Моноимпульсная радиолокационная система

Изобретение относится к радиолокационным системам (РЛС), преимущественно к РЛС со сложными, в частности, фазоманипулированными сигналами, используемым на подвижных носителях и предназначенным для обнаружения и сопровождения моноимпульсным способом сигналов от целей при наличии отражений от неоднородной подстилающей поверхности. Технический результат заключается в повышении надежности выбора наземной цели и помехоустойчивости ее сопровождения при работе в условиях неоднородной подстилающей поверхности. Заявленный технический результат достигается тем, что при выборе цели используют кроме энергетического критерия еще и критерий радиоконтраста спектральной плотности сигнала от цели. При этом при обзоре пространства и обнаружения цели по энергетическому критерию одновременно производить оценку радиоконтрастности и выбирать для сопровождения цель, имеющую более узкий спектр, обеспечивая тем самым повышение помехоустойчивости частотного контура сопровождения цели. 10 ил.

 

Изобретение относится к радиолокационным системам (РЛС), преимущественно к РЛС со сложными, в частности, фазоманипулированными сигналами, используемым на подвижных носителях и предназначенным для обнаружения и сопровождения моноимпульсным способом сигналов от целей при наличии отражений от неоднородной подстилающей поверхности.

В используемых в настоящее время моноимпульсных радиолокаторах, предназначенных для обнаружения и сопровождения целей, принимаемые высокочастотные сигналы после суммарно-разностного преобразования подаются на смесители суммарного и разностного каналов и затем на усилители промежуточной частоты, с выходов которых сигналы поступают на амплитудный детектор в суммарном канале и на фазовый детектор в разностном канале. В результате фазового детектирования образуется сигнал углового рассогласования, используемый для углового сопровождения [1, с.22, рис.1.9], [2, с.20, рис.15]. Сигнал суммарного канала поступает на временной дискриминатор, в котором образуется сигнал для сопровождения по дальности.

Недостатком этих устройств является низкая помехозащищенность по отношению к активным и пассивным помехам и, соответственно, низкая точность сопровождения. Активные помехи приводят к обнаружению ложных целей и маскированию целей настоящих. Пассивные помехи в виде отражений от местных предметов также маскируют полезный сигнал ввиду невозможности реализовать высокое разрешение по углу на больших дальностях при ограниченных размерах радиолокаторов, устанавливаемых на подвижных носителях, которые вследствие этого имеют широкую диаграмму направленности антенны.

Известно устройство [3], которое использует для работы сложные фазоманипулированные (далее по тексту ФМ) сигналы и содержит цифровые фильтры сжатия бинарно квантованных сигналов, поступающих с выходов фазовых детекторов по две квадратуры в суммарном и разностном каналах. Выходные сигналы одноименных квадратур суммарного и разностного каналов поступают на умножители для перемножения одноименных квадратур, а полученные произведения подаются на сумматор для исключения влияния случайной начальной фазы. Выходной сигнал сумматора квантуется на три уровня, определяющие выходной сигнал углового рассогласования, по которому может вестись сопровождение цели.

Помехоустойчивость этого устройства по отношению к активным импульсным помехам несколько повышена по сравнению с рассмотренными ранее РЛС вследствие использования сложного ФМ сигнала.

Недостатком устройства является его низкая помехоустойчивость по отношению к пассивным помехам, например, в виде отражений от неоднородной подстилающей поверхности, что обусловлено низкой угловой разрешающей способностью радиолокаторов на подвижных объектах, имеющих существенные массогабаритные ограничения. Вследствие этого помеховый сигнал проходит через фильтр сжатия и снижает точность углового сопровождения цели.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа предлагаемого изобретения, является моноимпульсная радиолокационная система [4].

РЛС по прототипу содержит блок приемопередатчика, на выходах которого формируются синусные и косинусные квадратурные составляющие суммарного и разностного сигналов, сигнал кода фазовой манипуляции, сигнал текущего кода дальности, сигнал углового положения антенны, сигнал запуска и сигнал синхронизации, а также цифровые согласованные фильтры суммарного и разностного сигналов, информационные и управляющие входы которых подключены к соответствующим выходам блока приемопередатчика, а выходы - к соответствующим информационным входам блока сопровождения цели по дальности, допплеровской частоте и углу, и блок обнаружения и выбора цели, включающий счетчик кода угла обзора, соединенный с дешифратором конечного кода и первым входом коммутатора сигнала кода угла обзора, выход которого подключен ко входу сигнала управления приводом антенны блока приемопередатчика, некогерентный накопитель отраженных сигналов на скользящем интервале дальности в составе блока объединения квадратур, порогового блока, сдвигового регистра, оперативного запоминающего устройства и выходного сумматора единичных разрядов, а также оперативное запоминающее устройство интенсивности цели, и оперативные запоминающие устройства угла и дальности цели, выходы которых подключены ко входам сигналов угла и дальности цели блока сопровождения цели, выход которого соединен со вторым входом коммутатора сигнала кода угла обзора.

Благодаря применению сложных ФМ сигналов, цифровых согласованных фильтров и контуров сопровождения по дальности, допплеровской частоте и по углу РЛС имеет повышенную помехозащищенность по отношению к активным и пассивным помехам.

Однако, если частотный спектр выбранной цели достаточно широкий и тем более изрезанный, что возможно при множественности отражающих элементов цели (например, если в качестве цели выбран лесной массив), то сопровождение может быть неустойчивым.

Недостатком РЛС по прототипу является также возможность сбоев выбора цели при работе по наземным объектам в условиях мощных отражений от подстилающей поверхности, т.к. при обзоре выбирается для сопровождения цель, максимальная по энергетическому критерию сигнала. При работе по наземным целям отражение от неоднородной подстилающей поверхности, например, горы, может превосходить по мощности сигнал, отраженный от расположенных поблизости металлической фермы, железобетонного здания и т.д.

Технической задачей изобретения является повышение надежности выбора наземной цели и помехоустойчивости ее сопровождения при работе в условиях неоднородной подстилающей поверхности.

Для достижения заявленного технического результата предлагается при выборе цели использовать кроме энергетического критерия еще и критерий радиоконтраста спектральной плотности сигнала от цели, для чего при обзоре пространства и обнаружении цели по энергетическому критерию одновременно производить оценку радиоконтрастности и выбирать для сопровождения цель, имеющую более узкий спектр, обеспечивая тем самым повышение помехоустойчивости частотного контура сопровождения цели.

Сущность изобретения заключается в том, что в моноимпульсную радиолокационную систему, содержащую блок приемопередатчика, цифровые согласованные фильтры суммарного и разностного сигналов, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам блока сопровождения цели, информационные входы подключены к соответствующим выходам блока приемопередатчика, на которых формируются синусные и косинусные квадратурные составляющие суммарного и разностного сигналов, а входы запуска, входы синхронизации и кодовые входы подключены к выходам приемопередатчика, на которых формируются сигнал запуска, сигнал синхронизации и сигнал кода фазовой манипуляции, соответственно, некогерентный накопитель, информационные входы которого соединены с выходами цифровых согласованных фильтров суммарного сигнала, а выход подключен ко входу данных оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) интенсивности цели и первому входу первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом ОЗУ интенсивности цели, а также ОЗУ угла цели, вход данных которого через преобразователь кода соединен с выходом блока приемопередатчика по сигналу кода углового положения антенны, ОЗУ дальности цели, вход данных которого объединен с адресными входами некогерентного накопителя и ОЗУ интенсивности цели и подключен к выходу блока приемопередатчика по сигналу текущего кода дальности, счетчик кода угла обзора, к выходу которого подключены дешифратор конечного кода и первый вход коммутатора сигнала кода угла обзора, выход которого соединен со входом блока приемопередатчика по сигналу управления приводом антенны, а второй вход подключен к выходу блока сопровождения цели, входы которого по сигналам угла и дальности подключены к выходам ОЗУ угла цели и ОЗУ дальности цели соответственно, а вход запуска соединен со счетным входом счетчика кода угла обзора и подключен к выходу сигнала запуска блока приемопередатчика, дополнительно введены два когерентных накопителя, ОЗУ синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов, выходы которых через первый и второй мультиплексоры соединены с информационными входами соответственно первого и второго дискретных преобразователей Фурье, выходы которых подключены ко входам блока объединения квадратур, а входы коэффициентов - к выходу постоянного запоминающего устройства коэффициентов преобразования Фурье, а также блок выбора максимума и блок памяти магазинного типа, информационные входы которых подключены к выходу блока объединения квадратур, третий мультиплексор, пороговый блок, второй и третий блоки сравнения, делитель частоты, регистр ширины спектра, регистр порога, последовательно соединенные первый регистр частоты и второй регистр частоты, выход которого подключен ко входу сигнала частоты блока сопровождения цели, реверсивный счетчик целей, первый и второй счетчики, дешифратор нулевого кода, триггер, инвертор, четыре вентиля, четыре элемента задержки и два элемента И, при этом к выходу сигнала синхронизации блока приемопередатчика подключены первые синхровходы некогерентного накопителя и обоих когерентных накопителей, сигнальный вход первого вентиля и вход четвертого элемента задержки, к выходу которого подключены вторые синхровходы некогерентного накопителя и обоих когерентных накопителей и сигнальный вход второго вентиля, управляющий вход которого подключен к выходу порогового блока, соединенного входом с выходом некогерентного накопителя, адресные входы когерентных накопителей подключены к выходу блока приемопередатчика по сигналу текущего кода дальности, выход одного из когерентных накопителей подключен ко входу данных ОЗУ синусной квадратурной составляющей когерентной пачки отраженных сигналов, выход другого - ко входу данных ОЗУ косинусной квадратурной составляющей когерентной пачки отраженных сигналов, а информационный вход соответствующего когерентного накопителя соединен с выходом соответствующего цифрового согласованного фильтра суммарного сигнала, управляющий вход первого вентиля подключен к выходу триггера, установочный вход которого соединен с управляющими входами третьего мультиплексора и реверсивного счетчика целей и установочным входом регистра ширины спектра и подключен к выходу дешифратора конечного кода, а обнуляющий вход, соединенный с управляющим входом коммутатора сигнала кода угла обзора и управляющим входом блока сопровождения цели по сигналу окончания выбора цели, подключен к выходу дешифратора нулевого кода, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика целей, к которому также подключены адресные входы ОЗУ угла цели, ОЗУ дальности цели и ОЗУ синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов, к выходу первого блока сравнения подключены второй вход второго элемента И и через инвертор - второй вход первого элемента И, первые входы обоих элементов И подключены к выходу второго вентиля, выход второго элемента И соединен через первый элемент задержки с синхровходом ОЗУ интенсивности цели, а к выходу первого элемента И подключены синхровходы ОЗУ угла цели, ОЗУ дальности цели, ОЗУ синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов и вход второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом третьего мультиплексора, к выходу первого вентиля подключены вход делителя частоты, синхровходы дискретных преобразователей Фурье, синхровходы блока выбора максимума и блока памяти магазинного типа, сигнальный вход четвертого вентиля и счетный вход второго счетчика, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго мультиплексоров, управляющим входом постоянного запоминающего устройства коэффициентов преобразования Фурье и входом данных первого регистра частоты, обнуляющий вход второго счетчика соединен с выходом делителя частоты, к которому подключены также второй вход третьего мультиплексора, установочные входы дискретных преобразователей Фурье, обнуляющий вход блока выбора максимума, сигнальный вход третьего вентиля и вход третьего элемента задержки, выход которого соединен с обнуляющим входом первого счетчика, счетный вход первого счетчика подключен к выходу четвертого вентиля, а его выход соединен со входом данных регистра ширины спектра и первым входом третьего блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу регистра ширины спектра, выход третьего блока сравнения подключен к управляющему входу третьего вентиля, к выходу которого подключены синхровход регистра ширины спектра, синхровход второго регистра частоты и управляющий вход блока сопровождения цели по сигналу выбора цели, синхровходы первого регистра частоты и регистра порога подключены к выходу сигнала синхронизации блока выбора максимума, информационный выход которого подключен ко входу данных регистра порога, выход блока памяти магазинного типа и выход регистра порога соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока сравнения, выход которого подключен к управляющему входу четвертого вентиля.

Сущность изобретения поясняется дальнейшим описанием и чертежами, на которых представлены:

фиг.1 - структурная схема моноимпульсной РЛС;

фиг.2 - структурная схема блока приемопередатчика;

фиг.3 - структурная схема блока сопровождения цели по дальности, допплеровской частоте и углу;

фиг.4 - структурная схема некогерентного накопителя;

фиг.5 - структурная схема когерентного накопителя;

фиг.6 - структурная схема цифрового согласованного фильтра суммарного (разностного) сигнала;

фиг.7- структурная схема блока выбора максимума;

фиг.8 - структурная схема генератора допплеровской частоты;

фиг.9 - структурная схема фильтра допплеровской частоты;

фиг.10 - структурная схема дискриминатора сигнала дальности и частотного дискриминатора.

На фиг.1 структурной схемы моноимпульсной РЛС приняты следующие обозначения:

1 - блок приемопередатчика,

2, 3 - цифровые согласованные фильтры (ЦСФ) суммарного сигнала,

4, 5 - цифровые согласованные фильтры разностного сигнала,

6 - блок сопровождения цели по дальности, допплеровской частоте и углу (далее по тексту - блок сопровождения цели),

7 - счетчик кода угла обзора,

8 - коммутатор сигнала кода угла обзора,

9 - дешифратор конечного кода,

10 - некогерентный накопитель,

11, 12 - когерентные накопители синусной и косинусной квадратурных составляющих сжатого информационного сигнала соответственно (далее по тексту - когерентные накопители),

13 - оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) угла цели,

14, 15 - ОЗУ синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов соответственно,

16 - ОЗУ дальности цели,

17, 18 - первый и второй мультиплексоры соответственно,

19, 20 - первый и второй дискретные преобразователи Фурье систолического типа (далее по тексту - дискретные преобразователи Фурье) соответственно, выполненные по известной схеме, например, приведенной в [5],

21 - ОЗУ интенсивности цели,

22, 23, 24 - первый, второй и третий блоки сравнения соответственно,

25, 26 - первый и второй счетчики соответственно,

27 - реверсивный счетчик целей,

28 - третий мультиплексор,

29 - постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) коэффициентов преобразования Фурье,

30 - блок выбора максимума,

31 - блок памяти магазинного типа, выполненный в виде последовательно соединенных регистров,

32 - делитель частоты,

33 - регистр ширины спектра, выполненный в виде регистра с установочным входом,

34 - регистр порога,

35, 36 - первый и второй регистры частоты соответственно,

37 - пороговый блок,

38 - дешифратор нулевого кода,

39 - триггер,

40, 41 - первый и второй вентили соответственно,

42 - преобразователь кода, выполненный в виде ПЗУ,

43, 44 - третий и четвертый вентили соответственно,

45, 46 - первый и второй элементы И соответственно,

47 - инвертор,

48, 49, 50, 51 - первый, второй, третий и четвертый элементы задержки соответственно,

52 - блок объединения квадратур, выполненный в виде ПЗУ.

Согласно структурной схеме фиг.1 информационные входы ЦСФ 2, 3 суммарного сигнала подключены к выходам блока 1 приемопередатчика, на которых формируются синусная (S_Σ) и косинусная (S_Σ) квадратурные составляющие сжатого суммарного сигнала, а информационные входы ЦСФ 4, 5 подключены к выходам блока 1 приемопередатчика, на которых формируются синусная (S_Δ) и косинусная (С_Δ) квадратурные составляющие сжатого разностного сигнала. Кодовые входы, входы запуска и входы синхронизации ЦСФ 2, 3, 4 и 5 подключены к выходам блока 1 приемопередатчика по сигналу кода фазовой манипуляции (КФМ), сигналу запуска (ЗАП) и сигналу синхронизации (Снх) соответственно. К выходам соответствующих ЦСФ 2, 3, 4, 5 подключены соответствующие информационные синусные (И_SΣ, И_SΔ) и косинусные (И_сΣ, И_CΔ) входы блока 6 сопровождения цели. К выходам ЦСФ 2 и 3 суммарного сигнала подключены также оба информационных входа некогерентного накопителя 10, а входы когерентных накопителей 11 и 12 подключены соответственно к выходу ЦСФ 2 и выходу ЦСФ 3.

К выходу некогерентного накопителя 10 подключены вход данных (Д) ОЗУ 21 интенсивности цели, вход порогового блока 37 и первый вход первого блока 22 сравнения, второй вход которого соединен с выходом ОЗУ 21.

К выходам когерентных накопителей 11 и 12 подключены входы данных (Д) соответственно ОЗУ 14 и ОЗУ 15 синусной и косинусных квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов, выходы которых через первый и второй мультиплексоры 17 и 18 подключены к информационным входам соответственно первого и второго дискретных преобразователей 19 и 20 Фурье.

Вход данных ОЗУ 13 угла цели через преобразователь 42 кода соединен с выходом блока 1 приемопередатчика по сигналу кода углового положения антенны (УА), а вход данных ОЗУ 16 дальности цели объединен с адресными (А) входами некогерентного накопителя 10, когерентных накопителей 11 и 12 и ОЗУ 21 интенсивности цели и подключен к выходу блока 1 приемопередатчика по сигналу текущего кода дальности (КД), к выходу которого по сигналу запуска (ЗАЛ) подключены также вход запуска блока 6 сопровождения цели и счетный вход счетчика 7 кода угла обзора. К выходу счетчика 7 кода угла обзора подключены дешифратор 9 конечного кода и первый вход коммутатора 8 сигнала кода угла обзора, выход которого соединен со входом блока 1 приемопередатчика по сигналу управления приводом антенны (УПА), а второй вход подключен к выходу блока 6 сопровождения цели.

Входы блока 6 сопровождения цели по сигналам угла (У г), дальности (Длн) и частоты (Ч) подключены соответственно к выходам ОЗУ 13 угла цели, ОЗУ 16 дальности цели и выходу второго регистра 36 частоты.

Входы коэффициентов (К) дискретных преобразователей 19 и 29 Фурье подключены к выходу ПЗУ 29 коэффициентов преобразования Фурье, а их выходы подключены к соответствующим входам блока 52 объединения квадратур, выход которого соединен с информационными входами блока 30 выбора максимума и блока 31 памяти магазинного типа.

К выходу сигнала синхронизации блока 1 приемопередатчика подключены первые синхровходы некогерентного накопителя 10 и обоих когерентных накопителей 11, 12, а также сигнальный вход первого вентиля 40 и вход четвертого элемента 51 задержки, к выходу которого подключены вторые синхровходы некогерентного накопителя 10 и обоих когерентных накопителей 11, 12 и сигнальный вход второго вентиля 41, управляющий вход (У) которого подключен к выходу порогового блока 37.

Управляющий вход первого вентиля 40 подключен к выходу триггера 39, установочный вход (Уст) которого объединен с управляющими входами третьего мультиплексора 28 и реверсивного счетчика 27 целей и установочным входом регистра 33 ширины спектра и подключен к выходу дешифратора 9 конечного кода. Обнуляющий (О) вход триггера 39, соединенный с управляющим входом коммутатора 8 сигнала кода угла обзора и управляющим входом блока 6 сопровождения цели по сигналу окончания выбора цели (ОВЦ), подключен к выходу дешифратора 38 нулевого кода, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика 27 целей.

К выходу реверсивного счетчика 27 целей подключены также адресные входы ОЗУ 13 угла цели, ОЗУ 16 дальности цели и ОЗУ 14 и 15 синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов.

К выходу первого блока 22 сравнения подключены второй вход второго элемента И 46 и через инвертор 47 - второй вход первого элемента И 45, а первые входы обоих элементов И 45, 46 подключены к выходу второго вентиля 41. Выход второго элемента И 46 соединен через первый элемент 48 задержки с синхровходом (С) ОЗУ 21 интенсивности цели, а к выходу первого элемента И 45 подключены синхровходы ОЗУ 13 угла цели, ОЗУ 16 дальности цели, ОЗУ 14, 15 синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов и вход второго элемента 49 задержки, выход которого соединен с первым входом третьего мультиплексора 28.

К выходу первого вентиля 40 подключены вход делителя 32 частоты, синхровходы дискретных преобразователей 19, 20 Фурье, синхровходы блока 30 выбора максимума и блока 31 памяти магазинного типа, сигнальный вход четвертого вентиля 44 и счетный вход второго счетчика 26, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго мультиплексоров 17 и 18, управляющим входом ПЗУ 29 коэффициентов преобразования Фурье и входом данных первого регистра 35 частоты, выход которого подключен ко входу данных второго регистра 36 частоты.

Обнуляющий вход второго счетчика 26 соединен с выходом делителя 32 частоты, к которому подключены также второй вход третьего мультиплексора 28, установочные входы дискретных преобразователей 19 и 20 Фурье, обнуляющий вход блока 30 выбора максимума, сигнальный вход третьего вентиля 43 и вход третьего элемента 50 задержки, выход которого соединен с обнуляющим входом первого счетчика 25. Счетный вход первого счетчика 25 подключен к выходу четвертого вентиля 44, а его выход соединен со входом данных регистра 33 ширины спектра и первым входом третьего блока 24 сравнения, второй вход которого подключен к выходу регистра 33 ширины спектра.

Выход третьего блока 24 сравнения подключен к управляющему входу третьего вентиля 43, к выходу которого подключены синхровход регистра 33 ширины спектра, синхровход второго регистра 36 частоты и управляющий вход блока 6 сопровождения цели по сигналу выбора цели (ВЦ).

Синхровходы первого регистра 35 частоты и регистра 34 порога подключены к выходу сигнала синхронизации блока 30 выбора максимума, информационный выход которого подключен ко входу данных регистра 34 порога. Выход блока 31 памяти магазинного типа и выход регистра 34 порога соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока 23 сравнения, выход которого подключен к управляющему входу четвертого вентиля 44.

Блок 1 приемопередатчика выполнен в соответствии со структурной схемой фиг.2, на которой обозначены:

53 - усилитель мощности,

54 - антенный переключатель,

55 - антенна,

56 - синхронизатор,

57 - генератор кода,

58 - импульсный модулятор,

59 - суммарно-разностный преобразователь,

60 - усилитель высокой частоты,

61 - смеситель,

62 - усилитель промежуточной частоты,

63, 64 - блоки квадратурных фазовых детекторов суммарного и разностного сигналов соответственно,

65 - счетчик квантов дальности,

66 - привод антенны,

67 - датчик углового положения антенны,

68 - возбудитель,

69 фазовый манипулятор.

В блоке 1 приемопередатчика последовательно соединены возбудитель 68, фазовый манипулятор 69 и усилитель 53 мощности, второй вход которого подключен к выходу импульсного модулятора 58, а выход через антенный переключатель 54 подключен к антенне 55, которая кинематически связана с приводом 66 антенны, последовательно соединены соответствующими входами-выходами суммарного и разностного сигналов суммарно-разностный преобразователь 59, подключенный входом к третьему плечу антенного переключателя 54, усилитель 60 высокой частоты, смеситель 61 и усилитель 62 промежуточной частоты, к соответствующим выходам которого подключены блок 63 квадратурных фазовых детекторов суммарного сигнала и блок 64 квадратурных фазовых детекторов разностного сигнала. Выходы блока 63 образуют выходы квадратурных составляющих S_Σ, С_Σ суммарного сигнала блока 1 приемопередатчика, а выходы блока 64 - его выходы квадратурных составляющих S_Δ и С_Δ разностного сигнала.

Выход гетеродинной частоты возбудителя 68 подключен к гетеродинному входу (ГЕТ) смесителя 61, а его выход промежуточной (опорной) частоты (ОП) - к опорным входам блоков 63 и 64 квадратурных фазовых детекторов суммарного и разностного сигналов.

К выходу генератора 57 кода, который образует выход сигнала кода фазовой манипуляции (КФМ) блока 1, подключен кодовый вход фазового манипулятора 69, а вход генератора 57 кода объединен со входом импульсного модулятора 58 и обнуляющим входом счетчика 65 квантов дальности и подключен к выходу сигнала запуска (импульсной последовательности с частотой зондирования) синхронизатора 56, который образует выход сигнала запуска блока 1 приемопередатчика. Выходом сигнала синхронизации (импульсной последовательности с частотой квантования принимаемого сигнала) блока 1 является второй выход синхронизатора 56, соединенный также со счетным входом счетчика 65 квантов дальности, выход которого является выходом блока 1 по сигналу текущего кода дальности (КД).

Датчик 67 углового положения антенны кинематически связан с приводом 66 антенны, управляющий (У) вход которого служит входом сигнала управления приводом антенны (УПА) блока 1 приемопередатчика, а выход датчика 67 образует выход блока 1 по сигналу кода углового положения антенны (УА).

На фиг.3 структурной схемы блока 6 сопровождения цели приняты следующие обозначения:

70 - регистр дальности,

71 - сумматор,

72 - преобразователь кода во временной интервал,

73 - регистр угла,

74 - элемент задержки,

75, 76, 77, 78, 79, 80 - фильтры допплеровской частоты (ФДЧ),

81, 82, 83 - генераторы допплеровской частоты (ГДЧ),

84, 85, 86 - сумматоры,

87 - вычитатель,

88 - элемент задержки,

89 - дискриминатор сигнала дальности,

90 - частотный дискриминатор,

91, 92 - делители кодов,

93 - вычитатель,

94 - кодовая шина,

95 - блок вентилей.

Согласно фиг.3 входами сигналов угла (Уг) и дальности (Длн) блока 6 сопровождения цели являются входы данных соответственно регистра 73 угла и регистра 70 дальности, входы синхронизации которых образуют управляющий вход блока 6 по сигналу выбора цели (ВЦ). Входом запуска (ЗАП) блока 6 является вход запуска преобразователя 72 кода во временной интервал. Выход регистра 70 дальности подключен к первому входу сумматора 71, второй вход которого соединен с выходом дискриминатора 89 сигнала дальности, а выход подключен к сигнальному входу преобразователя 72 кода во временной интервал. Выход регистра 73 угла подключен к первому входу вычитателя 93, выход которого образует выход блока 6 сопровождения цели, а второй вход подключен к выходу блока 95 вентилей.

Информационные синусный и косинусный входы квадратурных составляющих сжатого суммарного сигнала (и_sΣ, и_СΣ) блока 6 сопровождения цели соединены соответственно с синусными (И_S) и косинусными (И_С) информационными входами фильтров 75, 76, 77, 78, 79 допплеровской частоты, а информационные синусный и косинусный входы квадратурных составляющих сжатого разностного сигнала (И_sΔ И_сΔ) - с информационными входами И_S и И_с ФДЧ 80 соответственно. Синусный и косинусный выходы генератора 81 допплеровской частоты подключены соответственно к синусному (Ч_s) и косинусному (Ч_с) частотным входам фильтра 78 допплеровской частоты. Аналогично выходы генератора 82 допплеровской частоты подключены к соответствующим частотным входам Ч_S и Ч_с фильтра 79 допплеровской частоты, а выходы генератора 83 допплеровской частоты - к соответствующим частотным входам Ч_s и Ч_с фильтров 75, 76, 77 и 80 допплеровской частоты.

Выход преобразователя 72 кода во временной интервал подключен ко входу синхронизации фильтра 75 допплеровской частоты и входу элемента 74 задержки, выход которого подключен ко входам синхронизации фильтров 76, 78, 79, 80 допплеровской частоты и входу элемента 88 задержки. Выход элемента 88 задержки подключен ко входу синхронизации фильтра 77 допплеровской частоты.

Синусный (S) и косинусный (С) выходы фильтра 80 допплеровской частоты подключены к первым входам делителей 92 и 93 кода соответственно, вторые входы которых подключены соответственно к синусному и косинусному выходам фильтра 76 допплеровской частоты. Модульный (М) выход фильтра 76 допплеровской частоты подключен ко вторым входам (центрального строба сопровождения) дискриминатора 89 сигнала дальности и частотного дискриминатора 90. Первый и третий входы (полустробов сопровождения по дальности) дискриминатора 89 сигнала дальности подключены к модульным выходам соответственно фильтров 75 и 77 допплеровской частоты. Модульные выходы фильтров 78 и 79 допплеровской частоты подключены соответственно к первому и третьему входам (боковых частотных полустробов) частотного дискриминатора 90.

Выход частотного дискриминатора 90 подключен ко второму входу сумматора 84, первый вход которого является входом блока 6 сопровождения цели по сигналу частоты (Ч). Выход сумматора 84 подключен к кодовому входу генератора 83 допплеровской частоты и к первым входам вычитателя 87 и сумматора 85, вторые входы которых подключены к кодовой шине 94. Выходы вычитателя 87 и сумматора 85 подключены к кодовым входам генераторов 81 и 82 допплеровской частоты соответственно. Выходы делителей 91 и 92 кода подключены к соответствующим входам сумматора 86. Выход сумматора 86 подключен к сигнальному входу блока 95 вентилей, управляющий вход которого является управляющим входом блока 6 сопровождения цели по сигналу окончания выбора цели (ОВЦ).

Некогерентный накопитель 10 выполнен в соответствии со схемой, представленной на фиг.4, на которой обозначены:

96 - ОЗУ,

97 - сумматор единичных разрядов,

98 - блок объединения квадратур,

99 - пороговый блок,

100 - регистр.

Информационными входами некогерентного накопителя 10 по сигналам И_sΣ И_сΣ служат соответствующие входы блока 98 объединения квадратур, к выходу которого подключен вход порогового блока 99, а выход порогового блока 99 подключен ко входу первого разряда регистра 100. Входы разрядов регистра 100, начиная со второго поразрядно соединены с выходами разрядов ОЗУ 96, вход данных которого и вход сумматора 97 единичных разрядов подключены к выходу регистра 100. Первым и вторым синхровходами некогерентного накопителя 10 являются синхровходы соответственно регистра 100 и ОЗУ 96. Адресный вход ОЗУ 96 образует адресный вход некогерентного накопителя 10, а выход сумматора 97 единичных разрядов - выход некогерентного накопителя 10.

Когерентные накопители 11 и 12 выполнены в соответствии со схемой фиг.5, на которой обозначены:

101 - ОЗУ,

102 - регистр, имеющий N полей по L разрядов, где N - длина пачки отраженных импульсов, а L - разрядность выходного сигнала ЦСФ 2 (3).

Вход первого поля из L разрядов регистра 102 образует информационный вход когерентного накопителя 11 (12). Входы полей регистра 102 со второго по N-e поразрядно соединены с выходами разрядов ОЗУ 101, вход данных которого подключен к выходу регистра 102. Выход регистра 102 и его синхровход образуют выход и первый синхровход когерентного накопителя 11 (12), а синхровход и адресный вход ОЗУ 101 - его второй синхровход и адресный вход соответственно.

Цифровые согласованные фильтры 2, 3 суммарного сигнала и цифровые согласованные фильтра 4, 5 разностного сигнала имеют одинаковую структурную схему, представленную на фиг.6, где обозначены:

103 - блок элементов равнозначности,

104 - сдвиговый регистр,

105 - сумматор единичных разрядов,

106 - триггер,

107 - вентиль,

108 - элемент задержки,

109- компаратор,

110 - пороговая шина,

111 - сдвиговый регистр.

Первый вход компаратора 109 является информационным входом ЦСФ 2 (3, 4, 5), его второй вход подключен к пороговой шине 110, а выход - к последовательному информационному входу сдвигового регистра 111. Синхровход ЦСФ 2 (3, 4, 5) соединен непосредственно с синхровходом сдвигового регистра 111 и через вентиль 107 - с синхровходом сдвигового регистра 104, последовательный информационный вход которого является входом сигнала кода фазовой манипуляции (КФМ) ЦСФ 2 (3, 4, 5). Входы блока 103 элементов равнозначности соединены соответственно с выходами одного и другого сдвиговых регистров 111 и 104, а его выход подключен ко входу сумматора 105 единичных разрядов, выход которого является выходом ЦСФ 2 (3, 4, 5). Вход запуска ЦСФ 2 (3, 4, 5) соединен с установочным входом триггера 106 и входом элемента 108 задержки, выход которого подключен к обнуляющему входу триггера 106, а выход триггера 106 соединен с управляющим входом вентиля 107.

Блок 30 выбора максимума выполнен в соответствии со схемой фиг.7, на которой обозначены:

112 - вентиль,

113 - элемент задержки,

114 - регистр,

115 - преобразователь кода,

116 - блок сравнения.

Согласно фиг.7 к информационному входу блока 30 выбора максимума подключены вход данных (Д) регистра 114 и первый вход блока 116 сравнения, второй вход которого, соединенный со входом преобразователя 115 кода, подключен к выходу регистра 114, а выход - к управляющему входу (У) вентиля 112, сигнальный вход которого образует синхровход (С) блока 30 выбора максимума. К выходу вентиля 112 подключены синхровход (С) регистра 114 и вход элемента 113 задержки, выход которого образует выход сигнала синхронизации блока 30. Информационный выход блока 30 образован выходом преобразователя 115 кода, а его обнуляющий вход (О) - обнуляющим входом (О) регистра 114.

Генераторы 81, 82, 83 допплеровской частоты выполнены в соответствии со схемой фиг.8, на которой обозначены:

117 - задающий генератор,

118 - счетчик,

119 - ПЗУ синусов,

120 - ПЗУ косинусов.

К кодовому входу ГДЧ 81 (82, 83) подключены первые входы ПЗУ 119 синусов и ПЗУ 120 косинусов, выходы которых образуют соответственно синусный и косинусный выходы ГДЧ, а вторые входы подключены к выходу счетчика 118, вход которого подключен к выходу задающего генератора 117.

Фильтры 75, 76, 77, 78, 79, 80 допплеровской частоты выполнены в соответствии со схемой, представленной на фиг.9, на которой обозначены:

121, 122 - интеграторы скользящего интервала,

123, 124 - умножители,

125 - блок объединения квадратур.

Синусный и косинусный частотные входы (ч_s и Ч_с) ФДЧ 75 (76, 77, 78, 79, 80) подключены ко второму входу умножителя 123 и второму входу умножителя 124 соответственно, первые входы которых образуют синусный и косинусный информационные входы (И_S и И_с) ФДЧ. Выходы умножителей 123 и 124 подключены ко входам интеграторов 121 и 122 скользящего интервала соответственно, выходы которых образуют синусный (S) и косинусный (С) выходы ФДЧ. Выходы интеграторов 121 и 122 подключены также ко входам блока 125 объединения квадратур, образующего модульный (М) выход ФДЧ. Синхровходы интеграторов 121 и 122 скользящего интервала образуют синхровход ФДЧ 75 (76,...,80).

Дискриминатор 89 сигнала дальности и частотный дискриминатор 90 выполнены в соответствии со схемой фиг.10, на которой обозначены:

126 - вычитатель,

127 - блок вентилей,

128 - пороговый блок.

Вход порогового блока 128 служит вторым входом (центрального строба сопровождения) дискриминатора 89 (90), первым и третьим входами (боковых полустробов сопровождения) которого являются входы вычитателя 126. Выход вычитателя подключен к сигнальному входу блока 127 вентилей, управляющий вход (У) которого соединен с выходом порогового блока, а выход образует выход дискриминатора 89 (90).

Моноимпульсная радиолокационная система работает следующим образом.

Возбудитель 68 блока 1 приемопередатчика формирует сигнал несущей частоты, поступающий на фазовый манипулятор 69, сигнал гетеродинной частоты, поступающий на смеситель 61, и опорный сигнал промежуточной частоты, поступающий на опорные входы блоков 63 и 64 квадратурных фазовых детекторов.

Синхронизатор 56 формирует запускающие импульсы с частотой зондирования и синхронизирующие импульсы с частотой квантования принимаемого сигнала. Запускающий импульс поступает на вход генератора 57 кода и на вход импульсного модулятора 58. При этом генератор 57 кода формирует псевдослучайный двоичный код, поступающий на фазовый манипулятор 69, который изменяет фазу несущей частоты возбудителя 68 в соответствии с поступающим кодом. Полученный при этом фазоманипулированный сигнал поступает на вход усилителя 53 мощности, на второй вход которого поступает отпирающий импульс с импульсного модулятора 58. Выходной фазоманипулированный импульс усилителя 53 мощности через антенный переключатель 54 поступает в антенну 55 и излучается в пространство.

Запускающие импульсы синхронизатора 56 поступают также на обнуляющий вход счетчика 65 квантов дальности, устанавливая его в нулевое состояние в начале каждого интервала зондирования. Синхронизирующие импульсы синхронизатора 56 поступают на счетный вход счетчика 65, на выходе которого при этом формируется код текущего кванта дальности в каждом интервале зондирования. Полученный сигнал текущего кода дальности поступает на соответствующий выход блока 1 приемопередатчика.

Принимаемый антенной 55 сигнал через антенный переключатель 54 поступает на суммарно-разностный преобразователь 59, на выходах которого при этом формируются суммарный и разностный сигналы, поступающие на соответствующие входы усилителя 60 высокой частоты, с выхода которого усиленные суммарный и разностный сигналы поступают на смеситель 61, где они смешиваются с сигналом гетеродинной частоты возбудителя 68. При этом на выходе смесителя 61 формируются суммарный и разностный сигналы промежуточной частоты, поступающие на усилитель 62 промежуточной частоты, а с его выходов суммарный и разностный сигналы поступают на блоки 63 и 64 квадратурных фазовых детекторов суммарного и разностного сигналов соответственно. На опорные входы блоков 63 и 64 поступает опорный сигнал возбудителя 68, который в каждом блоке смешивается с сигналом усилителя 62 промежуточной частоты непосредственно и со сдвигом фазы на 90°, в результате чего на выходе каждого блока 63 (64) образуется по два квадратурных сигнала (синусный и косинусный) на видеочастоте.

Запускающие импульсы с выхода синхронизатора 56 поступают также на счетчик 7 кода угла обзора, выходной сигнал которого через первый вход коммутатора 8 подается на вход управления приводом антенны блока 1 приемопередатчика, в котором поступает на управляющий вход привода 66 антенны. Привод 66 кинематически воздействует на антенну 55, выполняя обзор пространства.

Датчик 67 углового положения антенны, кинематически связанный с приводом 66 антенны, вырабатывает цифровой код текущего углового положения антенны, поступающий через соответствующий выход блока 1 на преобразователь 42 кода, в котором вычитается половина ширины диаграммы направленности антенны, а с выхода преобразователя 42 кода - на вход данных ОЗУ 13 угла цели.

Синусная и косинусная квадратурные составляющие суммарного видеосигнала с выходов блока 63 квадратурных фазовых детекторов суммарного сигнала поступают на информационные входы цифровых согласованных фильтров 2 и 3 соответственно, а синусная и косинусная квадратурные составляющие разностного видеосигнала поступают с выхода блока 64 квадратурных фазовых детекторов разностного сигнала на информационные входы соответственно ЦСФ 4 и 5.

На входы запуска, синхровходы и кодовые входы ЦСФ 2, 3, 4 и 5 поступают соответственно запускающие импульсы и синхроимпульсы синхронизатора 56 и выходной сигнал генератора 57 кода.

При этом в ЦСФ 2, 3, 4 и 5 информационный сигнал поступает на первый вход компаратора 109 (см. фиг.6), на второй вход которого подается пороговый сигнал с пороговой шины 110. На выходе компаратора 109 формируется бинарно квантованный сигнал, поступающий на последовательный информационный вход сдвигового регистра 111, на синхровход которого поступает синхросигнал синхронизатора 56, обеспечивая сдвиг входного информационного сигнала с частотой квантования.

Запускающий сигнал синхронизатора 56 поступает в ЦСФ 2 (3, 4, 5) на установочный вход триггера 106 и на вход элемента 108 задержки, с выхода которого сигнал поступает на обнуляющий вход триггера 106, в результате чего последний переводится в единичное состояние на время задержки элемента 108 и своим выходным сигналом открывает вентиль 107, через который сигнал синхронизации поступает на синхровход сдвигового регистра 104, на последовательный информационный вход которого подается кодовый сигнал с выхода генератора 57 кода блока 1 приемопередатчика.

Время задержки элемента 108 соответствует времени работы генератора 57 кода, в результате чего в начале каждого очередного интервала зондирования в регистр 104 записывается код фазовой манипуляции зондирующего сигнала.

Параллельные поразрядные выходные сигналы регистров 111 и 104, имеющих одинаковое количество разрядов, подаются на соответствующие входы блока 103 элементов равнозначности, в котором производится поразрядное сравнение кода фазовой манипуляции регистра 104 с текущим квантованным значением входного сигнала, находящегося в регистре 111. Выходной поразрядный сигнал блока 103 элементов равнозначности подается на сумматор 105 единичных разрядов, на выходе которого при этом формируется сигнал, определяющий степень совпадения сигналов регистров 111 и 104 и являющийся выходным сигналом ЦСФ 2 (3, 4, 5).

Таким образом, на выходе ЦСФ 2 (3, 4, 5) формируется в каждый момент квантования сжатый сигнал соответствующей квадратурной составляющей информационного сигнала, поступающего на вход ЦСФ с соответствующего выхода блока 1 приемопередатчика.

Выходные сигналы ЦСФ 2 и 3 поступают на некогерентный накопитель 10 (см. фиг.4), в котором поступают на входы блока 98 объединения квадратур. В блоке 98 объединения квадратур происходит объединение квадратур по правилу "сумма квадратов", в результате чего выходной сигнал блока 98 объединения квадратур не зависит от начальной фазы принимаемого эхосигнала.

Выходной сигнал блока 98 объединения квадратур поступает на пороговый блок 99. В пороговом блоке 99 приходящий сигнал сравнивается с установленным в нем пороговым сигналом, в результате чего на выходе блока 99 формируется бинарный сигнал, поступающий на вход первого разряда регистра 100. Сигнал синхронизации с выхода синхронизатора 56, поступающий на первый синхровход некогерентного накопителя 10, поступает на синхровход регистра 100. При этом в первый разряд регистра 100 записывается сигнал с выхода порогового блока 99, а в остальные разряды, начиная со второго, записывается со сдвигом сигнал, поступающий с выхода ОЗУ 96 из ячейки, адрес которой определяется сигналом текущего кода дальности, поступающим на адресный вход ОЗУ 96 из счетчика 65 квантов дальности блока 1.

Сигнал синхронизации с соответствующего выхода блока 1 приемопередатчика поступает также на элемент 51 задержки, формирующий задержанный синхросигнал, поступающий через второй синхровход некогерентного накопителя 10 на синхровход ОЗУ 96, на вход данных которого подается информационный сигнал с выхода регистра 100.

Таким образом, после определенного количества интервалов зондирования в ячейках ОЗУ 96 формируется пачка единичных сигналов, соответствующая пачке отраженных импульсов от цели, или шумовая совокупность случайных единичных сигналов на фоне большого количества нулевых разрядов.

Сигнал с выхода регистра 100 поступает также на вход сумматора 97 единичных разрядов, на выходе которого при этом формируется код, равный количеству единичных разрядов в выходном сигнале регистра 100. Выходной сигнал сумматора 97 поступает через выход некогерентного накопителя 10 на пороговый блок 37, где сравнивается с заданным порогом обнаружения цели по логике К из N, где К - число единичных разрядов в регистре 100, а N - общее число разрядов в нем.

В случае превышения указанного порога, что соответствует обнаружению цели в текущем элементе дальности, единичный выходной сигнал порогового блока 37 поступает на управляющий вход вентиля 41, открывая его. На сигнальный вход вентиля 41 поступает задержанный синхросигнал с выхода элемента 51 задержки и проходит через него на первые входы элементов И 45 и 46.

Выходной сигнал сумматора 97 единичных разрядов, характеризующий интенсивность цели в текущем элементе дальности, поступает также на вход данных ОЗУ 21 интенсивности цели и на первый вход блока 22 сравнения. На адресный вход ОЗУ 21 поступает сигнал текущего кода дальности с выхода счетчика 65 квантов дальности блока 1 приемопередатчика. При этом сигнал из ячейки ОЗУ 21, соответствующий текущему кванту дальности, поступает на второй вход блока 22 сравнения. В связи с тем, что перед началом работы ОЗУ 21 обнулено, в первых интервалах зондирования сигнал интенсивности цели с выхода некогерентного накопителя 10 превышает сигнал с выхода ОЗУ 21. В этом случае на выходе блока 22 сравнения формируется единичный сигнал, поступающий на второй вход элемента И 46, с выхода которого синхронизирующий импульс поступает через элемент 48 задержки на синхровход ОЗУ 21, обеспечивая запись в него интенсивности цели в текущем кванте дальности.

Таким образом, интенсивность сигнала обнаруженной цели при ее первом обнаружении записывается в ОЗУ 21.

Если в следующем интервале зондирования пачка отраженных от цели сигналов продолжается, то интенсивность сигнала на выходе некогерентного накопителя 10 увеличивается и, аналогично изложенному выше, единичный сигнал с выхода блока 22 сравнения обеспечивает запись новой интенсивности цели в ОЗУ 21. Так продолжается до тех пор, пока выходной сигнал некогерентного накопителя 10 не уменьшится по сравнению с предыдущим интервалом зондирования.

В этом случае, свидетельствующем об окончании пачки отраженных от цели импульсов, на выходе блока 22 сравнения формируется нулевой сигнал, который через инвертор 47 поступает на второй вход элемента И 45 и обеспечивает формирование на его выходе синхросигнала, поступающего через вентиль 41 на первый вход элемента И 45.

Выходные сигналы ЦСФ 2 и 3 поступают также на информационные входы когерентных накопителей 11 и 12 соответственно. В когерентных накопителях 11 и 12 (см. фиг.5) они подаются на вход первого поля регистра 102. На поля регистра 102 со второго по N-e подается сигнал из ОЗУ 101. ОЗУ 101 имеет ячейки разрядностью Lx N (L - разрядность выходного сигнала ЦСФ 2 (3), N - длина пачки отраженных от цели импульсов), и на регистр 102 подаются разряды полей с первого по (N-1), т.е. со сдвигом на одно поле.

На адресные входы когерентных накопителей 11 и 12 и через них на адресный вход ОЗУ 101 подается текущий код дальности с выхода счетчика 65 квантов дальности. На синхровход регистра 102 через первый синхровход когерентного накопителя 11 (12) подается сигнал синхронизации синхронизатора 56, а на синхровход ОЗУ 101 подается задержанный синхросигнал с выхода элемента 51 задержки, обеспечивающий запись в ОЗУ 101 выходного сигнала регистра 102, который поступает и на выход когерентного накопителя 11 (12).

Таким образом, в когерентных накопителях 11 и 12 реализуется накопление полноразрядных выходных сигналов ЦСФ 2 и ЦСФ 3 на скользящем интервале.

Выходные сигналы когерентных накопителей 11 и 12 подаются соответственно в ОЗУ 14 и 15 синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов и записываются в них сигналом с выхода элемента И 45 в момент окончания пачки отраженных от цели импульсов (как было изложено выше), т.е. в момент, когда в регистре 102 сформирован сигнал всей когерентной пачки отраженных импульсов на скользящем интервале, предшествовавшем текущему моменту времени.

Ячейка ОЗУ 14 (15), в которую записывается сигнал пачки отраженных импульсов, определяется кодом реверсивного счетчика 27 целей, сигнал которого поступает на адресные входы ОЗУ 14 и 15.

Счетчик 27 после исходного нулевого состояния формирует текущий код количества обнаруженных целей, т.к. в момент каждой записи данных в ОЗУ 14 и 15 выходной сигнал элемента И 45 проходит через элемент 49 задержки и открытый в соответствующем направлении мультиплексор 28 на счетный вход счетчика 27 и увеличивает его содержимое на единицу.

Сигнал номера цели с выхода реверсивного счетчика 27 целей и синхроимпульс с выхода элемента И 45 поступают также на адресные входы и синхровходы ОЗУ 13 угла цели и ОЗУ 16 дальности цели и записывают в соответствующие ячейки ОЗУ 13 и 16 сигналы угла и дальности, поступающие на их входы данных соответственно с выхода преобразователя 42 кода и с выхода счетчика 65 квантов дальности.

Таким образом, по мере движения антенны и обзора пространства в ОЗУ 14, 15 фиксируются квадратурные составляющие когерентных пачек отраженных импульсов, в ОЗУ 13 и 16 фиксируются координаты всех обнаруженных в процессе обзора целей, а в счетчике 27 - их количество.

Указанная последовательность операций продолжается до тех пор, пока содержимое счетчика 7 кода угла обзора, управляющего через коммутатор 8 сигнала кода угла обзора приводом 66 антенны, не достигнет конечного значения величины кода управления антенной.

При достижении указанного кода сигнал счетчика 7, поступающий на дешифратор 9 конечного кода, вызывает его срабатывание. Выходной сигнал дешифратора 9 поступает на установочный вход триггера 39, переводя его в единичное состояние, на установочный вход регистра 33 ширины спектра, устанавливая его в состояние максимально возможного кода, а также на управляющий вход мультиплексора 28, переводя его в состояние пропускания сигнала от делителя 32 частоты, и на управляющий вход реверсивного счетчика 27 целей, переводя его в режим обратного счета.

На этом заканчивается режим обзора и обнаружения целей и начинается режим выбора цели для сопровождения.

Выходной единичный сигнал триггера 39 открывает вентиль 40, через который сигнал синхронизации с выхода синхронизатора 56, поступающий на сигнальный вход вентиля 40, проходит на вход делителя 32 частоты, на счетный вход счетчика 26, на вход вентиля 44, а также на синхровходы дискретных преобразователей 19, 20 Фурье, блока 30 выбора максимума и блока 31 памяти магазинного типа.

При этом на выходе счетчика 26 формируется монотонно нарастающий двоичный код, который подается на управляющие входы мультиплексоров 17 и 18 и ПЗУ 29 коэффициентов преобразования Фурье. В результате через мультиплексоры 17 и 18 на информационные входы дискретных преобразователей 19 и 20 Фурье подаются поочередно сигналы отраженных импульсов из пачки сигналов последней цели, обнаруженной на этапе обзора и хранящейся в соответствующей ячейке ОЗУ 14 и 15 соответственно. Синхронно на входы коэффициентов дискретных преобразователей 19 и 20 Фурье поступают коэффициенты из ПЗУ 29 коэффициентов Фурье. Указанные коэффициенты и сигналы когерентной пачки отраженных от цели импульсов проходят через дискретные преобразователи 19 и 20 Фурье под воздействием синхроимпульсов с выхода вентиля 40. При этом на их выходах формируются поочередно частотные составляющие сигнала цели, соответствующие дискретному пошаговому увеличению значения допплеровской частоты в спектре сигнала от цели.

Сигналы, формируемые одновременно на выходах дискетных преобразователей 19 и 20 Фурье, являются квадратурными составляющими сигнала одной допплеровской частоты из частотного спектра цели. Они поступают на блок 52 объединения квадратур, на выходе которого при этом формируется сигнал амплитуды соответствующей частотной составляющей спектра цели. Сигналы амплитуд частотных составляющих спектра цели с выхода блока 52 объединения квадратур поступают на вход блока 31 памяти магазинного типа и запоминаются в нем под воздействием синхроимпульсов на его входе в порядке возрастания частоты.

Одновременно этот же сигнал поступает в блок 30 выбора максимума (см. фиг.7), в котором поступает на вход предварительно обнуленного регистра 114 и первый вход блока 116 сравнения. На второй вход блока 116 сравнения поступает сигнал с выхода регистра 114. Если сигнал, поступающий из блока 52 объединения квадратур, превышает сигнал, хранящийся в регистре 114, то на выходе блока 116 сравнения формируется единичный сигнал, открывающий вентиль 112. Через синхровход блока 30 на сигнальный вход вентиля поступает синхросигнал с выхода вентиля 40, который проходит через открытый вентиль 112 на синхровход регистра 114 и записывает в него текущее значение амплитуды частотной составляющей спектра в том случае, если она превышает значение амплитуды, записанное ранее в регистре 114.

Сигнал с выхода регистра 114 поступает также на преобразователь 115 кода, на выходе которого формируется значение сигнала, уменьшенное по сравнению со входным в заданное число раз, например, в два раза (или на 6 дБ). Этот сигнал с выхода преобразователя 115 кода через выход блока 30 выбора максимума поступает на вход регистра 34 порога.

Синхросигнал, прошедший через вентиль 112, поступает через элемент 113 задержки на выход блока 30 выбора максимума, а с него - на синхровход регистра 34 порога, записывая в него пороговое значение сигнала, и на синхровход регистра 35 частоты, записывая в него текущее значение частоты с выхода счетчика 26.

Таким образом, после поочередного перебора всех частотных составляющих на выходе дискретных преобразователей 19 и 20 Фурье, после многократного срабатывания блока 116 сравнения и открывания вентиля 112 в регистре 35 частоты оказывается записанным значение допплеровской частоты, имеющей максимальную амплитуду в спектре обрабатываемой цели, в регистре 34 - значение порога, жестко связанное с этим максимальным значением, а блок 31 памяти магазинного типа оказывается заполненным значениями амплитуд частотных составляющих спектра в порядке возрастания их частоты.

Далее синхросигналы, поступающие на вход блока 31 памяти магазинного типа, поочередно формируют на его выходе сигналы амплитуд всех хранящихся в нем частотных составляющих спектра, которые поступают на первый вход блока 23 сравнения, на второй вход которого подается пороговый сигнал с выхода регистра 34 порога. В случае, если амплитуда очередной частотной составляющей превышает значение порога, на выходе блока 23 сравнения формируется единичный сигнал, поступающий на управляющий вход вентиля 44, открывая его. При этом синхросигнал с выхода вентиля 40, поступающий на сигнальный вход вентиля 44, проходит через него на счетный вход предварительно обнуленного счетчика 25.

Таким образом, после перебора всех частотных составляющих из блока 31 памяти магазинного типа в счетчике 25 формируется сигнал, определяющий ширину спектра обрабатываемой цели по установленному в регистре 34 порога пороговому уровню.

Сигнал с выхода счетчика 25 поступает на вход данных регистра 33 ширины спектра и на первый вход блока 24 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода регистра 33 ширины спектра. Если ширина спектра обрабатываемой цели меньше значения ширины спектра, записанного в регистр 33 ширины спектра ранее, то на выходе блока 24 сравнения формируется единичный сигнал, открывающий вентиль 43.

На этом заканчивается процесс обработки сигнала первой (очередной) цели, обнаруженной при обзоре.

Коэффициент деления делителя 32 частоты выбран таким образом, что к этому моменту на его выходе формируется выходной импульс, который поступает на обнуляющий вход счетчика 26 и обнуляет его, подготавливая к обработке следующей цели. Импульс с выхода делителя 32 частоты поступает также через второй вход мультиплексора 28 на вход реверсивного счетчика 27 целей, уменьшая его содержимое на единицу и соответственно адрес ОЗУ 13, 14, 15 и 16 (или номер следующей цели, обнаруженной при обзоре).

Выходной импульс делителя 32 частоты поступает также на установочные входы дискретных преобразователей 19 и 20 Фурье, подготавливая их к очередному циклу обработки сигнала цели, и на обнуляющий вход блока 30 выбора максимума, обнуляя в нем регистр 114.

Сигнал с выхода делителя 32 частоты через элемент 50 задержки проходит также на обнуляющий вход счетчика 25, обнуляя его и подготавливая таким образом к измерению ширины спектра следующей из обнаруженных при обзоре целей.

Кроме того, выходной импульс делителя 32 частоты поступает на вход вентиля 43, и если последний открыт, как описано выше, то проходит через него на синхровход регистра 33 ширины спектра, записывая в него значение ширины спектра для цели, имеющей более узкий (более контрастный) спектр, чем цель, аналогичное значение сигнала которой было записано в регистр 33 ширины спектра ранее.

Сигнал с выхода вентиля 43 поступает на синхровход регистра 36 частоты, переписывая в него из регистра 35 частоты значение допплеровской частоты, имеющей максимальную амплитуду в спектре обрабатываемой цели, а также на управляющий вход сигнала выбора цели блока 6 сопровождения цели.

В блоке 6 сопровождения цели (см. фиг.3) указанный сигнал поступает на синхровходы регистра 70 дальности и регистра 71 угла, записывая в них значения дальности и угла радиоконтрастной цели, поступающие на их входы данных через соответствующие входы блока б из ОЗУ 16 дальности цели и ОЗУ 13 угла цели.

Процесс обработки очередной цели и записи ее параметров в случае большей радиоконтрастности спектра цели по отношению к обработанным ранее целям продолжается аналогично изложенному выше до тех пор, пока реверсивный счетчик 27 целей не установится в нулевое состояние. При этом в регистрах 36, 70 и 73 оказываются записанными значения соответственно частоты, дальности и угла наиболее радиоконтрастной из всех обнаруженных при обзоре целей.

Одновременно срабатывает дешифратор 38 нулевого кода, на выходе которого при этом формируется сигнал, свидетельствующий об окончании этапа выбора цели. Этот сигнал поступает на обнуляющий вход триггера 39, который переключается в нулевое состояние и закрывает вентиль 40, приостанавливая работу делителя 32 частоты. Сигнал с выхода дешифратора 38 нулевого кода поступает также на управляющий вход коммутатора 8 сигнала кода угла обзора, переключая его в состояние пропускания углового кода с выхода блока 6 сопровождения цели.

Сигнал с выхода дешифратора 38 поступает также на управляющий вход сигнала окончания выбора цели (ОВЦ) блока 6 сопровождения цели. В блоке 6 этот сигнал поступает на управляющий вход блока 95 вентилей, открывая его.

Сигнал с выхода регистра 70 дальности поступает на первый вход сумматора 71, на второй вход которого перед началом сопровождения цели подается нулевой сигнал, а выходной сигнал сумматора 71 подается на преобразователь 72 кода во временной интервал, на запускающий вход которого в начале каждого интервала зондирования подается через соответствующий вход блока 6 запускающий импульс синхронизатора 56.

Далее начинается сопровождение выбранной цели.

При этом код допплеровской частоты с выхода регистра 36 частоты через соответствующий вход блока 6 поступает на первый вход сумматора 84, на второй вход которого поступает сигнал с выхода частотного дискриминатора 90, обнуленного в начале сопровождения цели.

Выходной сигнал сумматора 84 поступает на кодовый вход генератора 83 допплеровской частоты (см. фиг.8), в котором поступает на первые входы ПЗУ 119 синусов и ПЗУ 120 косинусов, на вторые входы которых подается сигнал счетчика 118, на счетный вход которого поступает сигнал от задающего генератора 117. При этом на выходах ПЗУ 119 и 120, образующих выходы генератора 83 допплеровской частоты, формируются синусный и косинусный сигналы соответствующей частоты, поступающие на соответствующие частотные входы фильтров 75, 76 и 77 допплеровской частоты. На информационные входы фильтров 75, 76 и 77 через соответствующие входы блока 6 подаются соответственно синусные и косинусные сжатые сигналы с выходов цифровых согласованных фильтров 2 и 3, а на их входы синхронизации - синхронизирующие импульсы соответственно от преобразователя 72 кода во временной интервал, от элемента 74 задержки и от элемента 88 задержки.

В каждом фильтре 75 (76, 77) допплеровской частоты (см. фиг.9) синусные информационный и частотный сигналы поступают на входы умножителя 123, а косинусные - на входы умножителя 124. Выходные сигналы умножителей 123 и 124 поступают на входы интеграторов 121 и 122 скользящего интервала, на синхровходы которых подается сигнал, поступающий на синхровход соответствующего фильтра 75 (76, 77) допплеровской частоты. Выходные сигналы интеграторов поступают на синусный и косинусный выходы фильтра 75 (76, 77) допплеровской частоты и на входы блока 125 объединения квадратур, на выходе которого формируется сигнал модульного значения соответствующей допплеровской составляющей сигнала цели, поступающий на модульный выход фильтра 75 (76, 77) допплеровской частоты.

Величина задержки элементов 74 и 88 равна половине интервала дискретизации фазы в зондирующем импульсе. При этом синхросигнал с выхода элемента 74 задержки соответствует дальности выбранной для сопровождения цели и является сигналом центрального строба сопровождения, а сигналы с выхода преобразователя 72 кода во временной интервал и выхода элемента 88 задержки соответствуют моментам упреждения и запаздывания на половину интервала дискрета кода ФМ относительно установленной дальности до цели и являются сигналами соответствующих полустробов сопровождения по дальности.

Модульные сигналы фильтров 75, 76 и 77 допплеровской частоты поступают на дискриминатор 89 сигнала дальности, в котором по величине выходных модульных сигналов ФДЧ 75, 76 и 77 формируется оценка отклонения синхросигнала с выхода элемента 74 задержки от истинной дальности до цели.

При этом сигнал центрального строба с модульного выхода фильтра 76 допплеровской частоты через второй вход дискриминатора 89 поступает на вход порогового блока 128 (см. фиг.10) и, в случае превышения им установленного порога, характеризующего обнаружение цели, на выходе блока 128 формируется единичный сигнал, открывающий блок 127 вентилей. Сигналы двух полустробов с выходов фильтров 75 и 77 допплеровской частоты поступают в дискриминаторе 89 на входы вычитателя 126, на выходе которого формируется сигнал разности сигналов полустробов, который через открытый блок 127 вентилей поступает на выход дискриминатора 89 сигнала дальности.

Указанный сигнал отклонения с выхода дискриминатора 89 сигнала дальности подается на второй вход сумматора 71, который своим выходным сигналом изменяет задержку импульсов, формируемых преобразователем 72 кода во временной интервал, относительно запускающих импульсов синхронизатора 56 блока 1 приемопередатчика.

Таким образом, реализуется сопровождение цели с использованием центрального строба сопровождения в фильтре 76 допплеровской частоты и двух полустробов сопровождения в фильтрах 75 и 77, при этом фильтры 75, 76 и 77 являются узкополосными фильтрами допплеровской частоты.

Сигнал с выхода сумматора 84 поступает также на первые входы сумматора 85 и вычитателя 87, на вторые входы которых подается сигнал с кодовой шины 94, на которой установлен код половины дискрета допплеровской частоты Δ f_д дискретных преобразователей 19 и 20 Фурье. Выходные сигналы вычитателя 87 и сумматора 85 подаются соответственно на генераторы 81 и 82 допплеровской частоты, которые генерируют сигналы допплеровской частоты, сдвинутые относительно частоты генератора 83 в разные стороны на половину дискрета допплеровской частоты Δ f_д.

Синусные и косинусные выходные сигналы генераторов 81 и 82 допплеровской частоты поступают на соответствующие частотные входы фильтров 78 и 79 допплеровской частоты соответственно. На синхровходы фильтров 78 и 79 допплеровской частоты подается синхроимпульс с элемента 74 задержки, соответствующий центральному стробу сопровождения по дальности. На синусный и косинусный информационные входы фильтров 78 и 79 поступают сигналы с выходов ЦСФ 2 и 3. При этом на модульных выходах фильтров 78 и 79 допплеровской частоты формируются на скользящем интервале сигналы частотных полустробов сопровождения сигнала по допплеровской частоте, сдвинутых относительно центральной частоты сопровождения в фильтре 76 допплеровской частоты.

Выходные модульные сигналы фильтров 76, 78 и 79 допплеровской частоты поступают на соответствующие входы частотного дискриминатора 90, на выходе которого при этом в зависимости от соотношения выходных сигналов центрального строба с фильтра 76 допплеровской частоты и двух боковых частотных полустробов сопровождения с фильтров 78 и 79 допплеровской частоты формируется величина частотного рассогласования, которая с выхода дискриминатора 90 поступает на второй вход сумматора 84, сдвигая на соответствующую величину частоты, формируемые генераторами 81, 82 и 83 допплеровской частоты, и замыкая таким образом контур сопровождения сигнала по частоте.

Квадратурные составляющие разностного сжатого сигнала с выходов цифровых согласованных фильтров 4 и 5 поступают через соответствующие информационные входы блока 6 сопровождения цели на соответствующие информационные входы фильтра 80 допплеровской частоты. На частотные входы фильтра 80 поступают сигналы с соответствующих выходов генератора 83 допплеровской частоты, а на синхровход поступает сигнал с выхода элемента 74 задержки, вследствие чего фильтр 80 допплеровской частоты работает в стробе сопровождения цели по дальности и в центральном частотном стробе сопровождения цели для разностного канала РЛС.

Выходные синусный и косинусный сигналы фильтра 80 допплеровской частоты поступают соответственно на делители 91 и 92 кодов, на вторые входы которых поступают синусный и косинусный выходные сигналы фильтра 76 допплеровской частоты, работающего в суммарном канале РЛС в тех же стробах сопровождения по дальности и частоте, что и фильтр 80. На выходах делителей 91 и 92 кодов формируются сигналы, равные частному от деления сигналов (синусного или косинусного) фильтра 80 допплеровской частоты разностного сигнала на одноименные сигналы фильтра 76 допплеровской частоты суммарного сигнала.

Указанные выходные сигналы делителей 91 и 92 поступают в сумматор 86 и складываются в нем. Таким образом, делители 91 и 92 и сумматор 86 образуют угловой дискриминатор. Выходной сигнал сумматора 86 через открытый сигналом окончания выбора цели блок 95 вентилей поступает на второй вход вычитателя 93, где вычитается из сигнала кода угла, поступающего на первый вход вычитателя 93 из регистра 73 угла. Выходной сигнал вычитателя 93 через выход блока 6 сопровождения цели поступает на второй вход коммутатора 8 сигнала кода угла обзора, а с его выхода поступает через вход блока приемопередатчика на управляющий вход привода 66 антенны и, таким образом, замыкает контур сопровождения цели по углу.

Таким образом, в предлагаемой моноимпульсной РЛС реализуется выбор при обзоре наиболее радиоконтрастной по спектру сигнала цели для сопровождения, обеспечивающий повышение надежности и точности сопровождения цели по дальности, допплеровской частоте и углу в условиях неоднородности подстилающей поверхности.

На основании приведенного описания и чертежей предлагаемое устройство может быть изготовлено при использовании известных комплектующих изделий и известного в радиоэлектронной промышленности технологического оборудования и использовано на подвижных носителях в качестве РЛС для обнаружения и сопровождения целей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. - М: Сов. Радио. - 1970 г.

2. Справочник по радиолокации. /Ред. М.Сколник. - М: Сов. Радио. - 1978 г. - Т.4.

3. Патент РФ №2084919, МПК G 01 S 13/44, публикация 20.07.97 г.

4. Свид. РФ №17631 на ПМ, МПК G 01 S 13/44, публикация 10.04.2001 г., прототип.

5. Г.А.Кухарев, А.Ю.Тронченко, В.П.Шмерко. Систолические процессоры для обработки сигналов. - Минск: Беларусь. -1988. - С.22, рис.2, 3, 1.

Моноимпульсная радиолокационная система, содержащая блок приемопередатчика, цифровые согласованные фильтры суммарного и разностного сигналов, выходы которых подключены к соответствующим информационным входам блока сопровождения цели, информационные входы подключены к соответствующим выходам блока приемопередатчика, на которых формируются синусные и косинусные квадратурные составляющие суммарного и разностного сигналов, а входы запуска, входы синхронизации и кодовые входы подключены к выходам приемопередатчика, на которых формируется сигнал запуска, сигнал синхронизации и сигнал кода фазовой манипуляции, соответственно, некогерентный накопитель, информационные входы которого соединены с выходами цифровых согласованных фильтров суммарного сигнала, а выход подключен ко входу данных оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) интенсивности цели и первому входу первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом ОЗУ интенсивности цели, а также ОЗУ угла цели, вход данных которого через преобразователь кода соединен с выходом блока приемопередатчика по сигналу кода углового положения антенны, ОЗУ дальности цели, вход данных которого объединен с адресными входами ОЗУ интенсивности цели и некогерентного накопителя и подключен к выходу блока приемопередатчика по сигналу текущего кода дальности, счетчик кода угла обзора, к выходу которого подключены дешифратор конечного кода и первый вход коммутатора сигнала кода угла обзора, выход которого соединен со входом блока приемопередатчика по сигналу управления приводом антенны, а второй вход подключен к выходу блока сопровождения цели, входы которого по сигналам угла и дальности подключены к выходам ОЗУ угла цели и ОЗУ дальности цели, соответственно, а вход запуска соединен со счетным входом счетчика кода угла обзора и подключен к выходу сигнала запуска блока приемопередатчика, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены два когерентных накопителя, ОЗУ синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов, выходы которых соответственно через первый и второй мультиплексоры соединены с информационными входами соответственно первого и второго дискретных преобразователей Фурье, выходы которых подключены ко входам блока объединения квадратур, а входы коэффициентов - к выходу постоянного запоминающего устройства коэффициентов преобразования Фурье, а также блок выбора максимума и блок памяти магазинного типа, информационные входы которых подключены к выходу блока объединения квадратур, третий мультиплексор, пороговый блок, второй и третий блоки сравнения, делитель частоты, регистр ширины спектра, регистр порога, последовательно соединенные первый регистр частоты и второй регистр частоты, выход которого подключен ко входу сигнала частоты блока сопровождения цели, реверсивный счетчик целей, первый и второй счетчики, дешифратор нулевого кода, триггер, инвертор, четыре вентиля, четыре элемента задержки и два элемента И, при этом к выходу сигнала синхронизации блока приемопередатчика подключены первые синхровходы некогерентного накопителя и обоих когерентных накопителей, а также сигнальный вход первого вентиля и вход четвертого элемента задержки, к выходу которого подключены вторые синхровходы некогерентного накопителя и обоих когерентных накопителей и сигнальный вход второго вентиля, управляющий вход которого подключен к выходу порогового блока, соединенного входом с выходом некогерентного накопителя, адресные входы когерентных накопителей подключены к выходу блока приемопередатчика по сигналу текущего кода дальности, выход одного из когерентных накопителей подключен ко входу данных ОЗУ синусной квадратурной составляющей когерентной пачки отраженных сигналов, выход другого - ко входу данных ОЗУ косинусной квадратурной составляющей когерентной пачки отраженных сигналов, а информационный вход соответствующего когерентного накопителя подключен к выходу соответствующего цифрового согласованного фильтра суммарного сигнала, управляющий вход первого вентиля подключен к выходу триггера, установочный вход которого объединен с управляющими входами третьего мультиплексора и реверсивного счетчика целей и установочным входом регистра ширины спектра и подключен к выходу дешифратора конечного кода, обнуляющий вход триггера соединен с управляющим входом коммутатора сигнала кода угла обзора и управляющим входом блока сопровождения цели по сигналу окончания выбора цели и подключен к выходу дешифратора нулевого кода, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика целей, к которому также подключены адресные входы ОЗУ угла цели, ОЗУ дальности цели и ОЗУ синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов, к выходу первого блока сравнения подключены второй вход второго элемента И и через инвертор - второй вход первого элемента И, первые входы обоих элементов И подключены к выходу второго вентиля, выход второго элемента И соединен через первый элемент задержки с синхровходом ОЗУ интенсивности цели, а к выходу первого элемента И подключены синхровходы ОЗУ угла цели, ОЗУ дальности цели, ОЗУ синусной и косинусной квадратурных составляющих когерентной пачки отраженных сигналов и вход второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом третьего мультиплексора, к выходу первого вентиля подключены вход делителя частоты, синхровходы дискретных преобразователей Фурье, синхровходы блока выбора максимума и блока памяти магазинного типа, сигнальный вход четвертого вентиля и счетный вход второго счетчика, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго мультиплексоров, управляющим входом постоянного запоминающего устройства коэффициентов преобразования Фурье и входом данных первого регистра частоты, обнуляющий вход второго счетчика соединен с выходом делителя частоты, к которому подключены также второй вход третьего мультиплексора, установочные входы дискретных преобразователей Фурье, обнуляющий вход блока выбора максимума, сигнальный вход третьего вентиля и вход третьего элемента задержки, выход которого соединен с обнуляющим входом первого счетчика, счетный вход первого счетчика подключен к выходу четвертого вентиля, а его выход соединен со входом данных регистра ширины спектра и первым входом третьего блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу регистра ширины спектра, выход третьего блока сравнения подключен к управляющему входу третьего вентиля, к выходу которого подключены синхровходы регистра ширины спектра и второго регистра частоты и управляющий вход блока сопровождения цели по сигналу выбора цели, синхровходы первого регистра частоты и регистра порога подключены к выходу сигнала синхронизации блока выбора максимума, информационный выход которого подключен ко входу данных регистра порога, выход блока памяти магазинного типа и выход регистра порога соединены соответственно с первым и вторым входами второго блока сравнения, выход которого подключен к управляющему входу четвертого вентиля.