Оптоэлектронное устройство для обработки сигналов приемной антенной решетки импульсно-доплеровской рлс

 

Использование: обработка сигналов приемной антенной решетки импульсно-доплеровской РЛС с повышенной разрешающей способностью по доплерооской частоте и расширенным интервалом дальностей, включающим цели, расположенные в зоне Френеля приемной антенной решетки. Сущность изобретения: устройство содержит 1 1.-элементную сжтенную решетку (1) где L - четное число,1 блок памяти и компрессии временного масштаба (2), 1 когерентный оптический процессор (3). 1-2-3. 1 з.п. ф-лы, 3 ил

С(1(г1З .:Ol;((СКИХ (:Îöè/ ((èn (è l(- ских (Е С:(1УЬЛИК (191 (I I ) Гс(СУДЛРСГВ((ll(n(Г(Л(Е(1111ОС (1гдомство с:с:c( (ГОС(1АТ(: Н (СС(:1 ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788922/09 (22) 05.02.90 (46) 23.06.93. Бюл. N. 23 (71) Ленинградский государственный технологический университет (72) И.С. Ульянов, А.А. Ерофеев и В.С. Ковалев (56) Ламберт Л.APM M., Аимет А. Электронно-оптическая обработка сигналов в фазированных антеннах решетках Зарубежная радиоэлектроника, 1968, N. 8, с, 3-34, рис.

11 — прототип. (54) ОПТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ Г1РИЕМНОЙ (<11 G 06 G 3/00. G P1 S 7/16

АНТЕ(1НОЙ РЕШЕТКИ ИМПУЛЬСНО-ДОПЛГРОВСКОЙ РЛС (57) Использование: обработка сигналов приемной антенной решегки импульсно-доплеровской РЛС с повышенной разрешающей способность(о по доплеровской частоте и расширенным интервалом дальностей, включающим цели, расположенные в зоне

Френеля приемной антенной решетки.

Сущность изобретения: устройство содержит 1 (.-элементную антенну(о решетку (I) где (— четное число,1 блок памяти и компрессии временного масштаба (2), 1 когеронтнь(й оптический процессор(3}. 1-2-3. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1823()03

Изобретение огносится к радиолокации и может быть использовано для обработки сигналов приемной антеннои решетки импульсно-доплеровской РЛС.

1lenbn изобретения является повышение разрешающей способности по доплеровской частоте и расширение пределов исследования интервала дальностей за счет обеспечения возможности обработки сигналов от целей, расположенных в зоне Френеля антенной решетки.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого оптоэлектронного устройства; на фиг. 2 -- функциональная схема блока памяти и компрессии временного масштаба; на фиг. 3 — функциональная схема когерентного оптического процессора, Оптоэлектронное устройство (фиг. 1) содержит L-элементную антенную решетку 1, где L четное число, блок памяти и компрессии временного масштаба 2 (БПКВМ) и когерентный оптический процессор 3(КОП). При этом входов БПКВМ соединены с L выходами антенной решетки, входы которой являются входал и устройства, L входов КОП соединены с L выходами БПКВМ, а выход

КОП является выходом устройства, L-канальный блок:тамяти и компрессии временного масштаба (фиг, 2) содержит в каждом канале смесители 4 и 5, ПЗС-регистры 6 — 9, мультиплексоры 10 - 13, перемножители 14 17. сумматоры 18 20 и балансные модуляторы?1 и 22. Входы смесителей 4 и 5 соединены с входом соответствующего канала этого блока, э выход смесителя 4 соединен с объединенными входами ПЗС-регистров 6 и 7, выходы которых подключены соответственно к входам мультиплексоров 10 и 11. Выход смесителя

5 соединен с объединенными входами ПЗСрегистров 8 и 9. выходы которых подключены соответственно к входам мультиплексоров 12 и 13. Выход мульт тплексорэ 10 соединен с первым входом перемножителя 14 и вторым входом перемножителя 17. Выход мультиплексора

12 соединен с первым входом перемножителя 16 и вторым входом перемножителя 15.

Выходы перемножителей 14 и 16 соединены с входами сумматора 18. выход которого подключен к первому входу балансного модулятора 21. Выходы перемножителей 15 и

17 соединены с входами сумматора 19, выход которого подключен к первому входу балансного модулятора 22, Выходы балансных модуляторов 21 и 22 соединены с входами сумматора 20, выход которого является выходом соответствующего канала этого блока, Выход мультиплексора 1, расположенного в канале с номером +I, где

1- 1,2....1 /2, соединен с в;орым входом перемножителя 16 и первым входом перемножителя 17. расположенных в канале с номером

-I. Выход мультиплексора 13. расположенного в канале с номером т1, соединен с вторым входом перемножителя 14 и первым входом перемножителя 15, расположенных в канале с номером -I

В состав БПКВМ входят гетеродин 23, генератор сетки частот 24, опорный генератор 25 и фазовращатели 26 и 27. Вход фазовращателя 27 подключен к выходу опорного генератора 25. В каждом канале БПКВМ вторые входы смесителей 4 и 5 соединены соответственно с выходами фазовращателя

26 и гетеродинэ 23, вторые входы балансных модуляторов 21 и.22 соединены соответственно с выходами фазовращателя 27 и опорного генератора 25, а управляющие входы Хт -Хлт ПЗС-регистров и У!-YN, Ут-Уц мультиплексоров подключены к соответствующим выходам генератора сетки частот

24.

Когерентный оптический процессор (фиг. 3) состоит из последовательно оптически связанных лазера 28, коллиматорэ

29, L-канального акустооптического модулятора 30, сферической линзы 31 и фотоприемника 32. размещенного в задней фокальной плоскости сферической линзы

31. При этом входы акустооптического модулятора являются входэл и когерентного оптического процессора, э вход фотоприемника выходом ко ерентного оптичеc îão процессора.

Ус ройство работает следующим образом.

Через интервал времени, равный периоду повторения зондирующих импульсов когерентной импульсной последовательности (КИП) импульсно-доплеровской РЛС, на элементы приемной антенной решетки 1 (фиг. 1) поступают эхо-сигналы, отраженные от всех целей, последовательно со всех дискретов исследуемого интервала дальностей. Принятые сигналы с выходов антенной решетки поступают s БПКВМ 2 (фиг. 2), Входные сигналы БПКВМ с помощью гетеродина 23, фазовращателя 26 и смесителей

4 и 5 переносятся на видеочастоту с разделением на синфазную 1 и квадратурную 0 составляющие и тем самым приводятся к виду, необходимому для записи в ПЗС-регистры 6 — 9 последовательной архитектуры.

Количество ПЗС-регистров определяется числом импульсов КИП (N), Управление режимами записи и считывания осуществляется с помощью генератора сетки частот 24, Режим записи состоит из N циклов (по числу импульсов КИП), При и-м цикле записи в

1823003 каждом ка(lале Г><1КВM на упрOBnnþùèå входы Х<> регис<рон 6 9 подаются <актовые посnедон:)<ельIf0 по<.гупающих с М дискретон дальности Тактиронание длится M та.<ТоВ и загем после нременной задержки, равной

Г10()ИОДУ ПОНТ(>PBII >111 ЗОНДИР<У>ОЩИХ ИМЦУЛЬсон КИП, повторяется для (п 1)-х регистров

6 - 9. таким образом, после N периодов B каждом канале БПКВМ в ПЗС-регистрах будет запомнена доил <)овская информация для каждого из v1 дис.".ретон полосы обзора по д,.<льнос<и. При этом доплеровская ин1ормация для некоторого т) го дискрета дал .нос<и Ок;зынается запиc3HHn i н соот«ОТСТНУ> ЩИХ m К ЯЧЕйКЗХ ОГ РГ<ГИС<Р3 >F Регисlpy

Режим с <èlûBBHèë состоит из M циклон, в каждом из которых однонрем HHO со всех каналов ЕПКВР1 ныьодится информация для одного из дискре)он дальности. В первой фазе цикла с генератора сетки часгот 24 на упранляю<цие нкоды YI Y

YI- YÈ быстродеис<ную<цик аналоговых мультиплексоров 10, 12 и 11. 13 поступает

< ОСЛЕДОННТЕЛЬ НОС < Ь > ОДОН Г<0 КОТОРЫМ 33pядОные Г13 кеты, н><ходя(ц<1ccя и ><ижHих р;>зрядак f IЗС-рeг<1с Г(>oв 6 9. преобразую(ся н посл .д<>Г.;1(е><>,<<ости видео><мг<ульсон, lIp<)f1o>py(IvIpOB;IHtI<1.«(<о 3<1пли<уд<. >О для следующего диск ре< а дальности.

Компрессия нременного масш габа достигае<ся увеличением частоты опроса нижних разрядов ПЗС-регистров при записи, которая совпадает с частотои повторения зондирующих импульсов КИП. При этом порядок обращения при записи и считывании к ПЗСрегистрам 6 и 8 не изменяется (заполненный первым — считывается первым), а к

ПЗС-регистрам 7 и 9 изменяется на противоположный, С помощью перемножителей

14 — 17 и сумматоров 18,19 осуществляется предварительная обработка считанной из

ПЗС-регистров информации с целью устранения квадратичного фазового набега по апертуре антенной решетки при работе н зоне Френеля, Сигналы с выходов сумматоров 18 и 19 переносятся в балансных модуляторах 21 и 22 нэ промежуточную частоту опорного генератора 25. Фазовращатель 27 .и сумматор 20 выполняют функции, обычные при квадратурной обработке.

С выходов БПКВМ последовательнодля каждого дискрета дальности сигналы на

55 промежуточной частоте пос(упают и < »от ветствующие каналы L-каналь< сч о;)«ус<.>о«<ического модуля-ор3 30 (фиг. 3). При

3Tot1 длительность сигналов соответствует нр<,мени памяти акустооптического модуля)ог>а, а промежуточная частота ныбирается

p3I! fin<1 центральной часто)е пропускания вкус тооптического модул><тора, H36PF фазы оТ импульса к импульсу н каждом канале модулятора несет инфорë(ацию о доплерОBской частоте, а набег фазы между соотне<ствующими импульсами От ка;1ала к K3>о. Сфери че <«ая линза 31 осуществляет днумерно»

Фурье-преобразование модулир з.нан<Г< о с н е т О н о го с и г н 3 л 3. Р а с и р 0д< e > < е >:. « I,тенс(1BHocò<< светового поля н Bhl «< älloll плос" Ости КОП регистрируетгя ()>0)nflpvF: 1>«1>:Ом 32. при этом вертикальная и горй

11НТЕНС<>Н>IОСTИ ОДНОЗHН

01 f!ЕТСТBЕ>1110 СО СVОРОСТЬ<0 И )ГЛОВЫМ положе><ием целей. Информация, зарегистрированная фотоприемни .o.".1 поступаеT на

НЫ«ОД УСтРОИС<на.

Фог>мула изобретения

1. Оптозлектг>о><1емной 3> пульсно-до<)л(p(iBC>;<:и I- i! Г, сод()ржащее L-Bnet(B>I)Hy>o

ЧЕ<><ОЕ ЧИСЛО, НХ(>Д> I ЗЛ<-.M(.<1<()<1 КОТ,,Poll,;Iiляютс>l входа(1и оптоэлектрсH>i: го устГ< стнл. и двумерный когерентныи,>Гпроцессор, нклк)чающии f)ocneggnB:т,;.I .«; опт,1чески связанные лазер, колли(-.. то<),, кана IbHûè акус) ооптический мо (улч тор с<1>ерическую линзу. н задней фоклл(.f< .: плоско" (и которой расположен фото<-ри..r< ник. «ричем входы.(-канального вкус оо«тичес«ого модуля гора являк)тся входами двумерного когерентного оптического процессора 3 выход фотоприемника является его выходом и одновременно выходом оптоэлектрон><ого устройства, о т л и ч 3 ю щ е ес я тем чго, с цель о повы(<(ения paзре«)ающеи с«особности <<о доплеронско<1 частоте и расширения пределон исследования интервала дальностей за счет обеспечен»я возмо.><пост<1 обработки сигналов от целе<, расположенных в зоне Френеля. вь<ходы (— элементной антеннои решетк. 1 соединень> Г. входами L-канального акустооптич (;;;of n модулятора через дополнительно нн(.д: »ный L-Kàt

2. Устройство по п.1, 0 т л и ч 3 Io щ а F: с я тем, что L-канальный блок памяти и >ьом прессии временного масштаба содержиг гетЕРОДИН, ГЕНЕРатОР СЕТКИ 13C)OT, ОПОРН«нй

182;3003 генератор. первый и второй фазовращатели, причем вход первого фазовращателя подключен к выходу гетеродина, а вход второго фазовращателя подключен к выходу опорного генератора, и Lканалов,,каждый 5 из которых содержит два смесителя, четыре группы регистров на основе приборов с зарядовой связью, (ПЗС-регистры) по N регистров в каждой группе, где Ч вЂ” число зондирующих импульсов в когерентной им- 10 пульсной последовательности импульснодоплеровской РЛС, четыре мультиплексора, четыре перемножителя, три сумматора, два балансных модулятора, причем первые входы первого и второго смесителя соединены 15 с входом соответствующего канала, а вторые входы соединены соответственно с выходами первого фазовращателя и гетеродина, выход первого смесителя соединен с входами первой и второй групп 20

ПЗС-регистров, выход второго смесителя соединен с входами третьей и четвертой грулп ПЗС-регистров, выходы ПЗС-регистров каждой группы соединены с входами соответствующего мультиплексора, управ- 25

Ляющие входы ПЗС-регистров и мультиплексоров подключены к соответствующим выходам генератора сетки частот, выход первого мультиплексора соединен с первым входом Iþð80fo и вIорыM входом четвертого переMножителей, выход третьpãо мультиплексора соединен с первым входом третье о и вторым входом второго перемножителей, выходы первого и третьего перемножителей соединены со входами первого сумматора, выход которого подключен- к первому входу первого баланснаго модулятора, выходы второго и третьего перемножителей соединены с входами второго сумматора, выход которого подключен к первому входу второго балансного модулятора, вторые входы первого и второго балансного модулятора соединены соответственно с выходами второго фазовращателя и опорного генератора, выходы балансных модуляторов соединены с входами третьего сумматора, выход которого является выходом соответствующего канала. при этом выход второго мультиплексора, расположенного в канале с номером «I, где (-1,2 . L/2, соединен с вторым входом третьего и первым входом четвертого перемножителей, расположенных в канале с номером -I, а выход четвертого мультиплексора, расположенного в канале с номером

+I, соединен с вторым входом первого и первым входом второго перемножителей, расположенных в канале с номером -I, 1823003

Зо

Составитель И.ульянов

Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Редактор Т,Иванова

Заказ 2180 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Оптоэлектронное устройство для обработки сигналов приемной антенной решетки импульсно-доплеровской рлс Оптоэлектронное устройство для обработки сигналов приемной антенной решетки импульсно-доплеровской рлс Оптоэлектронное устройство для обработки сигналов приемной антенной решетки импульсно-доплеровской рлс Оптоэлектронное устройство для обработки сигналов приемной антенной решетки импульсно-доплеровской рлс Оптоэлектронное устройство для обработки сигналов приемной антенной решетки импульсно-доплеровской рлс 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано при создании и эксплуатации гелиоустановок

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для последовательного суммирования механических перемещений

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в механических, пневматических и других системах

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в учебном процессе по курсу начертательная геометрия и "инженерная графика"

Изобретение относится к устройствам индикации и может быть использовано для визуального отображения алфавитно-цифровой информации

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в учебном процессе вузов

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в учебном процессе

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве вычислительного блока в учебном процессе

Изобретение относится к шарнирно-рычажным механизмам для математических операций и найдет применение, в частности, в качестве наглядного пособия в учебных процессах

Изобретение относится к области радиолокационной техники, в частности к области электронных индикаторных устройств обзорных радиолокационных станций (РЛС)

Изобретение относится к радиолокации

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к электроизмерительной технике

Изобретение относится к устройствам для воспроизведения трансцендентных кривых циклоидального типа, в частности к устройствам для воспроизведения синусоиды, а также к устройствам, выполняющим математические операции

Изобретение относится к приборам вычислительной техники и может быть использовано в навигационной аппаратуре наземных транспортных средств для автоматического определения текущих координат положения двигающегося транспорта на местности

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться для ввода в компьютер низкочастотных аналоговых сигналов (напряжений)

Изобретение относится к области вычислительной техники

Изобретение относится к системам автоматического регулирования различных величин, а более конкретно к изодромным автоматическим регуляторам непрямого действия, в которых муфта измерителя отклонений регулировочной величины имеет механический выход
Наверх