Имитатор эхо-сигнала

 

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано для настройки и испытаний систем обработки эхо-сигналов. Повышается точность . Уст-во содержит блок задержки 1 по дистанции, генератор 2 сигнала , формирователь т-точечного отраженного сигнала (ФТОС) 3, блок N-линейных смесителей 6 и N-канальГС ij а со ю п г I I j г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 С 01 Б 7/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А870РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3833920/24-09 (22) 30.12.84 (46) 23.07.86. Бюл. В 27 (72) В.С, Гольденберг, 10.П. Кустов и В,А, Панферов (53) 621.396.96 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 543904, кл. G 01 $ 7/40, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 488172, кл. G 01 S 9/70, 1974.

„.Я0„„1246032 А1 (54) ИМИТАТОР ЗХО-СИГНАЛА (57) Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано для настройки и испытаний систем обработки эхо-сигналов. Повьппается точность. Уст-во содержит блок задержки I по дистанции, генератор 2 сигнала, формирователь ш-точечного отраженного сигнала (АТОС) 3, блок

N-линейных смесителей 6 и N-каналь1246032 ные йормирователь направления прихода отраженного сигнала (ФНПОС) 4> блок регулировки (БР) 5 соотношения сигнал/помеха, управляемый коммутатор (УК) 7, блок генераторов помех 8 и БР 9 амплитуды по дистанции, По задержанному блоком задержки 1 запускающему импульсу генератор 2 формирует сигнал с требуемым законом изменения. Этот сигнал поступает на ФТОС 3, где формируется сигнал со структурой, соответствующей многоточечному характеру отраженного сигнала. Далее этот сигнал поступает на ФНПОС 4, где разделяется на N-каналов и при соответствующем изменении тактовой частоты имиИзобретение. относится к радиотехнике и может быть использовано для настройки и испытаний систем обработки эхо-сигналов.

Цель изобретения — повышение 5

ТОЧНОСТИ,.

На фиг. l представлена структурная электрическая схема предлагаемого имитатора; на фиг. 2 - структурная электрическая схема N-каналь- 10 ного формирователя направления прихода отраженного сигнала.

Имитатор содержит блок 1 задержки по дистанции, генератор 2 сигнала, формирователь 3 m-точечного отра" 15 женного сигнала, N-канальный формирователь 4 направления прихода отраженного сигнала, N-канальный блок

5 регулировки соотношения сигнал/ помеха, блок 6 N-линейных смесите- 2Î лей, управляемый N-канальный комму» татор 7, N-канальный блок 8 генераторов помех и N-канальный блок 9 регулировки амплитуды по дистанции, при этом N-канальный блок 8 генера- 25 торов помех содержит генератор 10 шума и N-отводную линию 11 задержки °

Формирователь направления прихода отраженного сигнала (фиг. 2) со- Зр держит первые элементы 12. 1 " 12N-1 задержки и вторые элементы

l3. 1 - 13 N--1 задержки, Имитатор работает следующим образом. тируется требуемое направление npuxoца эхо-сигналов. Затем эти сигналы через БР 5 поступают в блок N-линейных смесителей 6, куда также поступают с блока генераторов помех 8 через УК 7, коммутируемый н трех положениях, коррелированные или некоррелированные помехи нормированной амплитуды. Т. обр. формируются сигналы с требуемым соотношением сигнала и помехи. Эти эхо-сигналы затем поступают в БР 9, где регулируется амплитуда (мощность) сигналов в зависимости от выбранной дистанци«« и эквивалентной поверхности отражения. Цель достигается введе««ием ФТОС 3, ФНПОС 4, БР5 иУК 7,2 ил.

На вход блока 1 задержки подается запускающий импульс. Задержанный на время, пропорционально требуемой дистанции, импульс запускает генератор 2 сигнала, где формируется требуемый закон изменения сигнала. Сформированный сигнал поступает на формирователь 3 m-точечного отраженного сигнала,где формируется сигнал, структура которого соответст-, вует многоточечному характеру отраженного сигнала. Такой формирователь может, например, состоять из линии задержки с отводами, сигналы с которых подаются на сумматор, причем интервалы между отводами должны быть меньше длительности сигнала формируемого генератором 2 сигнала, Далее сигнал поступает на

N-канальный формирователь 4 направления прихода отраженного сигнала, где сигнал разделяется на N каналов, и соответствующим изменением тактовой частоты имитируется требуемое направление прихода эхо-сигналов.

N-канальный формирователь 4 направления прихода отраженного сигнала,цолжен имитировать задержку, возникающую при приеме отраженного сигнала на фазированную антенную решетку (ФАР), состоящую из N приемных элементов.

Задержка между соседними элементами ФАР

d — з1п6 с где d — расстояние между элементами ФАР; с — скорость распространения сигнала в среде;

6 - угол между направлением прихода отраженного сигнала и перпендикуляром к плоскости

ФАР.

Первые элементы 12.1-12.N-I задержки имеют одинаковую. задержку

Вторые элементы .13.1-13.N-I задержки осуществляют задержку сигнала на время, равное з где n — - номер соответствующего выхода n=1,2,3N; — шаг задержки.

Таким образом, задержка от входа сигнала до любого из п входов форми рователя составит

t„= ñ (И-n) - (n-1), а задержка между соседними выходами и и n+I линии задержки будет равна

6t=t -t = — У.

n+ i

Первые и вторые элементы задержки могут быть выполнены либо на дискретно-аналоговых схемах задержки на приборах с зарядовой связью (ПЗС) либо на цифровых многоразрядных регистрах сдвига и тактируются соответственно тактовыми частотами и f, причем частота f — посL L тоянна, а частота f изменяется

L таким образом, чтобы при изменении

ТГ угла 8 на +

2 сохранялось равенство aГ.=4t „. Частота f выбирается иэ условия максимально допустимой фаэовой погрешности, тогда как шаг зудержки будет равен - 1-- где

У 9

g — количество разрядов линии задержки на ПЗС или регистра сдвига (q целое число).

При этом да=- - — — -. При ра7 f-! L венстве тактовых частот f и f> =- „а будет равно нулю, что соответствует нулевому значению угла 9 ..

При этом задержка сигнала от входа формирователя до любого из выходов бчпет одинакова и равна t„=i(N-1) 1246032

При изменении f таком, что

Г Г Т„>С„„ и будет имитироватьL ся изменение угла О от 0 до

fl при Г

7 до

Ip Таким образом, плавным изменением частоты тактовых импульсов Я можно имитировать изменение направления прихода отраженного сигнала.

Загем сигналы через N-канальный блок 5 регулировки соотношения сигнал/помеха поступают на первые вХоды блока 6 N-линейных смесителей.

N-канальный блок 5 регулировки соотношения сигнал/помеха может, например, состоять их N усилителей с программируемым коэффициентом передачи G. Коэффициент передачи каждого такого усилителя может изменять1 ся от С=1+к до G= — — в зависимости

1+к от входного управления двоичного числа К. На вторые входы смесителей через управляемый N-канальный коммутатор ?, коммутируемый в трех положениях, с блока 8 генераторов помех поступают коррелированные или некоррелнрованные помехи кормированной амплитуды.

Таким образом, одновременным из- менением коэффициента передачи усилителей N-канального блока 5 регулировки соотношения сигнал/помеха при неизменном значении сигнала помехи на выходе смесителей получаем сигнал с требуемым соотношением сигнала и помехи.

В случае, если центральная .частота полосы частот генератора 10 шума совпадает с центральной частотой

45 генератора 2 сигнала в качестве ли» нейных смесителей могут быть исполь зованы сумматоры.

Блок 8 генераторов помех состоит из генератора 10 шума и N-отводной линии ll задержки. Генератор 10 шума вырабатывает сигнал помехи в требуемой полосе частот. Дпя получения коррелированных помех сигнал непосредственно с выхода генератора

55 10 шума поступает на вход управляемого N-канального коммутатора 7, находящегося в первом положении, разветвляется на N каналов и подается на

124б032 дистанции и эквивалентной поверхности отражения.

Ф о р м у л а изобретения

Составитель F.. Погиблова

Редактор Н, Егорова Техред И.Попович Корректор А. Зимокосов

Заказ 3996/39 Тираж 728 Подпи сиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035) Москвар Ж 35) Раушская наб„, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вторые входы смесителей. При переключении коммутатора 7 но второе положение сигнал помехи с генератора

10 шума поступает íà И-отводную линию 11 задержки, с отводов которой через управляемый N-канальный коммутатор 7 некоррелированные помехи поступают на вторые входы смесителей.

Для получения некоррелированных по- 1О мех время задержки между соседними отводами линии 11 задержки берется больше или равным интервалу корреляции сигнала помехи, которое определяется требуемой полосой частот, 15 генерируемой генератором 10 шума, При переключении управляемого

N-канального коммутатора / в третье положение N-канальный блок 8 генераторов помех отключается от вторых 20 нходов смесителей и на выходах смесителей будут формироваться "чистые" сигналы.

С выходов смесителей сформированные эхо-сигналы поступают на N-канальный блок 9 регулировки амплитуды по дистанции, где производится регулировка амплитуды (мощности) сигналов в зависимости от выбранной ЗО

Имитатор эхо-сигнала, содержащий последовательно соединенные блок задержки по дистанции и генератор сигнала, последовательно соединенные блок N-линейных смесителей и

N-канальный блок регулировки амплитуды по дистанции, а также N-канальный блок генераторов помех, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, н него нвецены последовательно соединенrые формирователь m-точечного отраженного сигнала, N-канальный формирователь направления прихода отраженного сигнала и N-канальный блок регулировки соотношения сигнал/помеха, выходы которого соединены с первыми входами блока N-линейных смесителей, и управляемый N-канальный коммутатор, выходы которого соединены с вторыми входами блока Nлинейных смесителей, а входы — с выходами N-канального блока генераторов помех, выход генератора сигнала соединен с входом формирователя шточечного отраженного сигнала.