Устройство обработки сигнала с однозначным определением дальности и радиальной скорости

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ СИГНАЛА С ОДНОЗНАЧНЫМ ОПРЕДЕЛЕНИЕМ ДАЛЬНОСТИ И РАДИАЛЬНОЙ СКОРОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Горшков Сергей Анатольевич Седышев Сергей Юрьевич Воронцов Михаил Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Устройство обработки сигнала с однозначным определением дальности и радиальной скорости, отличающееся тем, что в нем включеныцифровые согласованные фильтры устройства внутрипериодной обработки, блок управления адресацией, блок буферной памяти, блок дискретного преобразования Фурье выход цифровых согласованных фильтров устройства внутрипериодной обработки соединен со входом блока управления адресацией, выход которого соединен со входом блока буферной памяти, выход которого соединен со входом блока дискретного преобразования Фурье. Фиг. 1 Предлагаемая полезная модель относится к области радиотехники, в частности к радиолокации, и может быть использована в приемных устройствах радиолокационных станций (РЛС) с импульсным зондирующим сигналом (ЗС) для организации обзора пространства радиолокационного наблюдения по частоте Доплера. Известен импульсно-доплеровский радиолокатор с фазоманипулированными сигналами 1, позволяющий расширить интервал однозначного измерения дальности при выбранной частоте повторения ЗС. В данном изобретении с целью расширения интервала однозначно измеряемых дальностей или доплеровских частот введены четыре переключателя, задающий генератор, фазовращатель на 90, усилитель мощности, модулятор, антен 82332012.06.30 ный переключатель, антенна, усилитель высокой частоты, синхронизатор, два согласованных фильтра, два квантователя, блоки селекции движущихся целей, пороговые блоки, индикатор. Недостатком данного радиолокатора является малое расширение (в два раза) интервала однозначно измеряемой скорости при заданном интервале однозначно измеряемой дальности, что ограничивает его применение в системах, организующих обзор пространства по частоте Доплера. Задачей полезной модели является расширение интервала однозначно измеряемой радиальной скорости при заданном интервале однозначно измеряемой дальности. Техническим результатом является увеличение враз интервала однозначного определения радиальной скорости за счет введения в РЛС квазинепрерывного ЗС при условии использованиявзаимно ортогональных законов модуляции ЗС и соответствующих имсогласованных фильтров. Поставленная задача решается тем, что в устройство обработки сигнала с однозначным определением дальности и радиальной скорости, состоящего из радиоприемного тракта, включеныцифровые согласованные фильтры устройства внутрипериодной обработки, блок управления адресацией, блок буферной памяти, блок дискретного преобразования Фурье выход цифровых согласованных фильтров устройства внутрипериодной обработки соединен со входом блока управления адресацией, выход которого соединен со входом блока буферной памяти, выход которого соединен со входом блока дискретного преобразования Фурье (ДПФ). Для решения поставленной задачи было выполнено имитационное моделирование устройства с использованием характеристик РЛС МТА-85 Экран длина волны 0,23 м длительность импульса 010-5 с (тип ЗС - ЛЧМ с девиацией частоты м 106 Гц) разрешение по дальности 150 м импульсная мощность передатчика 015000 Вт диапазон однозначного измерения дальности одн 120000 м (средний период повторения п 810-4 с) разрешение по азимуту 1,5 град скорость сканирования по азимуту 72 град/с число импульсов в пачке отраженных от цели сигналов сМТА 8526 .2 одн Обзор по радиальной скорости в РЛС МТА-85 не производится вследствие небольшого диапазона однозначного измерения радиальной скорости одн 72 м / с . 4 п В предлагаемой полезной модели в качестве зондирующего сигнала использовалась когерентная последовательность из 5 взаимно ортогональных законов модуляции где 0 ( )0(п 1 ) - сигнал, состоящий из взаимно ортогональных законов моду 0 ляции условие ортогональности определяется выражением 2 5 - число применяемых законов модуляции,0 - комплексный закон модуляции одиночного -го радиоимпульса. При этом интервал однозначной радиальной скорости (треб 360 м/с) обеспечивается периодом повторения п 1 между соседними взаимно ортогональными сигналами п 11,6 104 с ,4 треб а интервал однозначной дальности обеспечивается количеством 5 взаимно ортогональных законов модуляции пп 15 1,6 10 48 10 4 с . С учетом необходимости устранения слепых дальностей число сменных периодов повторения было выбрано равным четырем, тогда число когерентно накапливаемых импульсов для обзора по радиальной скорости 32. Разрешающая способность по радиальной скорости составляет при этом 22 м / с. 2 п 1 64 1,6 10 4 Состав полезной модели приведен на фиг. 2 радиоприемный тракт - 1, аналогоцифровой преобразователь - 2, пятьцифровых согласованных фильтров устройства внутрипериодной обработки - 3, блок управления адресацией - 4, блок буферной памяти - 5, антенна - 6, переключатель приемо-передачи - 7, радиопередающий тракт - 8, блок ДПФ - 9. Принцип работы предлагаемого устройства заключается в том, что внутрипериодная обработка осуществляется в цифровых согласованных фильтрах 3 после прохождения отраженного сигнала через входные каскады приемного тракта 1. Комплексные амплитуды сигнала, полученные как результаты откликов согласованных фильтров 3, с помощью блока управления адресацией 4 записываются в соответствующие столбцы двухмерного массива буферной памяти 5 (фиг. 3), число строк которых определяется количеством обрабатываемых элементов разрешения РЛС по дальности Организация обзора пространства радиолокационного наблюдения по частоте Доплера осуществляется после накопления в двухмерном массиве буферной памяти 532 результатов согласованной фильтрации путем применения алгоритма ДПФ 9 для каждой -й строки буферной памяти. Результаты работы алгоритма ДПФ 9 представляют собой квадраты модулей комплексных амплитуд когерентно накопленных сигналов в элементах разрешения РЛС по дальности, что позволяет судить о радиальных скоростях обнаруженных в этих элементах дальности целей в диапазоне однозначной скорости треб 360 м/с. Далее полученный результат может быть записан в двумерный буфер памяти размером . Таким образом, введение в РЛС МТА-85 Экран квазинепрерывного ЗС при условии использованиявзаимно ортогональных законов модуляции ЗС и соответствующих имсогласованных фильтров позволило в 5 раз расширить интервал однозначного определения радиальной скорости цели и ввести режим когерентного накопления сигнала с эффективностью 32. При условии неизменности характеристик зоны действия РЛС это позволяет уменьшить импульсную мощность передатчика до 0470 Вт. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.