Устройство для обнаружения и измерения частоты случайного сигнала

 

О П--И С "А" Н- И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ о11 705361

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву

1 (22) ЗаяаЛЕнО 100577 (21) 248386 5/18-21 (51)М, Кл.2

G 01 R 23/00

G 01 S 9/42 с присоедииениева заявки М— (23) Приоритет

Государственныа номнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй

Опубликоваио251279" Бюллетень 8947 (53) УДК821. 317. 78 (088. 8) Дата опубликования описанил 25.12.79 (72) Авторы

Н3О6р®тЕИИя И.И.Горин, Н.А.Кажакин и С.И.Сидельников (7i ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ

ЧАСТОТЫ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно к устройствам обнаружения и измерения частоты случайного сигнала и может быть использовано в допплеровских радиолокационных измерителях вектора скорости движущихся объектов: летательных аппаратов, судов, автотранспорта.

Известны устройства для обнаруже- ния и измерения частоты случайного сигнала, содержащие кольцо автоподстройки частоты следящего гетеродина под частоту входного сигнала, а также обнаружитель полезного сигнала, по выходному сигналу которого осуществля-!5 ется переключение устройства из режима поиска в режим сопровождения полезного сигнала. Обнаружители этих устройств работают на принципе сравнения мощности полезного сигнала, 20 находящегося в полосе фильтров дискриминатора кольца частотной автопод-: стройки (ЧАП) и мощности шумов приемника РЛС. В их состав входят фильтрующие цепи, детекторы, усилители и 25 пороговое устройство (1).

Такие обнаружители, являющиеся частью устройства обнаружения и измерения частоты случайного сигнала, сложны, плохо поддаются микроминиатю- 30

2 ризации (поскольку состоят преимущественно иэ аналоговых каскадов) и характеризуются сравнительно низкой температурной стабильностью параметров. Разбаланс коэффициентов передачи по сигнальному и шумовому каналам обнаружителя приводит к соответствующему изменению вероятности обнаружения входного сигнала. Еще одним недостатком известных устройств обнарукения и измерения частоты случайного игнала является их малая устойчивость к воздействию гармонических и квазигармонических помех, попадание которых в полосы фильтрующих цепей существенно меняет пороговую чувствительность обнаружителя.

Иэ известных устройств наиболее близким по технической сущности является устройство для обнаружения и из- мерения частоты случайного сигнала, содержащее соединенные в кольцо импульсный дискриминатор нулевых биений, интегратор и следящий гетеродин, а также ключ и генератор (2) .

Иедостатком таких устройств является малая стабильность порога обнаружения входного сигнала.

705361

Цель изобретения — увеличение ста- го гетеродина 3 по диапазону частот бильности порога обнаружения вход- входного сигнала) . ного сигнала. Когда частота следящего гетеродиДля этого в устройство для обна- на 3 окажется вблизи частоты полезружения и измерения частоты случай- ного сигнала (уровень которого превыного сигнала, содержащее соединенные шает уровень сигнала от генератора 8), в кольцо импульсный- дискриминатор 5 то на выходе дискриминатора 1 появитнулевых биений, интегратор и следя- ся последовательность импульсов расший гетеродин, а также ключ, генера- стройки чередующейся полярности. Блок тор, введены сумматор, первый вход 10 анализа импульсов расстройки зафик- которого является входом Устройства, сирует (после нескольких подобных блок анализа импульсов расстройки, серий) прохождение биений полезного источник напряжения поиска, причем сигйала следящего гетеродина 3 через второй вход сумматора соединен с вы- фильтры низкой частоты дискриминатора ходом генератора, а выход сумматора 1 и снимет поисковое напряжение через соединен с вторым входом импульсно ключ 4 с входа интегратора 2 пе его дискриминатора нулевых биений, ключая, тем самым, устройство из ре15 к выходу которого подключен блок-. жима поиска в режим сопровождения анализа импульсов расстройкиу а пер" полезного сигнала. Поскольку воэнивь)й вход ключа соединен с выходом кающие в результате воздействия адблока анализа импул сов Расстройки дитивного сигнала генератора 8 имвторой вход — с источником напряже пульсы расстройки на выходе импульсния поиска, а выход ключа подключен ного дискриминатора 1 в этом сл чае в этом случае к второму входу интегратора. имеют чередующуюся, через один поляр-

I .на чертеже представлена структур- ность, то интегральный эффект от их ная электрическая схема Устройства воздействня на интегратор 2 будет в

Устройство для обнарУжения и из- 25 среднем равен нулю. Йнтегратор будет мерения частоты случайного сигнала реагировать, таким образом, только содержит соединенные в кольцо импульс на те импульсы расстройки асстро ки, которые

HbIA дискриминатор нулевых биений 1i формируются благодаря биениям между интегратор 2 и следящий гетеродин 3ю входным полезным сигналом и сигна-. а также ключ 4, сумматор 5, первый 30 лом следящего гетеродина, обеспечивход б которого является входом уст . вая тем самым ежим ройства, а выход 7 соединен с в д частотой полезного сигнала. импульсного дискриминатора 1, гене- . Исходя из условия обязательного ратор 8 с частотой, близкой K час " появления импульсов чередующегося те следящего гетеродина, соедин и„ и 35 знака на выходе дискриминатора 1, с вторым входом 9 сумматора 5.блок уровень сигнала и от генер 8 анализа импульсов расстройки, stoa c частотой, близкой к частоте следякоторого соединен с выходом импульс- щего гетеродина 3, должен быть выбран ного дискриминатора 1, а выход — с меньше u> — уровйя выходного сигнаВ) управляющим входом ключа 4, выход 40 ла. которого соединен с одним из входо Например, при выборе ue/u „= 0,2 интегратора 2 и источник 11 напря- серии импульсов чередующейся поляржения поиска. ности будут обязательно иметь место

Устройство работает следушщим при выполнении условия А®я > — .b,с iв„ образом. На вход б устройства посту- 4 Где 8 и b uu q- Расстройка между пает полезный входной сигнал, частота частотой следящего гетеродина 3, ге5 которого первоначально далеко отстро- - нератора 8 и входного сигнала соотена от частоты следящего гетеродина. ветственно. На практике в большинстве

Так как расстройка частоты гене- случаев ширина спектра входного сигратора 8 от, частоты следящего гетеро- нала значительно меньше полосы дискридина 3 выбрана близкой к граничной минатора .1, причем максимум спект.50 частоте фильтров дискриминатора 1 ральной плотности биений будет рас(но меньше ее), на выходе дискрими- положен В области околонулевых часнатора 1 будет существовать имйульс- тот и это вышеуказанное условие легная последовательность одной поляр- ко выполнить, выбрав Ьии примерно ности, указывающей на отсутствие 55 равной граничной частоте фильтров энергии полезного сигнала в полосе низкой частоты дискриминатора 1. С фильтров низкой частоты дискримина- .другой стороны, чтобы в устройстве тора 1. Блок анализа 10 импульсов ., не произошло ложного захвата постурасстройки будет удерживать ключ 4 пающих на его вход вместе с полезным в таком ссстоянии, при котором íà 50 сигналом шумов приемника, необходимо, вход интегратора 2 будет поступать чтобы уровень шума Ош в полосе фильт-. поисковое напряжение от источника. Ров дискриминатора не превышал u —

11 и устройство в целом будет на- уровня сигнала от генератора 8. Йсхоходиться в режиме поиска сигнала дя из этого, при выбранных параметрах (то ес ь перестройки частоты следящет 65 пороговая чувствительность устройст70536

Формула изобретения

СОставитель О.Ханджян

Техред Э.мужик Корректор р. Папи

Редактор Л.Гельфман

Заказ 8020/47 Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент . г.ужГооод, ул.Проектная,4 ва по соотношению сигнал/шум в полосе фильтров низкой частоты дискриминатора 1 должна составить (14-15)дБ.

Следует отметить, что такая чувствительность практически является близкой к предельно допустимой для устройств обнаружения и измерения частоты случайных сигналов, работающих на .принципе измерения отношения сигнал/шум.

Устройство для обнаружения и измерения частоты случайного сигнала, содержащее соединенные в кольцо импульсный дискриминатор нулевых биений, интегратор и следящий гетеродин, а также ключ, генератор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличе» ния стабильности порога обнаружения 20

1 6 входного сигнала, в него введены сумматор, первый вход которого является входом устройства, блок анализа импульсов расстрайки, источник напряжения поиска, причем второй вход сумматора соединен с выходом генератора, а выход сумматора соединен с вторым входом импульсного дискриминатора нулевых биений, к выходу которого подключен блок анализа импульсов рас стройки, а первый вход ключа соединен с выходом блока анализа импульсов расстройки, второй вход — с источником.напряжения поиска, а выход ключа подключен к второму входу интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Колчинский В.Е. Допплеровские устройства и системы навигации . 1975, с.241-247.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 474756, кл. G 01 R 23/00, 28.3.73.