах зондування дозволяє здійснити захист РЛС від впливу імітувальних перешкод на етапі узгодженої часово-частотної обробки [4]. При надходженні на вхід запропонованого пристрою імітувальної перешкоди з законом модуляції частоти (фіг. 6), який відрізняється від закону модуляції частоти вхідного сигналу (фіг. 2), на виході узгодженого фільтра спостерігається результат фільтрації імітувальної перешкоди (фіг. 7). Рівень перешкоди на виході узгодженого фільтра визначається кореля 6 цією кодів модуляції випромінюваних сигналів у суміжних періодах та розмірністю коду. Скорочення тривалості сигналу забезпечує спостереження за цілями, які знаходяться ближче ближньої межі зони виявлення РЛС. Зміна розмірності та вигляду коду модуляції не вимагає зміни структури пристрою узгодженої обробки сигналів. Джерела інформації: 1. Радиоэлектронные системы: Основы построения и теория. Справочник, изд. 2-е, перераб. и доп. / Под ред. Я.Д. Ширмана. - М.: Радиотехника, 2007. - 512с. 2. Багдасарян СТ. Радіолокаційна системотехніка / С.Т. Багдасарян, Ю.В. Кулявець, С.І. Шипіцин. - X.: ХВУ 2002 р. - 243 с. 3. Radar signals, by Nadav Levanon and Eli Mozeson. - John Wiley & Sons, Inc. -2004. - 411 p. 4. Таршин В.А. Розширення функціональних можливостей РЛС шляхом застосування сигналів з псевдохаотичною частотною модуляцією сигналів / В.А. Таршин В.А. Васильєв, О.Л. Кузнецов, І.В. Злигостєв // Системи обробки інформації. - X: ХУПС- 2007 р. - Вип. 1 (59) - С. 103-106. 7 64170 8 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 64170 Підписне 10 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601