Способ обнаружения электронных устройств



Способ обнаружения электронных устройств
Способ обнаружения электронных устройств
Способ обнаружения электронных устройств

 


Владельцы патента RU 2501035:

Федеральное автономное учреждение "Государственный научно-исследовательский испытательный институт проблем технической защиты информации Федеральной службы по техническому и экспортному контролю" (RU)

Изобретение относится к способам и технике нелинейной радиолокации и может использоваться для поиска и обнаружения электронных устройств, в том числе объектов с нелинейными электрическими свойствами (ОНЭС). Достигаемый технический результат - обеспечение возможности одновременной согласованной фильтрации эхо-сигналов ОНЭС на всех N гармониках зондирующего сигнала. Указанный результат достигается тем, что формируют фазокодоманипулированный (ФКМ) радиоимпульс большой длительности путем смыкания М>1 парциальных радиоимпульсов несущей частоты зондирующего сигнала f0 одинаковой амплитуды u0, одинаковой длительности τ0 при ограниченном числе Р>1 различающихся возможных значений начальной фазы колебаний φi, где i = 0, P 1 ¯ , излучают в зондируемую область пространства, обрабатывают эхо-сигнал от цели в согласованном фильтре с импульсной характеристикой, зеркальной по отношению к закону внутриимпульсной манипуляции фазы зондирующего ФКМ радиоимпульса, уменьшают в D раз значение начальной фазы φi каждого из М парциальных радиоимпульсов формируемого зондирующего ФКМ радиоимпульса, где D - число, кратное номерам всех принимаемых частотных гармоник эхо-сигнала, а фазу согласованных фильтров N приемных каналов изменяют по закону nφi/D, где n = 1, N ¯ - номер приемного канала. 3 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, к области техники нелинейной радиолокации и может использоваться для поиска и обнаружения электронных устройств, в том числе объектов с нелинейными электрическими свойствами (ОНЭС).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу нелинейной радиолокации (прототипом к предполагаемому изобретению) является способ радиолокации [Лихачев В.П., Усов Н.А. Способ нелинейной радиолокации / В.П. Лихачев, Н.А. Усов. - Патент РФ №2382380 от 28.07.2008], основанный на том, что для получения на частоте одной n-й гармоники зондирующего сигнала (ЗС) nf0 фазокодоманипулированного (ФКМ) радиоимпульса с законом внутриимпульсной манипуляции фазы, зеркальным по отношению к импульсной характеристике согласованного фильтра, используется известный из теории нелинейных цепей [Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей: Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1982] эффект увеличения в n раз частоты и фазы колебаний падающей на ОНЭС электромагнитной волны ЗС. В связи с этим, при формировании ЗС уменьшают в n раз значения начальных фаз φi парциальных радиоимпульсов, из которых состоит зондирующий ФКМ радиоимпульс.Затем ЗС излучают в направлении ОНЭС, где он преобразуется в эхо-сигнал на частоте n-ой гармоники ЗС с увеличенными в n раз начальными фазами парциальных радиоимпульсов, что обеспечивает получение ФКМ радиоимпульса на частоте nf0, сжатие которого осуществляют в согласованном фильтре с известной импульсной характеристикой, например [Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учеб. для вузов по спец. «Радиотехника», 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2003, с.436-437].

Недостатком прототипа является то, что в нелинейной РЛС отсутствует возможность анализа уровня зондирующего сигнала (ЗС) на другой гармонике, т.е. обеспечивается обнаружение ОНЭС только на одной n-ой частоте nf0. При обнаружении отклика от ОНЭС на q-ой (q≠n) гармонике зондирующего сигнала возникают проблемы согласованной обработки сигналов, обусловленные разным изменением манипуляции ФКМ сигнала при переотражении его ОНЭС. Это в свою очередь при фиксированной импульсной мощности передатчика нелинейного радиолокатора не приведет к повышению дальности действия нелинейной РЛС на q-ой гармонике ЗС за счет сжатия ФКМ сигнала. Поэтому процесс согласованной фильтрации принимаемых ФКМ-сигналов в каждом из n каналов должен отличаться от других каналов. Иначе для одного и того же типа ОНЭС уровень максимума отклика ФКМ сигнала на выходе согласованного фильтра будет обусловлен не только свойствами ОНЭС [Баглаев С.Б., Беляев В.В., Козачок Н.И. и др. Нелинейный радар для обнаружения исполнительных радиоэлектронных средств с управляемым взрывом / С.Б. Баглаев, В.В. Беляев, Н.И. Козачок и др. - Патент РФ №92234715, 2004].

Техническим результатом изобретения является формирование зондирующего сигнала с определенной последовательностью дискрет с уменьшением в D раз значения начальной фазы φi каждого из М парциальных радиоимпульсов формируемого зондирующего фазокодоманипулированного радиоимпульса, где D - число, кратное номерам всех принимаемых частотных гармоник эхо-сигнала, а фаза согласованных фильтров N приемных каналов изменяется по закону nφi/D, где n = 1, N ¯ - номер приемного канала.

Технический результат достигается тем, что в известном способе-прототипе уменьшением в D раз значения начальной фазы φi каждого из М парциальных радиоимпульсов формируемого зондирующего фазокодоманипулированного радиоимпульса, принимают эхо-сигнал от ОНЭС на любых частотах nf0, дополнительно изменяют фазы парциальных радиоимпульсов фазокодоманипулированного радиосигнала в каждом согласованном фильтре N-го приемного канала по закону nφi/D.

Задача, на решение которой направлено заявляемое устройство, состоит в обеспечении возможности одновременной согласованной фильтрации эхо-сигнала ОНЭС на всех n гармониках зондирующего сигнала.

Технический результат выражается в формировании ФКМ ЗС, значение начальных фаз φi дискрет которого уменьшают в D раз, в параллельной согласованной обработке принятых эхо-сигналов в нескольких приемных каналах, каждый из которых настроен на свою гармонику nf0 и повышение дальности действия нелинейной РЛС независимо от типа нелинейности объекта.

Способ нелинейной радиолокации поясняется фиг. 1 или 3, на которой изображены: нелинейная РЛС, состоящая из опорного генератора 1, устройства формирования ФКМ сигнала 2, передатчика 3, передающей антенны 4, приемных антенн 7 и 11, приемников 6 и 10, согласованных фильтров 5 и 9, соединенных как показано на фигуре, а также объект с нелинейными электрическими свойствами 8.

Опорный генератор 1 (фиг.2) вырабатывает одиночный радиоимпульс. Устройство формирования ФКМ сигнала 2, выполненное, например, по известной схеме [Теория и техника генерирования, излучения и приема радиолокационных сигналов: Учебник для слушателей академии / Под ред. Ю.Н. Седышева. - Харьков: Издание ВИРТА, 1986, с.424-425] формирует радиоимпульс с L дискретами, которые имеют уменьшенные в D раз, например, в N! раз, значения начальных фаз φi. При этом закон внутриимпульсной манипуляции фазы парциальных радиоимпульсов дискрет многоотводной линии задержки с L фазовращателями и сумматором, входящих в состав устройства формирования ФКМ сигнала, является зеркальным по отношению к импульсной характеристике каждого n-го согласованного фильтра 5(9) приемника. Сформированный таким образом сигнал подают на вход передатчика 3, где он усиливается и поступает на вход передающей антенны 4, с помощью которой сформированный ЗС излучается в заданную область пространства.

Приемные антенны 7 и 11 служат для приема эхо-сигнала, рассеянного объектом с нелинейными электрическими свойствами 8, соответственно на частотах 2f0 и 3f0 гармоник ЗС и представляющего собой ФКМ радиоимпульс с законом внутриимпульсной манипуляции фазы, зеркальным по отношению к импульсной характеристике согласованных фильтров 5 и 9 и изменением значения начальных фаз в D раз. Приемник 6(10) усиливает сигналы, поступившие на его вход с выхода приемной антенны 7(11) и подает их на вход согласованных фильтров 5 и 9, который осуществляет сжатие полученного ФКМ радиоимпульса на частоте 2f0 (3f0).

Таким образом, предложенный способ обнаружения специальных электронных устройств перехвата информации, имеющий новые операции в виде приема эхо-сигналов от ОЭНС на N частотах nf0 и дополнительного изменения фазы парциальных радиоимпульсов ФКМ радиосигнала в каждом согласованном фильтре N-го приемного канала по закону nφi/D позволяет

обеспечить одновременную согласованную фильтрацию на всех N гармониках зондирующего сигнала.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ обнаружения электронных устройств, заключающийся в формировании фазокодоманипулированного радиоимпульса большой длительности путем смыкания М>1 парциальных радиоимпульсов несущей частоты зондирующего сигнала f0 одинаковой амплитуды u0, одинаковой длительности τ0 при ограниченном числе Р>1 различающихся возможных значений начальной фазы колебаний φi, где i = 0, P 1 ¯ , его излучении в зондируемую область пространства и обработке эхо-сигнала от цели в согласованном фильтре с импульсной характеристикой, зеркальной по отношению к закону внутриимпульсной манипуляции фазы сформированного зондирующего ФКМ радиоимпульса, в котором дополнительно уменьшают в D раз значение начальной фазы φi каждого из М парциальных радиоимпульсов формируемого зондирующего ФКМ радиоимпульса, где D - число, кратное номерам всех принимаемых частотных гармоник эхо-сигнала, а фазу согласованных фильтров N приемных каналов изменяют по закону nφi/D, где n = 1, N ¯ - номер приемного канала.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявляемый способ обнаружения электронных устройств обеспечивает возможность одновременной согласованной фильтрации на всех N гармониках зондирующего ФКМ сигнала.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые радиотехнические узлы и устройства, применяемые в радиоэлектронной аппаратуре, а также оборудование и материалы СВЧ диапазона широко распространенной технологии [Harger, R., Harmonic Radar System for Near-Ground In-Foliage Nonlinear Scatterers / R. Harger. - IEEEE Trans., AES-12, 1976, no. 2, pp.230-245].

Способ обнаружения электронных устройств, заключающийся в формировании фазокодоманипулированного радиоимпульса большой длительности путем смыкания М>1 парциальных радиоимпульсов несущей частоты зондирующего сигнала f0 одинаковой амплитуды u0, одинаковой длительности τ0 при ограниченном числе Р>1 различающихся возможных значений начальной фазы колебаний φi, где i = 0, P 1 ¯ , его излучении в зондируемую область пространства и обработке эхо-сигнала от цели в согласованном фильтре с импульсной характеристикой, зеркальной по отношению к закону внутриимпульсной манипуляции фазы сформированного зондирующего фазокодоманипулированного радиоимпульса, отличающийся тем, что уменьшают в D раз значение начальной фазы φii каждого из М парциальных радиоимпульсов формируемого зондирующего фазокодоманипулированного радиоимпульса, где D - число, кратное номерам всех принимаемых частотных гармоник эхо-сигнала, а фазу согласованных фильтров N приемных каналов изменяют по закону nφi/D,
где n = 1, N ¯ - номер приемного канала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для исследования подповерхностных структур. .

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для зондирования многолетнемерзлых пород с целью изучения их строения и свойств. .

Изобретение относится к области навигации, а более конкретно к измерению параметров волнения посредством устройств, представляющих собой радиотехническое неконтактные измерители.

Изобретение относится к области радиоизмерений с использованием дифракционной оптики и может найти применение при контроле загрязнений водной среды поверхностно-активными веществами с помощью радиолокационных средств, а также при моделировании гидродинамических процессов, влияющих на структуру поверхностного волнения.

Изобретение относится к способам и системам для дистанционного обнаружения объектов разной природы, от металлических предметов, например оружия, до живых существ, которые могут быть скрыты непрозрачными преградами.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к способу радиолокационного мониторинга морской поверхности в акваториях, вблизи фарватеров следования нефтеналивных судов, размещения нефтедобывающих платформ и может быть использовано для решения задач экологического контроля и раннего предупреждения о развитии чрезвычайных ситуаций, связанных с разливами нефти.

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации, а именно к устройствам определения расположения и формы неоднородностей и включений в конденсированных средах.

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации, а именно к устройствам определения расположения и формы неоднородностей и включений в строительных конструкциях.

Изобретение относится к радиолокационным методам и средствам обнаружения подповерхностных объектов, позволящим осуществлять поиск траектории прокладки трасс подземных трубопроводящих коммуникаций, определять их поперечный размер и глубину залегания трасс в грунте, а также обнаруживать местоположение утечек нефти и газа из магистральных подземных трубопроводов.

Изобретение относится к технике локации и может применяться для обнаружения и наблюдения аномалий на поверхности воды (неоднородностей волнения водной поверхности), к которым относятся, например, следы от движущихся надводных и подводных объектов, участки разлива нефтепродуктов на водной поверхности и др. Достигаемый технический результат изобретения - обнаружение аномалий на поверхности воды с заданной вероятностью ложной тревоги (правильного обнаружения) в условиях неравномерности интенсивности фоновых отражений локационного эхо-сигнала от поверхности воды во времени и в пространстве. Указанный результат достигается за счет того, что правило принятия решения о наличии аномалии на водной поверхности не будет зависеть от неустойчивости фоновых отражений локационного эхо-сигнала (контрастный прием). 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области техники нелинейной радиолокации и может использоваться для поиска и обнаружения радиоэлектронных устройств и других объектов с нелинейными электрическими свойствами (ОНЭС). Достигаемый технический результат - стабилизация вероятности обнаружения ОНЭС различного типа за счет одновременной согласованной фильтрации на 2f0 и 3f0 гармониках зондирующего сигнала, параллельная согласованная обработка принятых эхо-сигналов в двух каналах, каждый из которых настроен на свою гармонику 2f0 и 3f0, где f0 - несущая частота передающего тракта, независимо от типа нелинейного объекта. Указанный результат достигается за счет того, что заявленное устройство содержит опорный генератор, многоотводные линии задержки, фазовращатели, сумматоры, передатчик, передающую и приемные антенны, а также приемники, детекторы, устройства индикации, соединенные определенным образом между собой. 1 ил.
Изобретение относится к способам и системам дистанционного обнаружения опасных предметов в теле человека, под его одеждой и/или в багаже. Достигаемый технический результат - дистанционный контроль контролируемого пространства на обнаружение контролируемых предметов. Указанный результат достигается за счет того, что осуществляют импульсное зондирование контролируемого пространства в менее чем сантиметровом диапазоне длин радиоволн с предельно высокой крутизной фронтов, при наличии контролируемых объектов, в которых происходят резонансные явления на определенных частотах в спектре отраженных сигналов, их принимают адаптивной антенной решеткой, усиливают, проводят аналого-цифровые преобразования и осуществляют локально-пачечную обработку спектральных составляющих принятых сигналов, затем осуществляют выявление резонансных конфигураций спектров, принадлежащих конкретным контролируемым объектам с последующим построением радиопортретов и передачей их на пункт принятия решений.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поиска засыпанных биообъектов или их останков. Заявлен способ обнаружения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков и устройство для его осуществления. Устройство содержит сканирующий блок и приемопередатчик. Сканирующий блок содержит задающий генератор 1, усилитель 2 мощности, циркулятор 3, приемопередающую антенну 4, вибраторную антенну 4.1, рамочную антенну 4.2, усилители 5 и 29 высокой частоты, фазовые детекторы 6 и 37, компьютер 7, гетеродин 8, смесители 9 и 11, усилитель 10 первой промежуточной частоты, усилитель 12 второй промежуточной частоты, коррелятор 19, перемножитель 20, фильтр 21 нижних частот, усилитель 22, блок 23 регулируемой задержки, индикатор 24 дальности, редуктор 25, платформу 26, указатель 27 угла, сумматор 28, амплитудные детекторы 30 и 31, блок 32 деления, пороговый блок 33, ключи 34 и 35, дифференциатор 36, блок 38 управления диаграммой направленности, блок 39 формирования управляющего напряжения, мотор 40. Приемопередающий блок содержит пьезокристалл 13, микрополосковую антенну 14, электроды 15, шины 16 и 17, набор отражателей 18. Технический результат - повышение точности определения местонахождения засыпанных биообъектов или их останков. 2 н.п.ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к системам формирования изображения и может быть использовано для обнаружения скрытых предметов. Электрические свойства скрытых объектов, например диэлектрическая проницаемость, могут быть получены из информации о падающих, отраженных и пропущенных электромагнитных волнах в системе формирования изображения. Система формирования изображения содержит передатчик для направления излучения в исследуемый объем, приемник для приема рассеянного излучения от упомянутого объема, отражающий массив для фокусирования падающего пучка излучения, процессор для обработки рассеянного излучения для формирования изображения в соответствии с амплитудой и фазой принимаемого излучения и дисплей. Разница в амплитуде и фазе между объектом и окружающим пространством используются для оценивания относительной диэлектрической проницаемости и, таким образом, служат для классификации объектов с использованием базы данных относительной диэлектрической проницаемости веществ. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам и системам дистанционного обнаружения в контролируемом пространстве объектов и предметов (оружия, взрывчатки и наркотиков), спрятанных в теле человека, под его одеждой либо в его багаже, при массовом скоплении людей или их потоке. Устройство для дистанционного обнаружения в контролируемом пространстве предметов в теле человека, под его одеждой и/или в его багаже содержит приемопередающую антенную решетку, приемник, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок, при этом многоканальный выход приемопередающей антенной решетки соединен с многоканальным входом приемника, состоящего из последовательно соединенных усилителя и аналого-цифрового преобразователя, многоканальный выход которого соединен с многоканальным входом блока обработки сигналов, состоящего из спецпроцессора локально-пачечной обработки сигналов и вычислительного блока, соединенных между собой командно-цифровой шиной, а вторая командно-цифровая шина включена между пунктом принятия решения, вычислительным блоком и цифровым формирователем зондирующих сигналов, многоканальный выход которого соединен с последовательно включенными цифроаналоговым преобразователем, усилителем передатчика и многоканальным выходом передающей антенной решетки. Технический результат - дистанционный анализ состояния контролируемого пространства. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, преимущественно к радиолокации объектов, и может быть использовано для определения длины линейного контрастного по электромагнитным характеристикам относительно вмещающего пространства подповерхностного объекта. Технический результат заключается в возможности определения длины линейного контрастного по электромагнитным характеристикам относительно вмещающего пространства подповерхностного объекта. Устройство подповерхностного зондирования содержит приемо-передающую антенну, антенный коммутатор, передатчик, малошумящий усилитель, детектор, индикаторный блок, синхронизатор, два квадратора, два блока извлечения квадратного корня, два перемножителя, сумматор, делитель на два, цифровой измеритель длительности интервала времени и блок ввода данных, два триггера Шмитта, пять схем совпадений, четыре инвертора, три D-триггера, JK-триггер, схему логического сложения, делитель на четыре и счетчик. 3 ил.

Изобретение относится к области подповерхностной радиолокации, а именно к устройствам определения расположения и формы неоднородностей и включений в строительных конструкциях. Технический результат - повышение точности измерения глубины расположения подповерхностных объектов в строительных конструкциях путем использования производной корреляционной функции. Устройство зондирования строительных конструкций содержит портативную ЭВМ, поверхность строительной конструкции, электронный блок, антенный блок, высокочастотный генератор, контроллер по обработке и вводу данных в ЭВМ, приемник высокочастотного сигнала, передающую антенну, подповерхностный объект, триггер, коррелятор, два усилителя, линию задержки, блок вычитания, интегратор, блок деления, блок сравнения, блок формирования эталонного напряжения, аналого-цифровой преобразователь, интерфейс, ключ, жидкокристаллический индикатор, звуковой индикатор, блок автоматической регулируемой задержки, перемножитель, фильтр нижних частот, индикатор глубины залегания подповерхностного объекта и блок дифференцирования. 2 ил.

Изобретение относится к определению горизонтальной структуры древостоя с использованием радиолокации. Достигаемый технический результат - повышение качества детального анализа горизонтальной структуры древостоя. Указанный результат достигается за счет того, что в заявленном способе зондирование осуществляют короткоимпульсным радаром, осуществляют регистрацию осциллограмм отраженных сигналов, аналого-цифровое преобразование сигналов, их перенормировку с учетом ослабления сигналов, в виде перевода уровня отраженных сигналов в уровни мощности и в виде пересчета времени прихода отраженных сигналов в расстояние, формируют набор проекций осциллограмм, получают радиотомограмму, представляющую собой мозаику дискретных областей тестового участка леса, соответствующих значениям уровней мощности отраженных сигналов в зависимости от расстояний, строят контурный график, представляющий двумерное распределение значений уровней отраженных сигналов в относительных единицах, выбирают по контурному графику области со значениями от 0,8 до 1, сжимают эти области в точки, соответствующие положениям деревьев на тестовом участке леса, получая пространственную структуру точечного поля, которую анализируют с использованием радиальной функции распределения, обеспечивающей определение типа размещения деревьев. 6 ил.

Изобретение относится к поисково-спасательной службе и может быть использовано для активного зондирования с целью объективного определения наличия в них человека с признаками жизни и оценки его состояния по частотам дыхания и пульса. Технический результат - повышение точности обнаружения живого человека. Радиоволновое устройство содержит высокостабильный генератор СВЧ, четыре направленных ответвителя, два циркулятора, две антенны, смеситель, усилитель СВЧ, управляемый фазовращатель 0÷180°, управляемый аттенюатор, вычислительно-управляющий блок ВУБ, детектор, полосовой усилитель 0,1÷4 Гц и два делителя частоты на N. 1 ил.
Наверх