способ радиолокационного активного запроса-ответа (варианты) и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ радиолокационного активного запроса-ответа, заключающийся в том, что передают информацию сигналов в виде импульсов, различно распределенных по временным интервалам отрезка времени установленной длительности, принимают этот сигнал одновременно по суммарному и одному или двум разностным каналам моноимпульсной системы, измеряют величину и знак отношения амплитуды сигнала в каждом разностном канале к амплитуде в суммарном канале моноимпульсной системы, отличающийся тем, что распределяют сигнал по нескольким угловым каналам в зависимости от измеренной величины отношения амплитуд сигналов, одновременно распределяют сигнал в каждом угловом канале по нескольким амплитудным каналам в зависимости от амплитуды сигнала в суммарном канале.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее моноимпульсную антенно-передающую систему, моноимпульсный приемник и дешифратор ответов, причем первый n-й выходы, моноимпульсной антенно-передающей системы подключены к первому n-му входам моноимпульсного приемника соответственно, а синхровыход подключен к синхровходам моноимпульсного приемника и дешифратора ответов и является первым выходом устройства, выход дешифратора ответов является вторым выходом устройства, отличающееся тем, что введены первый и второй амплитудные селекторы, вход первого амплитудного селектора подключен к выходу моноимпульсного приемника, а выходы подключены к первой группе входов дешифратора ответов, вход второго амплитудного селектора подключен к выходу суммарного сигнала моноимпульсного приемника, а выходы подключены к второй группе входов дешифратора ответов.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что моноимпульсная антенно-передающая система содержит передатчик, первый и второй циркуляторы, антенну, первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй циркуляторы к первому и второму входам-выходам антенны соответственно, а выход синхросигнала является синхровыходом моноимпульсной антенно-передающей системы, вторые выходы первого и второго циркуляторов являются первым и вторым выходами моноимпульсной антенно-передающей системы соответственно, третий выход антенны является третьим выходом моноимпульсной антенно-передающей системы соответственно.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что моноимпульсная антенно-передающая система содержит передатчик, первый и второй тройник, четыре циркулятора, антенну, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй тройники и через первый четвертый циркуляторы к первому четвертому входам антенны соответственно, а выход синхросигнала является синхровыходом моноимпульсной антенно-передающей системы, вторые выходы первого четвертого циркуляторов являются соответственно первым четвертым выходами моноимпульсной антенно-передающей системы.

5. Способ радиолокационного активного запроса-ответа, заключающийся в том, что передают информацию сигналов в виде импульсов, различно распределенных по временным интервалам отрезка времени установленной длительности, принимают сигнал и распределяют принятый сигнал по нескольким парциальным каналам в зависимости от амплитуды сигнала или от величины и знака отношения амплитуды сигнала в разностном канале к амплитуде в суммарном канале моноимпульсной системы или от обоих этих признаков одновременно, отличающийся тем, что находят парциальный канал с максимальным числом импульсов на всех возможных временных позициях ожидаемого сигнала сообщения, сравнивают состояние сигнала в найденном парциальном канале на всех возможных временных позициях ожидаемого сигнала сообщения с состоянием сигнала в суммарном канале на соответствующих временных позициях и восстанавливают отсутствующие импульсы на тех временных позициях сигнала сообщения в парциальном канале, на которых есть импульсы в суммарном канале.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что импульсы распределены так, что представляют собой бинарный код, в котором каждый разряд выражен двумя временными интервалами, причем наличие импульса на одном временном интервале означает передачу логического нуля, а на другом логической единицы в этом разряде, сравнивают состояние сигнала сообщения на временных позициях разряда в найденном парциальном канале с состоянием сигнала сообщения на соответствующих временных позициях в суммарном канале и, если состояние сигнала в разряде парциального канала 0-1 или 1-0, принимают за истину значение этого разряда в парциальном канале, если состояние сигнала в разряде парциального канала 0 0, а в соответствующем разряде суммарного канала 0 1 или 1 0, то принимают за истину значение этого разряда в суммарном канале, если при этом в соответствующем разряде суммарного канала состояние сигнала 1 1, то информацию в этом разряде считают ложной, если состояние сигнала в разряде парциального канала 1 1, то информацию в этом разряде считают ложной.

7. Устройство для осуществления способа по п.5 или 6, содержащее приемо-передающую систему и дешифратор ответов, причем синхровыход приемо-передающей системы подключен к синхровходу дешифратора ответов и является первым выходом устройства, отличающееся тем, что введен амплитудный селектор, вход которого объединен с входом суммарного канала дешифратора ответов и подключен к выходу суммарного сигнала приемо-передающей системы, а выход к входу дешифратора ответов, первый, второй и третий выход которого являются вторым, третьим и четвертым выходами устройства соответственно.

8. Устройство для осуществления способа по п.5 или 6, содержащее последовательно соединенные моноимпульсную приемо-передающую систему, амплитудный селектор и дешифратор ответов, синхровыход моноимпульсной приемо-передающей системы подключен к синхровходу дешифратора ответов и является первым выходом устройства, отличающееся тем, что выход суммарного сигнала моноимпульсной приемопередающей системы подключен к входу суммарного канала дешифратора ответов, первый, второй и третий выходы которого являются вторым, третьим и четвертым выходами устройства соответственно.

9. Устройство для осуществления способа по п.5 или 6, содержащее последовательно соединенные моноимпульсную приемо-передающую систему, первый амплитудный селектор и дешифратор ответов, причем синхровыход моноимпульсной приемо-передающей системы подключен к синхровходу дешифратора ответов и является первым выходом устройства, отличающееся тем, что введен второй амплитудный селектор, вход которого объединен с входом суммарного канала дешифратора ответов и подключен к выходу суммарного сигнала моноимпульсной приемо-передающей системы, а выход к второй группе входов дешифратора ответов, первый, второй и третий выходы которого являются вторым, третьим и четвертым выходами устройства соответственно.

10. Устройство по п.7, отличающееся тем, что приемо-передающая система содержит передатчик, первый и второй циркуляторы, антенну, приемник, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй циркуляторы к первому и второму входам-выходам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу приемника и является синхровыходом приемо-передающей системы, первый и второй входы приемника подключены к вторым выходам первого и второго циркуляторов соответственно, а выход является выходом суммарного сигнала приемо-передающей системы.

11. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что моноимпульсная приемо-передающая система содержит передатчик, первый и второй циркуляторы, антенну, моноимпульсный приемник, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй циркуляторы к первому и второму входам-выходам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу моноимпульсного приемника и является синхровыходом моноимпульсной приемо-передающей системы, первый и второй входы моноимпульсного приемника подключены к вторым выходам первого и второго циркуляторов соответственно, выход суммарного сигнала моноимпульсного приемника является выходом суммарного сигнала моноимпульсной приемопередающей системы, а основной выход моноимпульсного приемника является выходом моноимпульсной приемо-передающей системы.

12. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что моноимпульсная приемо-передающая система содержит передатчик, первый и второй циркуляторы, антенну, моноимпульсный приемник, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй циркуляторы к первому и второму входам-выходам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу моноимпульсного приемника и является синхровыходом моноимпульсной приемо-передающей системы, первый и второй входы моноимпульсного приемника подключены к вторым выходам первого и второго циркуляторов соответственно, а третий вход к третьему выходу антенны, выход суммарного сигнала моноимпульсного приемника является выходом суммарного сигнала моноимпульсной приемо-передающей системы, а основной выход моноимпульсного приемника является выходом моноимпульсной приемо-передающей системы.

13. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что моноимпульсная приемо-передающая система содержит передатчик, первый и второй тройники, первый четвертый циркуляторы, антенну, моноимпульсный приемник, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй тройники и через первый четвертый циркуляторы к первому четвертому входам выходам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу моноимпульсного приемника и является синхровыходом моноимпульсной приемо-передающей системы, вторые выходы первого четвертого циркуляторов подключены к первому четвертому входам моноимпульсного приемника соответственно, основной выход которого является выходом моноимпульсной приемо-передающей системы, а выход суммарного сигнала является выходом суммарного сигнала моноимпульсной приемо-передающей системы.

14. Способ радиолокационного активного запроса-ответа, заключающийся в том, что передают информацию сигналом в виде импульсов, различно распределенных по временным интервалам отрезка времени установленной длительности, принимают этот сигнал одновременно по суммарному и одному или двум разностным каналам моноимпульсной системы, измеряют величину и знак отношения амплитуды сигнала в каждом разностном канале к амплитуде в суммарном канале моноимпульсной системы, распределяют входной сигнал по нескольким парциальным каналам в зависимости от амплитуды или от величины и знака отношения амплитуды сигнала в разностном канале к амплитуде в суммарном канале моноимпульсной системы или от обоих этих признаков одновременно, находят парциальный канал с максимальным числом импульсов на всех возможных временных позициях ожидаемого сигнала сообщения, отличающийся тем, что усредняют значение сигнала с выхода моноимпульсной системы на тех временных позициях сигнала сообщения, на которых обнаружены импульсы сигнала сообщения в найденном парциальном канале.

15. Устройство для осуществления способа по п.14, содержащее последовательно соединенные моноимпульсную приемо-передающую систему, амплитудный селектор и дешифратор ответов, причем синхровыход моноимпульсной приемо-передающей системы подключен к синхровходу дешифратора ответов и является первым выходом устройства, первый выход дешифратора ответов является вторым выходом устройства, отличающееся тем, что введен блок усреднения координат, причем первый вход блока усреднения координат объединен с входом амплитудного селектора, второй и третий входы подключены ко второму и третьему выходам дешифратора ответов соответственно, первый и второй выходы блока усреднения координат являются третьим и четвертым выходами устройства соответственно, четвертый вход блока усреднения координат является первым входом устройства.

16. Устройство для осуществления способа по п.14, содержащее последовательно соединенные моноимпульсную приемо-передающую систему, амплитудный селектор и дешифратор ответов, причем синхровыход моноимпульсной приемо-передающей системы подключен к синхровходу дешифратора ответов и является первым выходом устройства, выход суммарного сигнала моноимпульсной приемо-передающей системы подключен к входу суммарного канала дешифратора ответов, первый выход которого является вторым выходом устройства, отличающееся тем, что введен блок усреднения координат, причем первый вход блока усреднения координат объединен со входом амплитудного селектора, второй и третий входы подключены ко второму и третьему выходам дешифратора ответов соответственно, четвертый вход является первым входом устройства, первый и второй выходы являются третьим и четвертым выходами устройства соответственно.

17. Устройство для осуществления способа по п.14, содержащее последовательно соединенные моноимпульсную приемо-передающую систему, первый амплитудный селектор и дешифратор ответов, а также второй амплитудный селектор, причем синхровыход моноимпульсной приемо-передающей системы подключен к синхровходу дешифратора ответов и является первым выходом устройства, выход суммарного сигнала моноимпульсной приемо-передающей системы подключен к входу суммарного канала дешифратора ответов и входу второго амплитудного селектора, выходы которого подключены ко второй группе входов дешифратора ответов, первый выход которого является вторым выходом устройства, отличающееся тем, что введен блок усреднения координат, причем первый вход блока усреднения координат объединен с входом первого амплитудного селектора, второй и третий входы подключены к второму и третьему выходам дешифратора ответов соответственно, четвертый вход является первым входом устройства, первый и второй выходы являются третьим и четвертым выходами устройства соответственно.

18. Устройство по одному из пп. 15 17, отличающееся тем, что моноимпульсная приемо-передающая система содержит передатчик, первый и второй циркуляторы, антенну, моноимпульсный приемник, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй циркуляторы к первому и второму входам-выходам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу моноимпульсного приемника и является синхровходом моноимпульсной приемо-передающей системы, первый и второй входы моноимпульсного приемника подключены к вторым выходам первого и второго циркуляторов соответственно, выход суммарного сигнала является выходом суммарного сигнала моноимпульсной приемо-передающей системы, а основной выход является выходом моноимпульсной приемо-передающей системы.

19. Устройство по одному из пп.15 17, отличающееся тем, что моноимпульсная приемо-передающая система содержит передатчик, первый и второй циркуляторы, антенну, моноимпульсный приемник, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй циркуляторы к первому и второму входам-выходам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу моноимпульсного приемника и является синхровыходом моноимпульсной приемо-передающей системы, первый и второй входы моноимпульсного приемника подключены к вторым выходам первого и второго циркуляторов соответственно, третий вход подключен к третьему выходу антенны, выход суммарного сигнала является выходом суммарного сигнала моноимпульсной приемо-передающей системы, а основной выход является выходом моноимпульсной приемо-передающей системы.

20. Устройство по одному из пп.15 17, отличающееся тем, что моноимпульсная приемо-передающая система содержит передатчик, первый и второй тройники, первый четвертый циркуляторы, антенну, моноимпульсный приемник, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй тройники и первый четвертый циркуляторы к первому четвертому входам-выходам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу моноимпульсного приемника и является синхровыходом моноимпульсной приемо-передающей системы, вторые выходы первого четвертого циркуляторов подключены к первому четвертому входам моноимпульсного приемника соответственно, основной выход которого является выходом моноимпульсной приемо-передающей системы, а выход суммарного сигнала является выходом суммарного сигнала моноимпульсной приемо-передающей системы.

21. Устройство по одному из пп.15 20, отличающееся тем, что блок усреднения координат содержит последовательно соединенные устройство задержки, многоканальный коммутатор, первый сумматор, делитель, второй сумматор, причем вход устройства задержки является первым входом блока усреднения координат, управляющий вход многоканального коммутатора является вторым входом блока усреднения координат, второй вход делителя является третьим входом блока усреднения координат, второй вход второго сумматора является четвертым входом блока усреднения координат, выход делителя является также первым выходом блока усреднения координат, а выход второго сумматора вторым выходом блока усреднения координат.

22. Устройство по одному из пп.7 13, 15 21, отличающееся тем, что дешифратор ответов содержит последовательно соединенные дешифратор, контроллер, а также блок задержки, q корреляторов, процессор, причем входы дешифратора и блока задержки объединены и являются входом суммарного канала дешифратора ответов, первые входы всех корреляторов объединены и подключены к выходу блока задержки, входы со второго по (n + 1)-й также объединены и являются входами Z парциальных каналов дешифратора ответов соответственно, (Z + 2)-й вход каждого (первого q того) коррелятора подключен к первому q -тому выходам контроллера соответственно, первые выходы каждого коррелятора подключены к первой общей шине, соединенной с первым входом процессора, вторые (Z + 1)-е выходы подключены к второй общей шине, соединенной со вторым входом процессора и являющейся вторым выходом дешифратора ответов, (Z + 2)-е выходы подключены к третьей общей шине, соединенной с третьим входом процессора и являющейся третьим выходом дешифратора ответов, выход процессора является первым выходом дешифратора ответов и вторым выходом устройства.

23. Устройство по п. 22, отличающееся тем, что коррелятор дешифратора ответов содержит распределитель, n цепочек, содержащих последовательно соединенные первый элемент И, первый регистр, первый коммутатор, а также счетчик, схему сравнения, второй коммутатор, второй элемент И, причем вход счетчика объединен с входом первого регистра, а выход подключен к первым входам схемы сравнения и второго коммутатора, первый выход схемы сравнения подключен к управляющему входу второго коммутатора, второй к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к управляющему входу первого коммутатора, а также цепочку, содержащую последовательно соединенные первый элемент И, второй регистр, третий коммутатор, а также третий регистр и четвертый коммутатор, причем первые входы первых элементов И всех цепочек объединены и подключены к первому выходу распределителя, вход которого является (Z + 2)-м входом коррелятора, а второй выход подключен к управляющим входам третьего и четвертого коммутаторов и вторым входам всех вторых элементов И, вторые входы всех первых элементов И являются первыми (Z + 1)-ми входами коррелятора соответственно, выходы всех вторых коммутаторов подключены к общей шине, соединенной с входом четвертого коммутатора и входом третьего регистра, выход которого подключен к шине, объединяющей вторые входы всех схем сравнения, выходы всех первых коммутаторов являются вторыми (Z + 1)-ми выходами коррелятора, а выход четвертого коммутатора (Z + 2)-м выходом коррелятора.

24. Устройство по одному из пп.2, 11, 18, отличающееся тем, что моноимпульсный приемник содержит блок линейных усилителей, а также последовательно соединенные управляемый аттенюатор, первый пороговый блок, первый детектор, первый логарифмический аналого-цифровой преобразователь, сумматор, второй пороговый блок, вычислитель, а также блок управления, фазовый детектор, второй детектор, второй логарифмический аналого-цифровой преобразователь, третий детектор, причем первый вход фазового детектора, вход третьего детектора и вход управляемого аттенюатора подключены к выходу суммарного канала блока линейных усилителей, к выходу разностного канала которого подключены второй вход фазового детектора и вход последовательно соединенных второго детектора и второго логарифмического аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к второму входу сумматора, вход блока управления является синхровходом моноимпульсного приемника, первый выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора, второй к второму входу второго порогового блока, третий к второму входу вычислителя, выход которого и выход фазового детектора являются основным выходом моноимпульсного приемника по модулю и знаку соответственно, выход третьего детектора является выходом суммарного сигнала моноимпульсного приемника, входы блока линейных усилителей являются первым и вторым входами моноимпульсного приемника.

25. Устройство по одному из пп. 2, 11, 18, отличающееся тем, что моноимпульсный приемник содержит последовательно соединенные направленный ответвитель, управляемый аттенюатор и блок логарифмических усилителей, а также последовательно соединенные первый пороговый блок, первый детектор, сумматор, второй пороговый блок и вычислитель, а также блок управления, фазовый детектор, второй детектор, а также последовательно соединенные усилитель и третий детектор, выход которого является выходом суммарного сигнала моноимпульсного приемника, причем первый вход фазового детектора и вход первого порогового блока подключены к выходу суммарного канала блока логарифмических усилителей, к выходу разностного канала которого подключены второй вход фазового детектора и вход второго детектора, выход которого подключен к второму входу сумматора, вход блока управления является синхровходом моноимпульсного приемника, первый выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора, второй к второму входу второго порогового блока, третий к второму входу вычислителя, выход которого и выход фазового детектора являются основным выходом моноимпульсного приемника по модулю и знаку соответственно, вход усилителя подключен к второму выходу направленного ответвителя, вход которого является первым входом моноимпульсного приемника, вторым входом которого является вход разностного канала блока логарифмических усилителей.

26. Устройство по одному из пп.2, 11,18, отличающееся тем, что моноимпульсный приемник содержит последовательно соединенные направленный ответвитель, управляемый аттенюатор, а также первый суммарно-разностный мост, блок фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением и второй суммарно-разностный мост, последовательно соединенные первый пороговый блок, первый детектор, первый логарифмический аналого-цифровой преобразователь, сумматор, второй пороговый блок и вычислитель, а также блок управления, фазовый детектор, последовательно соединенные второй детектор и второй логарифмический аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные усилитель и третий детектор, выход которого является выходом суммарного сигнала моноимпульсного приемника, причем выход управляемого аттенюатора подключен к первому входу первого сумматорно-разностного моста, второй вход которого является вторым входом моноимпульсного приемника, а первый и второй выходы подключены к первому и второму входам блока фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением соответственно, выходы которого подключены к входам второго суммарно-разностного моста, суммарный выход которого подключен ко входу первого порогового блока и первому входу фазового детектора, разностный выход к второму входу фазового детектора и входу второго детектора, выход второго логарифмического аналого-цифрового преобразователя подключен к второму входу сумматора, вход блока управления является синхровходом моноимпульсного приемника, первый выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора, второй к второму входу второго порогового блока, третий к второму входу вычислителя, выход которого и выход фазового детектора являются основным выходом моноимпульсного приемника по модулю и знаку соответственно, вход усилителя подключен к второму выходу направленного ответвителя, вход которого является первым входом моноимпульсного приемника.

27. Устройство по одному из пп.2, 11, 18, отличающееся тем, что моноимпульсный приемник содержит последовательно соединенные направленный ответвитель, первый суммарно-разностный мост, блок фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением, второй суммарно-разностный мост, управляемый аттенюатор, первый пороговый блок, первый детектор, первый логарифмический аналого-цифровой преобразователь, сумматор, второй пороговый блок и вычислитель, а также блок управления, фазовый детектор, последовательно соединенные второй детектор и второй логарифмический аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные усилитель и третий детектор, выход которого является выходом суммарного сигнала моноимпульсного приемника, причем первый вход фазового детектора подключен к суммарному выходу второго суммарно-разностного моста, второй к разностному выходу второго суммарно-разностного моста и входу второго детектора, выход второго логарифмического аналого-цифрового преобразователя подключен ко второму входу сумматора, вход блока управления является синхровходом моноимпульсного приемника, первый выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора, второй к второму входу второго порогового блока, третий к второму входу вычислителя, выход которого и выход фазового детектора являются основным выходом моноимпульсного приемника по модулю и знаку соответственно, вход усилителя подключен к второму выходу направленного ответвителя, вход которого является первым входом моноимпульсного приемника, вторым входом которого является второй вход первого суммарно-разностного моста, второй выход которого подключен к второму входу блока фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам второго суммарно-разностного моста соответственно.

28. Устройство по одному из пп.2, 11, 18, отличающееся тем, что моноимпульсный приемник содержит последовательно соединенные первый направленный ответвитель, блок фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением, второй суммарно-разностный мост, управляемый аттенюатор, первый пороговый блок, первый детектор, первый логарифмический аналого-цифровой преобразователь, сумматор, второй пороговый блок и вычислитель, а также второй направленный ответвитель, первый суммарно-разностный мост, блок управления, фазовый детектор, последовательно соединенные второй детектор и второй логарифмический аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные усилитель и третий детектор, выход которого является выходом суммарного сигнала моноимпульсного приемника, причем первый вход фазового детектора и вход управляемого аттенюатора подключены к суммарному выходу второго суммарно-разностного моста, к разностному выходу которого подключены второй вход фазового детектора и вход второго детектора, выход второго логарифмического аналого-цифрового преобразователя подключен к второму входу сумматора, вход блока управления является синхровходом моноимпульсного приемника, первый выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора, второй к второму входу второго порогового блока, третий к второму входу вычислителя, выход которого и выход фазового детектора являются основным выходом моноимпульсного приемника по модулю и знаку соответственно, вход усилителя подключен к суммарному выходу первого суммарно-разностного моста, первый и второй входы которого подключены к вторым выходам первого и второго направленного ответвителя соответственно, входы которых являются первым и вторым входами моноимпульсного приемника, первый выход второго направленного ответвителя подключен к второму входу блока фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам второго суммарно-разностного моста соответственно.

29. Устройство по одному из пп.3, 12, 19, отличающееся тем, что моноимпульсный приемник содержит последовательно соединенные направленный ответвитель, управляемый аттенюатор, блок логарифмических усилителей, а также последовательно соединенные первый пороговый блок, первый детектор, первый сумматор, второй пороговый блок, первый вычислитель, а также блок управления, первый фазовый детектор, второй детектор, а также последовательно соединенные усилитель, третий детектор, выход которого является выходом суммарного сигнала моноимпульсного приемника, а также последовательно соединенные четвертый детектор, второй сумматор, третий пороговый блок, второй вычислитель, а также второй фазовый детектор, причем первый вход первого фазового детектора и вход первого порогового блока подключены к выходу суммарного канала блока логарифмических усилителей, к выходу первого разностного канала которого подключены второй вход первого фазового детектора и вход второго детектора, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, вход блока управления является синхровходом моноимпульсного приемника, первый выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора, второй к вторым входам второго и третьего пороговых блоков, третий к вторым входам первого и второго вычислителей, вход усилителя подключен к второму выходу направленного ответвителя, вход которого является первым входом моноимпульсного приемника, вторым входом которого является вход разностного канала блока логарифмических усилителей, первый вход второго фазового детектора объединен с первым входом первого фазового детектора, второй с входом четвертого детектора и подключен к выходу второго разностного канала блока логарифмических усилителей, третий вход которого является входом второго разностного канала моноимпульсного приемника, первый вход второго сумматора объединен с первым входом первого сумматора, выходы второго вычислителя и второго фазового детектора совместно с выходами первого вычислителя и первого фазового детектора являются основным выходом моноимпульсного приемника по первому и второму модулю и знаку соответственно.

30. Устройство по одному из пп.3, 12, 19, отличающееся тем, что моноимпульсный приемник содержит последовательно соединенные направленный ответвитель и управляемый аттенюатор, а также последовательно соединенные первый логарифмический аналого-цифровой преобразователь, первый сумматор, второй пороговый блок и вычислитель, а также последовательно соединенные усилитель и третий детектор, а также последовательно соединенные второй детектор и второй логарифмический аналого-цифровой преобразователь, а также первый суммарно-разностный мост, блок фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением, второй суммарно-разностный мост, первый фазовый детектор, первый пороговый блок, первый детектор, блок управления, вход которого является синхровходом моноимпульсного приемника, первый выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора, второй к второму входу второго порогового блока, третий к второму входу вычислителя, выход которого и выход первого фазового детектора являются выходами моноимпульсного приемника по модулю и знаку соответственно, вход направленного ответвителя является входом суммарного канала моноимпульсного приемника, второй выход направленного ответвителя подключен к входу усилителя, второй вход первого суммарно-разностного моста является входом первого разностного канала моноимпульсного приемника, а первый и второй выходы подключены к первому и второму входам блока фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением соответственно, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам второго суммарно-разностного моста соответственно, суммарный выход которого подключен ко входу первого детектора и первому входу фазового детектора, второй вход которого объединен с входом второго детектора и подключен к разностному выходу второго суммарно-разностного моста, выход второго логарифмического аналого-цифрового преобразователя подключен к второму входу первого сумматора, выход третьего детектора является выходом суммарного сигнала моноимпульсного приемника, введен тройник, третий суммарно-разностный мост, четвертый суммарно-разностный мост, второй фазовый детектор, последовательно соединенные пятый детектор, третий логарифмический аналого-цифровой преобразователь, второй сумматор, третий пороговый блок и второй вычислитель, а также третий сумматор, четвертый детектор, причем вход тройника подключен к выходу управляемого аттенюатора, первый выход к первому входу первого суммарно-разностного моста, второй к первому входу третьего суммарно-разностного моста, второй вход которого является входом второго разностного канала моноимпульсного приемника, а первый и второй выходы подключены к третьему и четвертому входам блока фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением соответственно, третий и четвертый выходы которого подключены к первому и второму входу четвертого суммарно-разностного моста соответственно, суммарный выход которого подключен к входу четвертого детектора и первому входу второго фазового детектора, а разностный к входу пятого детектора и второму входу второго фазового детектора, первый вход третьего сумматора подключен к выходу первого детектора, второй к выходу четвертого детектора, выход к входу первого порогового блока, первый вход второго сумматора объединен с первым входом первого сумматора, второй вход третьего порогового блока и второго вычислителя объединены с вторыми входами второго порогового блока и первого вычислителя соответственно, выходы второго вычислителя и второго фазового детектора совместно с выходами первого вычислителя и первого фазового детектора являются основным выходом моноимпульсного приемника по первому и второму модулю и знаку соответственно.

31. Устройство по пп.2 4, или 13, или 20, отличающееся тем, что моноимпульсный приемник содержит последовательно соединенные первый направленный ответвитель и блок фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением, а также последовательно соединенные управляемый аттенюатор, первый пороговый блок, первый детектор, первый логарифмический аналого-цифровой преобразователь, первый сумматор, второй пороговый блок и первый вычислитель, а также второй направленный ответвитель, первый суммарно-разностный мост, блок управления, первый фазовый детектор, последовательно соединенные второй детектор и второй логарифмический аналого-цифровой преобразователь, а также последовательно соединенные усилитель и третий детектор, выход которого является выходом суммарного сигнала моноимпульсного приемника, последовательно соединенные четвертый детектор, третий логарифмический аналого-цифровой преобразователь, второй сумматор, третий пороговый блок и второй вычислитель, а также второй суммарно-разностный мост, третий суммарно-разностный мост, четвертый суммарно-разностный мост, пятый суммарно-разностный мост, второй фазовый детектор, причем вход усилителя подключен к суммарному выходу первого суммарно-разностного моста, первый и второй входы которого подключены ко вторым выходам первого и второго направленного ответвителя соответственно, входы которых являются первым и вторым входами моноимпульсного приемника, первый выход второго направленного ответвителя подключен к второму входу блока фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением, первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам второго суммарно-разностного моста соответственно, третий и четвертый входы блока фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением являются третьим и четвертым входами моноимпульсного приемника, а третий и четвертый выходы подключены к первому и второму входам третьего суммарно-разностного моста соответственно, суммарный выход которого подключен к второму входу пятого суммарно-разностного моста, а разностный к второму входу четвертого суммарно-разностного моста, суммарный выход которого подключен к входу четвертого детектора и второму входу второго фазового детектора, разностный выход второго суммарно-разностного моста подключен к первому входу четвертого суммарно-разностного моста, а суммарный - к первому входу пятого суммарно-разностного моста, суммарный выход которого подключен к входу управляемого аттенюатора и первым входам первого фазового детектора и второго фазового детектора, а разностный к входу второго детектора и второму входу первого фазового детектора, выход второго логарифмического аналого-цифрового преобразователя подключен к второму входу первого сумматора, вход блока управления является синхровходом моноимпульсного приемника, первый выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора, второй к вторым входам второго и третьего пороговых блоков, третий к вторым входам первого и второго вычислителей, выходы второго вычислителя и второго фазового детектора совместно с выходами первого вычислителя и первого фазового детектора являются основным выходом моноимпульсного приемника по первому и второму модулю и знаку соответственно.

32. Устройство по одному из пп.24 31, отличающееся тем, что в моноимпульсном приемнике второй пороговый блок содержит последовательно соединенные сумматор и пороговое устройство, выход которого является выходом порогового блока, причем первый вход сумматора является первым входом второго порогового блока, второй вход вторым входом второго порогового блока.

33. Устройство по одному из пп.24 31, отличающееся тем, что в моноимпульсном приемнике вычислитель содержит последовательно соединенные сумматор и программируемое запоминающее устройство, выход которого является выходом вычислителя, причем первый вход сумматора является первым входом вычислителя, второй вход вторым входом вычислителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вторичной радиолокации, в частности к радиолокационным системам активного запроса-ответа (РЛСАЗО).

Изобретение может быть использовано в системах обнаружения, опознавания, сопровождения, обмена информацией подвижных и неподвижных объектов, снабженных радиолокационными ответчиками (наземных, морских, воздушных, космических), в частности в системах управления воздушным движением (УВД).

Известен способ радиолокационного активного запроса-ответа (РЛАЗО), в котором кодируют передаваемую информацию номерами временных позиций, на которых располагают составляющие сигнал сообщения импульсы, принимают ответный сигнал сообщения одновременно по одному или двум каналам моноимпульсной системы, измеряют величину и знак отношения амплитуды сигнала в каждом разностном канале к амплитуде в суммарном канале моноимпульсной системы и в зависимости от этой величины определяют направление прихода сигнала относительно оси ДНА.

Этот способ реализуется в наземных запросчиках международной системы управления воздушным движением "MARK-X", "MARK-XII" (патент ФРГ N 1803390, кл. 21а⁴ 48/63 (G 01 S 9/56), 16.10.68, опубл. 12.10.72), запросчик SIR-M фирмы Selenia (Италия), запросчик IRS-20 MP фирмы Сeselsa (Испания).

Недостатком этого способа является высокая вероятность обнаружения кодовых комбинаций, составленных из помеховых импульсов, при работе в сложной помеховой обстановке и высокая вероятность искажений передаваемой от ответчика информации.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является патент Франции N 2568018, кл. G 01 S 13/80, опубл. 1986, в котором представлено устройство активного запроса-ответа с моноимпульсной обработкой сигналов.

Недостатком известного технического решения является то, что число каналов, по которым распределяется поток входных сигналов, ограничено величиной отношения сигнал/шум.

Целью изобретения является снижение плотности потока помеховых импульсов в отдельном парциальном канале, что в свою очередь, обеспечивает снижение вероятности ложных обнаружений и повышение точности измерения координат.

Цель достигается тем, что в способе передают информацию сигналом в виде импульсов, различно распределенных по временным интервалам отрезка времени установленной длительности, принимают ответный сигнал одновременно по суммарному и одному или двум разностным каналам моноимпульсной системы, измеряют величину и знак отношения амплитуды сигнала в каждом разностном канале к амплитуде в суммарном канале моноимпульсной системы и в зависимости от этой величины распределяют сигнал по нескольким угловым каналам, одновременно распределяют сигнал в каждом угловом канале по нескольким амплитудным каналам в зависимости от амплитуды сигнала в суммарном канале, для чего в устройстве, содержащем моноимпульсную антенно-передающую систему (МАПС), моноимпульсный приемник (МП), дешифратор ответов (ДО), причем 1-й - n-й выходы МАПС подключены к 1-му n-му входам МП соответственно, а синхровыход подключен к синхровходам МП и ДО и является первым выходом устройства, выход ДО является вторым выходом устройства, введен первый и второй амплитудный селектор (АС1, АС2), выходы которых подключены к первой и второй группе входов ДО.

На фиг.1 представлена функциональная схема запросчика, реализующего данный способ, где 1 МАПС, 2 МП, 3 АС1, 4 АС2, 5 ДО.

Сущность способа поясняется на примере работы устройства (запросчика).

Запросчик работает следующим образом.

Принимаемый сигнал с n выходов МАПС 1 поступает на n входов МП 2.

При МАПС, обеспечивающей моноимпульсный прием в одной плоскости, n 3 или 4.

В первом варианте первого случая на первый вход МП поступает сигнал, принимаемый суммарной ДНА, а на второй разностной ДНА. Эти сигналы в общем случае отличаются по амплитуде в зависимости от направления прихода сигнала относительно оси ДНА.

Во втором варианте первого случая на первый и второй входы МП поступают сигналы одинаковой амплитуды, но с различными фазовыми сдвигами (в зависимости от направления прихода относительно оси ДНА).

В первом варианте второго случая на третий вход МП поступает сигнал, принимаемый разностной ДНА в плоскости, ортогональной первой.

Во втором варианте второго случая на первый, второй, третий и четвертый входы МП поступают сигналы одинаковой амплитуды, но с различными фазовыми сдвигами (в зависимости от направления прихода относительно оси ДНА в азимутальной и угломестной плоскостях).

Сигнал с основного выхода МП, несущий информацию о величине и знаке отношения амплитуды сигнала в разностном канале к амплитуде в суммарном (в случае моноимпульсной системы, работающей в одной плоскости) или о величинах и знаках отношений амплитуд сигналов в разностном азимутальном и в разностном угломестном каналах к амплитуде в суммарном, поступает на вход первого амплитудного селектора (АС1) 3.

В каждом из m выходных каналов АС1 формируется последовательность импульсов, совпадающих во времени с последовательностью тех сигналов на входе АС1, которые отличаются от кода (адреса) данного выходного канала АС1 на величину менее , где e допуск на погрешность измерения величин отношений амплитуд в разностных и суммарном каналах на выходе антенны.

АС1 применительно к входному сигналу, выраженному в цифровой форме, может быть выполнен, например, из нескольких дешифраторных интегральных схем типа "533 ИД4" и элементов ИЛИ. При этом элемент ИЛИ объединяют четное количество а выходов дешифратора в один выходной канал (следовательно шаг кода выходов дешифратора при этом будет равен e/a) так, чтобы четные выходные каналы были сдвинуты относительно нечетных на половину ширины канала a/2.

Таким образом, сигналы с основного выхода МП распределяются по m угловым каналам в зависимости от направления их прихода относительно оси ДНА.

Сигнал с выхода суммарного сигнала МП, несущий информацию об амплитуде выходного сигнала, поступает на вход второго амплитудного селектора (АС2) 4. В каждом из n выходных каналов АС2 формируется последовательность импульсов, совпадающих во времени с последовательностью тех сигналов на входе АС2, которые отличаются от кода (адреса) данного выходного канала АС2 на величину менее , где h максимальный разброс амплитуд импульсов кодовой последовательности одного и того же сигнала сообщения. АС2 применительно к входному сигналу, выраженному в цифровой форме, может быть выполнен аналогично АС1.

Таким образом, сигналы на выходе МП распределяются по n каналам в зависимости от величин их амплитуд.

В результате взаимодействия сигналов с выходов АС1 и АС2 в ДО 5 поток сигналов с основного выхода МП оказывается разделенным по z mx n парциальным каналам.

ДО может быть выполненным, например, из mx n элементарных дешифраторов ответов с элементом И на входе, объединенных в m групп по n элементарных дешифраторов в каждой группе. Первые входы элементов И i-й группы объединены и подключены к i-му выходу АС1 (из числа m выходов). Вторые входы j-й элементов И каждой группы объединены и подключены к j-му выходу АС2 (из числа n выходов).

Выходы элементарных дешифраторов одной группы объединены. Эти выходы каждой группы образуют m-контактный общий выход ДО, являющийся вторым выходом запросчика.

На фиг.2 представлена функциональная схема выполнения МАПС применительно к первому случаю и первому варианту второго случая выполнения запросчика, где 1 передатчик, 2 первый циркулятор, 3 антенна, 4 второй циркулятор.

При реализации первого варианта первого или второго случая МАПС работает следующим образом.

Высокочастотные импульсы, формирующие сигнал сообщения, поступают с первого выхода передатчика 1 через первый циркулятор 2 на вход суммарного канала антенны 3 и излучаются в пространство, определяемое суммарной ДНА.

Импульс подавления боковых лепестков (ИПБ) со второго выхода передатчика 1 через циркулятор 4 поступает на разностный вход антенны 3 и излучается в пространство, определяемое разностной ДНА.

При реализации второго варианта первого случая МАПС работает следующим образом.

Высокочастотные импульсы с первого и второго выходов передатчика 1 поступают одновременно через первый и второй циркуляторы на первый и второй входы антенны соответственно. При этом, если сигналы на обоих входах антенны находятся в фазе, то излучение осуществляется в область пространства, определяемую суммарной ДНА, а если в противофазе, то разностной ДНА.

На фиг.3 представлена функциональная схема выполнения МАПС применительно к второму варианту второго случая построения запросчика, где 1 передатчик, 2 и 3 первый и второй тройники соответственно, 4 7 первый-четвертый циркуляторы соответственно, 8 антенна.

В этом варианте МАПС работает следующим образом.

Высокочастотные импульсы с первого и второго выходов передатчика 1 поступают через первый 2 и второй 3 тройники и через первый 4, второй 5, третий 6, четвертый 7 циркуляторы на первый-четвертый входы антенны 8 соответственно.

При этом, если импульсы на обоих выходах передатчика находятся в фазе, то излучение происходит в область пространства, определяемую суммарной ДНА, а если в противофазе, то в область пространства, определяемую разностной ДНА в азимутальной плоскости.

Описанный выше способ позволяет понизить плотность потока помех в отдельном парциальном канале, используя различия в величине отношений амплитуд в каналах моноимпульсной системы или амплитудных различий входных сигналов или совместно те и другие, и осуществить раздельную дешифрацию сигнала в каждом парциальном канале, повысив тем самым вероятность правильного обнаружения ответчика и точность измерения его координат.

Недостатком этого варианта способа является то, что при высокой плотности потока помех с увеличением числа парциальных каналов начинает возрастать вероятность ложность приема информации, передаваемой в сигнале сообщения от ответчика.

Целью изобретения является ограничение зависимости вероятности ложного приема информации с ростом числа парциальных каналов.

Цель достигается тем, что при способе запроса-ответа, в котором передают информацию сигналом в виде импульсов, различно распределенных по временным интервалам отрезка времени установленной длительности, распределяют принятый ответный сигнал по нескольким парциальным каналам в зависимости от амплитуды сигнала или от величины и знака отношения амплитуды сигнала в разностном канале к амплитуде в суммарном канала, находят парциальный канал с максимальным числом импульсов на всех возможных временных позициях ожидаемого сигнала сообщения, сравнивают состояние сигнала в найденном парциальном канале на всех возможных временных позициях ожидаемого сигнала сообщения с состоянием сигнала в суммарном канале на соответствующих временных позициях и восстанавливают отсутствующие импульсы на тех временных позициях сигнала сообщения в парциальном канале, на которых есть импульсы в суммарном канале, для чего в запросчик, содержащий приемо-передающую систему (ППС) и дешифратор ответов (ДО), причем синхровыход ППС подключен к синхровходу ДО и является первым выходом запросчика, введен амплитудный селектор (АС), вход которого объединен с входом суммарного канала ДО и подключен к выходу суммарного сигнала ППС, а выход к входу ДО, первый, второй и третий выходы которого являются вторым, третьим и четвертым выходами запросчика соответственно.

На фиг. 4 представлена функциональная схема данного первого варианта запросчика, реализующего данный способ, где 1 ППС, 2 АC, 3 ДО.

Вторым вариантом запросчика, реализующего данный способ, является запросчик, содержащий последовательно соединенные моноимпульсную приемо-передающую систему (МППС), амплитудный селектор (АС), дешифратор ответов (ДО), причем синхровыход МППС подключен к синхровходу ДО и является первым выходом запросчика, отличающийся тем, что выход суммарного сигнала МППС подключен к входу суммарного канала ДО, первый, второй и третий выходы которого являются вторым, третьим и четвертым выходами запросчика соответственно.

На фиг.5 представлена функциональная схема второго варианта запроcчика, где 1 МППС, 2 АC, 3 ДО.

Третьим вариантом запросчика является запросчик, содержащий последовательно соединенные моноимпульсную приемо-передающую систему (МППС), первый амплитудный селектор (АС1), дешифратор ответов (ДО), причем синхровыход МППС подключен к синхровходу ДО и является первым выходом запросчика, отличающийся тем, что введен второй амплитудный селектор (АС2), вход которого объединен с входом суммарного канала ДО и подключен к выходу суммарного сигнала МППС, а выход к второй группе входов ДО, первый, второй и третий выходы которого являются вторым, третьим и четвертым выходами запросчика соответственно.

На фиг.6 представлена функциональная схема третьего варианта запросчика, реализующего данный способ, где 1 МППС, 2 АС1, 3 АC2, 4 ДО.

Сущность способа поясняется на примере работы запросчика, представленного на фиг.6.

Запросчик работает следующим образом.

Принимаемый сигнал с основного выхода МППС 1, несущий информацию о величине и знаке отношения амплитуды сигнала в каждом разностном канале к амплитуде в суммарном канале моноимпульсной системы, поступает на вход АС1 2.

Сигнал с суммарного выхода МППС, несущий информацию об амплитуде сигнала на выходе запросчика, поступает на вход АС2 3, а также на вход суммарного канала ДО 4.

В результате обработки сигналов в АС1, АС2 и ДО, аналогичной той, что приведена выше, в описании работы запросчика, выполненного по функциональной схеме, представленной на фиг.1, поток входных сигналов в ДО распределяется на z mx n парциальных каналов. Кроме того, в суммарном канале ДО представлен бинарно-квантованный полный поток входных сигналов.

Совместная обработка сигналов всех каналов в ДО применительно к случают работы запросчика в режиме УВД иллюстрируется следующим алгоритмом.

Алгоритм МКДО (многоканальная дешифрация ответов).

Сравнение сигналов в суммарном и j-м парциальном канале, в котором вероятность наличия данного N-ного ответного сигнала максимальна. Реконструкция ключевого кода (КлК) и информационного кода (ИК) данного сигнала по результатам этого сравнения. Выдача на первый выход ДО формуляра реконструированного ответного сигнала. Выдача кода ответного сигнала, полученного в парциальном канале, на второй выход ДО и числа единиц N в этом коде на третий выход ДО.

Шаг 0. [Инициация]Set T__0; and (T текущее время от начала периода повторения, К номер последнего обнаруженного координатного кода).

Шаг 1. [Основной цикл] Dothrough шаг 10 while T <Tod (T¹ - длительность периода повторения).

Шаг 2. [Проверка текущего сигнала в суммарном канале с шагом во времени T на наличие координатного кода (КК) с регистрацией времени обнаружения КК Т_к и порядкового номера обнаружения К в данном периоде повторения] Do ; if (КК обнаружен) then do (запись Т_к); and (K K+1)od fi.

Шаг 3. [Цикл обработки N-ного ответного сигнала] Set N_0, do through шаг 9 while N <K <od.; if (T T_N) Uthen (бинарная регистрация сигналов в суммарном и парциальных каналах, задержанных на время Z, в N-й массив) fi.

Шаг 5. [Проверка: является ли данная временная позиция последней в N-м ответном сигнале и, если да, то обнаружение парциального канала J в N-м массиве, имеющего максимальное число единиц N_N. Выдача кода J-ного парциального канала во второй выход ДО] If (T T_N)hthen (определение парциального канала J в N-м массиве, имеющего максимальное число единиц N_N. Выдача кода J-ного парциального канала на второй выход ДО и значения N_N на третий выход ДО) od.

Шаг 6. [Проверка на наличие в суммарном канале КлК для N-ного ответного сигнала и, если да, то реконструкция и регистрация КлК либо выбор КлК с учетом состояния J-ного парциального канала] If (КлК в суммарном канале обнаружен) then if (второй КлК в суммарном канале обнаружен) then (выбор КлК) else (реконструкция и выбор КлК) fifi.

Шаг 7. [Инициация номера разряда 1 ИК N-ного ответного сигнала. Совместный анализ и реконструкция ИК ответного сигнала] Set ; do (анализ ИК) While (1 <C) od. (Просмотрены все С разрядов ИК).

Шаг 8. [Проверка наличия признака сбоя ИК в формуляре N-ного ответного сигнала, наличия КлК в нем. Вычисление истинности ИК (вычисление) N/C). Выдача в полном или частичном объеме кода N-ного ответного сигнала на третий выход ДО или сброс его] If (признак сбоя ИК) then if (есть признак КлК) then (выдача на первый выход ДО формуляра ответного сигнала без ИК) else (сброс формуляра N-ного ответного сигнала) fi else do (вычисление N/C); (выдача на первый выход ДО полного формуляра N-ного ответного сигнала) od fifi.

Шаг 9. [Проверка: все ли массивы ответных сигналов просмотрены] If (N <K) else шаг 10.

Шаг 10. [Проверка: не окончилось ли время данного периода повторения] If (T < T") else КОНЕЦ.

Функциональная схема этого алгоритма представлена на фиг.7 и 8.

На фиг. 9 представлена функциональная схема варианта выполнения ДО, в котором наиболее трудоемкая часть приведенного выше алгоритма осуществляется аппаратными средствами что, в свою очередь, позволяет вести обработку сигнала практически в реальном времени при использовании современной элементной базы, где 1 дешифратор, 2 блок задержки (БЗ), 3 коррелятор, 4 коммутатор, 5 процессор.

Согласно схеме ДО содержит последовательно соединенные дешифратор, контроллер, а также блок задержки (БЗ), q корреляторов, процессор, причем входы дешифратора и БЗ объединены и являются входом суммарного канала ДО, первые входы всех корреляторов объединены и являются входами z парциальных каналов ДО соответственно, (z+2) вход каждого (1-го q-го) коррелятора подключен к 1-му q-му выходам контроллера соответственно, первые выходы каждого коррелятора подключены к первой общей шине, соединенной с первым входом процессора, вторые (z+1)-й выходы подключены к второй общей шине, соединенной с вторым входом процессора и являющейся вторым выходом ДО, (z+2) выходы подключены к третьей общей шине, соединенной с третьим входом процессора и являющейся третьим выходом ДО, выход процессора является первым выходом ДО и вторым выходом запросчика.

Работа ДО осуществляется следующим образом.

В ДО суммарный сигнал поступает на вход дешифратора 1 и через блок задержки (БЗ) 2 на первый вход каждого (1-го q-го) коррелятора 3.

Сигналы всех (1-го z-го) парциальных каналов, согласованные по задержке с сигналом суммарного канала, поступают одновременно на 2-й (z+1)-й входы всех корреляторов.

В момент обнаружения в дешифраторе координатного кода (КК) контроллер 4 осуществляет запуск очередного свободного коррелятора, например, i-го, подачей запускающего импульса на (z+2)-й вход коррелятора.

В i-м корреляторе фиксируются факты совпадений импульсов каждого парциального, а также суммарного канала с текущей временной позицией ожидаемого в данном корреляторе сигнала, подсчитывается число совпадения N в том парциальном канале, в котором оно максимально и регистрируется код сигнала, обнаруженного на временных позициях ожидаемого сигнала в этом парциальном канале, а также код сигнала, обнаруженного в суммарном канале.

В момент окончания временных позиций ожидаемого сигнала с первого выхода i-го коррелятора на первую общую шину выдается код сигнала, обнаруженного в суммарном канале, на вторую общую шину выдается код сигнала, обнаруженного в парциальном канале, на третью общую шину выдается значение N и номер этого канала.

Информация со всех шин поступает в процессор 5, где осуществляется поразрядное сравнение кодов парциального и суммарного каналов и коррекция (реконструкция) кода парциального канала в соответствии со вторым способом.

Информация с выхода процессора поступает на первый выход ДО. Информация с второй и третьей шины поступает на второй и третий выходы ДО соответственно.

На фиг. 10 представлена функциональная схема варианта выполнения коррелятора, где 1 распределитель, 2 первый элемент И (И1), 3 второй регистр (Р2), 4 первый регистр (Р1), 5 счетчик, 6 схема сравнения (СС), 7 третий регистр (Р3), 8 второй коммутатор (К2), 9 второй элемент И (И2), 10 первый коммутатор (К1), 11 третий коммутатор (К3), 12 четвертый коммутатор (К4).

Работа коррелятора осуществляется следующим образом.

Импульс, поступивший на (z+2)-й вход коррелятора, запускает распределитель 1, формирующий на своем выходе последовательность импульсов, расставленных во времени в соответствии с положением временных позиций ожидаемого ответного сигнала. Эти импульсы поступают на первые входы 1-го - (z+1)-го первых элементов И2, на вторые входы которых поступают сигналы суммарного и 1-го (z+1)-го парциальных каналов соответственно.

При совпадении импульса сигнала суммарного канала с импульсом на первом входе первого элемента И на его выходе формируется импульс, фиксируемый во втором регистре (Р2) 3.

При совпадении импульса сигнала в каком-либо парциальном канале, например, в j-м, с импульсом на первом входе первого элемента И, на его выходе формируется импульс, фиксируемый в первом регистре (Р1) 4, и увеличивающий на единицу число в счетчике 5 этого канала.

Число, полученное в счетчике, сравнивается при помощи схемы сравнения (СС) 6 с числом, записанным в третьем регистре (Р3) 7 и в случае, если оно больше, СС вырабатывает сигнал, поступающий на управляющий вход второго коммутатора (К2) 8, подключающего выход счетчика j-го канала к входу третьего регистра.

Таким образом, в третьем регистре содержится число, равное числу импульсов в том парциальном канале, в котором оно максимально.

При появлении на втором выходе распределителя 1 импульса, соответствующего последней временной позиции ожидаемого в данном корреляторе ответного сигнала, формируется импульс на выходе второго элемента И (И2) 9 того парциального канала, число в счетчике которого максимально и, следовательно, больше на единицу или равно числу, записанному в третий регистр. При этом СС этого парциального канала открывает К2 и выдает импульс на второй вход И2, сигнал с выхода которого открывает первый коммутатор (К1) 10, через который содержимое первого регистра данного парциального канала передается на второй выход коррелятора. Одновременно открывается третий коммутатор (К3) 11, через который содержимое второго регистра (код обнаруженного сигнала в суммарном канале) передается на первый выход коррелятора, а также четвертый коммутатор (К4) 12, через который на третий выход коррелятора выдается значение N и номер парциального канала, в котором это значение получено.

На фиг. 11 представлена функциональная схема варианта реализации приемо-передающей системы ППС) в запросчике, выполненном в соответствии с функциональной схемой фиг.4, где 1 передатчик, 2 первый циркулятор, 3 - антенна, 4 второй циркулятор, 5 приемник.

ППС содержит передатчик, первый и второй циркуляторы, антенну, приемник, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй циркуляторы к первому и второму входам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу приемника и является синхровыходом ППС, первый и второй входы приемника подключены к вторым выходам первого и второго циркуляторов соответственно, а выход является выходом суммарного сигнала ППС.

ППС работает следующим образом.

Высокочастотные импульсы, формирующие сигнал сообщения, поступают с первого выхода передатчика 1 и через первый циркулятор 2 на вход суммарного канала антенны 3 и излучаются в пространство, определяемое суммарной ДНА. Импульс ПБЛ с второго выхода передатчика 1 через второй циркулятор 4 поступает на разностный вход антенны и излучается в пространство, определяемое разностной ДНА.

Сигнал, принимаемый по суммарной ДНА, с второго выхода первого циркулятора поступает на первый вход приемника. Сигнал, принимаемый по разностной ДНА, с второго выхода второго циркулятора поступает на второй вход приемника. Выход суммарного сигнала приемника, несущий информацию об амплитуде входного сигнала, является выходом суммарного сигнала ППС. Выход синхросигнала передатчика является выходом синхросигнала ППС.

На фиг. 12 и 13 представлены функциональные схемы вариантов реализации МППС в запросчиках, выполненных в соответствии с функциональными схемами, изображенными на фиг.5 или 6, где 1 передатчик (П), 2 первый циркулятор, 3 антенна (А), 4 второй циркулятор, 5 моноимпульсный приемник (МП).

МППС содержит передатчик, первый и второй циркуляторы, антенну, моноимпульсный приемник (МП), причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй циркуляторы к первому и второму входам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу МП и является синхровыходом МППС, первый и второй входы МП подключены к вторым выходам первого и второго циркуляторов соответственно, выход суммарного сигнала является выходом суммарного сигнала МППС, а основной выход МП является выходом МППС.

Отличие варианта МППС, представленного на фиг.13, заключается в том, что третий выход антенны подключен к третьему входу МП, т.е. в этом варианте моноимпульсная система двухканальная.

МППС работает следующим образом.

Высокочастотные импульсы 1, формирующие сигнал сообщения, поступают с первого выхода передатчика 1 через второй циркулятор 2 на вход суммарного канала антенны 3 и излучаются в пространство, определяемое суммарной ДНА. Импульс ПБЛ с второго выхода передатчика 1 через второй циркулятор 4 поступает на вход разностного канала антенны 3 и излучается в пространство, определяемое разностной ДНА.

Во втором варианте работы МППС высокочастотные импульсы, формирующие сигнал сообщения, поступают одновременно с одинаковыми фазами и амплитудами с первого и второго выходов передатчика 1 через первый 2 и второй 4 циркуляторы на первый и второй входы антенны 3 соответственно и излучаются в пространство, определяемое суммарной ДНА. Импульс ПБЛ поступает одновременно с одинаковыми амплитудами, но противоположными фазами с первого и второго выходов передатчика 1 через первый 2 и второй 4 циркуляторы на первый и второй входы антенны 3 соответственно и излучается в пространство, определяемое разностной ДНА.

В первом варианте работы МППС принимаемый сигнал с первого выхода антенны 3 (в данном случае это выход суммарного канала) поступает через первый циркулятор 2 на первый вход МП 5, а с второго выхода (в данном случае это выход разностного канала) поступает через второй циркулятор 4 на второй вход МП 5. В случае использования двухканальной моноимпульсной системы сигнал с третьего выхода антенны 3 (в данном случае это выход второго разностного канала) поступает на третий вход МП.

Эти сигналы в общем случае отличаются по амплитудам в зависимости от направления прихода входного сигнала относительно оси ДНА.

Во втором варианте работы МППС сигналы, поступающие с первого и второго выходов антенны, имеют одинаковые амплитуды, но отличаются по фазе в зависимости от направления прихода входного сигнала относительно оси ДНА.

Сигнал с основного выхода МП, несущий информацию о величине и знаке отношения амплитуды сигнала в разностном канале к амплитуде в суммарном (в случае моноимпульсной системы, работающей в одной плоскости) или о величине и знаке отношений амплитуд сигналов в разностном азимутальном и в разностном угломестных каналах к амплитуде в суммарном (в случае моноимпульсной системы, работающей в двух плоскостях) является основным выходом МППС, а сигнал с выхода суммарного сигнала МП является выходом суммарного сигнала МППС. Синхросигнал с выхода передатчика 1 поступает на синхровход МП и на выход МППС.

На фиг.14 представлена функциональная схема другого варианта построения МППС для двухканальной моноимпульсной системы, где 1 передатчик, 2 и 3 - первый и второй тройники соответственно, 4 7 первый-четвертый циркуляторы соответственно, 8 антенна, 9 моноимпульсный приемник.

В этом варианте МППС содержит передатчик 1, первый и второй тройники 2, 3, первый-четвертый циркуляторы 4 7, антенну 8, МП 9, причем первый и второй выходы передатчика подключены через первый и второй тройники и через первый-четвертый циркуляторы к первому-четвертому входам антенны соответственно, а выход синхросигнала подключен к синхровходу МП и является синхровыходом МППС, вторые выходы первого-четвертого циркуляторов подключены к первому-четвертому входам МП соответственно, основной выход которого является выходом МПСС, а выход суммарного сигнала является выходом суммарного сигнала МППС.

МПСС работает следующим образом.

Высокочастотные импульсы первого и второго выходов передатчика 1 поступают через первый и второй тройники 2, 3 и через первый-четвертый циркуляторы 4 7 на первый-четвертый входы антенны 8 соответственно. При этом, если импульсы на обоих выходах передатчика находятся в фазе, то излучение происходит в область пространства, определяемую суммарной ДНА, а если в противофазе, то в область пространства, определяемую разностной ДНА в азимутальной плоскости.

Сигналы, поступающие с первого-четвертого выходов антенны 8 через первый-четвертый циркуляторы на первый-четвертый входы МП соответственно, имеют одинаковые амплитуды, но отличаются по фазе в зависимости от направления прихода входного сигнала относительно оси ДНА.

Сигнал с основного выхода МП, несущий информацию о величине и знаке отношения амплитуды сигнала в разностном азимутальном и в разностном угломестном каналах к амплитуде в суммарном канале МП, является основным выходом МППС, а сигнал с выхода суммарного сигнала МП является выходом суммарного сигнала МППС. Синхросигнал с выхода передатчика 1 поступает на синхровход МП и на выход МППС.

Описанные выше варианты способа позволяют повысить вероятность правильного обнаружения и точность измерения координат ответчиков, а также вероятность правильного приема передаваемой ответчиками информации. Однако точность измерения угловых координат ответчиков при малом отношении сигнал/шум может оказаться недостаточной для надежного управления воздушным движением (УВД) в условиях высокой плотности насыщения воздушного пространства летательными аппаратами (ЛА).

Целью изобретения является повышение точности измерения угловых координат ответчиков.

Цель достигается тем, что в варианте способа принимают ответный сигнал сообщения одновременно по суммарному и одному или двум разностным каналам моноимпульсной системы, измеряют величину и знак отношения амплитуды сигнала в каждом разностном канале к амплитуде в суммарном канале моноимпульсной системы и в зависимости от этой величины распределяют входной сигнал по нескольким парциальным каналам, находят парциальный канал с максимальным числом импульсов на всех возможных временных позициях ожидаемого сигнала сообщения, усредняют значения сигнала с выхода моноимпульсной системы на тех временных позициях сигнала сообщения, на которых обнаружены импульсы сигнала сообщения в найденном парциальном канале, и полученную величину выдают на выход совместно с обнаруженным сигналом сообщения, для чего в запросчик, содержащий последовательно соединенные моноимпульсную приемо-передающую систему (МПСС), амплитудный селектор (АС) и дешифратор ответов (ДО), причем синхровыход МППС подключен к синхровходу ДО и является первым выходом запросчика, первый выход ДО является вторым выходом запросчика, введен блок усреднения координат (БУК), причем первый вход БУК объединен с входом АС, второй и третий входы подключены к второму и третьему выходам ДО соответственно, первый и второй выходы БУК является третьим и четвертым выходами запросчика соответственно, четвертый вход БУК является первым входом запросчика.

На фиг. 15 представлена функциональная схема данного первого варианта запросчика, реализующего данный способ, где 1 МППС, 2 АС, 3 ДО, 4 БУК.

Вторым вариантом запросчика, реализующего данный способ, является запросчик, содержащий МППС и последовательно соединенные АС и ДО, причем синхровыход МППС подключен к синхровходу ДО и является первым выходом запросчика, выход суммарного сигнала МППС подключен к входу суммарного канала ДО, первый выход которого является вторым выходом запросчика, в который введен БУК, причем первый вход БУК объединен с входом АС, второй и третий входы подключены к второму и третьему выходам ДО соответственно, четвертый вход является первым входом запросчика, первый и второй выходы являются третьим и четвертым выходами запросчика соответственно.

На фиг.16 представлена функциональная схема второго варианта запросчика, где 1 МППС, 2 АС, 3 ДО, 4 БУК.

Третьим вариантом запросчика, реализующего данный способ, является запросчик, содержащий МППС и последовательно соединенные первый амплитудный селектор (АС1), ДО, второй амплитудный селектор (АС2), причем синхровыход МППС подключен к синхровходу ДО и является первым выходом запросчика, выход суммарного сигнала МППС подключен к входу суммарного канала ДО и входу АС2, выходы которого подключены к второй группе входов ДО6 первый выход которого является вторым выходом запросчика, в который введен БУК, причем первый вход БУК объединен с входом АС1, второй и третий входы подключены к второму и третьему выходам ДО соответственно, четвертый вход является первым входом запросчика, первый и второй выходы являются третьим и четвертым выходами запросчика соответственно.

На фиг.17 представлена функциональная схема третьего варианта запросчика, где 1 МППС, 2 АС1, 3 БУК, 4 АС2, 5 ДО.

Сущность способа поясняется на примере работы третьего варианта работы запросчика (фиг.17).

Принимаемый сигнал с основного выхода МППС, выполненный, например, аналогично одной из тех, что описаны выше, функциональные схемы которых представлены на фиг.12 14, несущий информацию о величине и знаке отношения амплитуды сигнала в каждом разностном канале к амплитуде в суммарном канале моноимпульсной системы, поступает на вход АС 2 и БУК 3.

Суммарный сигнал с выхода МППС, несущий информацию об амплитуде сигнала на входе запросчика, поступает на вход АС2 4, а также на вход суммарного канала ДО 5.

В результате обработки сигналов в АС1, АС2 и ДО, аналогичной той, что приведена выше, в описании работы запросчика, выполненного по функциональной схеме, представленной на фиг.6, на первый выход ДО поступает формуляр, содержащий следующую информацию: код обнаруженного ответного сигнала, относительное время обнаружения (дальность цели) данного сигнала, оценка направления прихода данного сигнала относительно оси ДНА в виде азимутального и (в случае использования двухканальной моноимпульсной системы) угломестного мера найденного парциального канала, величина отношения числа импульсов в сигнале, обнаруженном и найденном парциальном канале, к полному числу импульсов в коде ожидаемого ответного сигнала. На второй выход ДО, соединенный с вторым входом БУК, поступает сигнал в виде параллельного кода, соответствующего последовательному коду сигнала, обнаруженного в найденном парциальном канале. На третий выход ДО, соединенный с третьим входом БУК, поступает сигнал, несущий информацию о числе импульсов в ответном сигнале, обнаруженном в найденном парциальном канале.

В БУК производится усреднение значений направлений прихода относительно оси ДНА по всем импульсам ответного сигнала, обнаруженным в данном парциальном канале, вычисление азимута направления прихода ответного сигнала и выдача полученных сигналов на третий и четвертый выходы устройства соответственно. Для вычисления азимута прихода ответного сигнала на четвертый вход БУК (первый вход запросчика) подается сигнал, несущий информацию об азимутальном угле антенны.

БУК может быть выполнен так, как показано на функциональной схеме, представленной на фиг.18, где 1 устройство задержки (УЗ), 2 многоканальный коммутатор (МК), 3 первый сумматор, 4 делитель, 5 второй сумматор.

Согласно схеме БУК содержит последовательно соединенные устройство задержки (УЗ), многоканальный коммутатор (МК), первый сумматор, делитель, второй сумматор, причем вход УЗ является первым входом БУК, управляющий вход МК является вторым входом БУК, второй вход второго сумматора является четвертым входом БУК, выход делителя является также первым выходом БУК, а выход второго сумматора вторым выходом БУК.

Работа БУК осуществляется следующим образом.

Сигнал с основного выхода МППС, поступающий на первый вход БУК, задерживается в УЗ 1 с числом выходов, равным числу временных позиций в коде ожидаемого сигнала, так, что сигналы, несущие информацию о знаках и величинах отношений, характеризующих направления прихода каждого импульса ожидаемого сигнала сообщения относительно оси ДНА, оказываются одновременно на соответствующих выходах УЗ. В тот же момент времени на управляющий вход МК 2 поступает параллельный код сигнала сообщения, обнаруженного в найденном парциальном канале ДО. Следовательно, на выход МК передаются одновременно значения направлений прихода относительно оси ДНА только тех импульсов входного сигнала, которые обнаружены в найденном парциальном канале ДО. Эти значения суммируются в первом сумматоре 3 и делятся на число суммируемых импульсов в делителе 3, информация о котором поступает на второй вход делителя с выхода ДО.

Сигнал, несущий информацию об усредненном значении направления прихода ответного сигнала сообщения относительно оси ДНА с выхода делителя 4 поступает как непосредственно на первый выход БУК (третий выход запросчика), так и на вход второго сумматора 5, где вычисляется значение азимута направления прихода данного ответного сигнала путем суммирования с сигналом азимутального угла антенны, поступающим на второй вход второго сумматора (четвертый вход БУК).

Возможны несколько вариантов исполнения моноимпульсных приемников, используемых в описанных выше устройствах, в зависимости от типа применяемых вс них усилителей промежуточной частоты (УПЧ).

На фиг.19 представлена функциональная схема МП с линейными УПЧ, где 1 - блок управления (БУ), 2 управляемый аттенюатор (УА), 3 блок линейных усилителей (БЛУ), 4 первый пороговый блок (ПБ1), 5 первый детектор (Д1), 6 первый логарифмический аналого-цифровой преобразователь (ЛАЦП1), 7 - сумматор, 8 второй детектор (Д2), 9 второй логарифмический аналого-цифровой преобразователь (ЛАЦП2), 10 второй пороговый блок (ПБ2), 11 вычислитель (В), 12 фазовый детектор (ФД), 13 третий детектор (Д3).

Согласно схеме МП содержит блок линейных усилителей (БЛУ), а также последовательно соединенные управляемый аттенюатор (УА), первый пороговый блок (ПБ1), первый дешифратор (Д1), первый логарифмический аналого-цифровой преобразователь (ЛАЦП1), сумматор, второй пороговый блок (ПБ2), вычислитель (В), а также блок управления (БУ), фазовый детектор (ФД), второй детектор (Д2), второй логарифмический аналого-цифровой преобразователь (ЛАЦП2), третий детектор (Д3), причем первый вход ФД, вход Д3 и вход УА подключены к выходу суммарного канала БЛУ, к выходу разностного канала которого подключены второй ФД и входы последовательно соединенных Д2, ДАЦП2, выход которого подключен к второму входу сумматора, вход БУ является синхровходом МП, первый выход подключен к управляющему входу УА, второй к второму входу ПБ2, третий к второму входу В, выход которого и выход ФД являются угломерными выходами МП по модулю и знаку соответственно (основной выход МП), выход Д3 является выходом суммарного сигнала МП, входы БЛУ являются первым и вторым входами МП.

Работа МП осуществляется следующим образом.

Синхроимпульс, соответствующий нулевой дальности ответного сигнала (СИ) с выхода МППС или МАПС поступает на вход БУ1.

В момент поступления СИ БУ включает программу выработки для каждого j-го интервала времени (дальности) одновременно следующих сигналов:

сигнала управления УА2, обеспечивающего ослабление сигнала в суммарном канале МП с коэффициентом ослабления a_j (a_j <1);j;

сигнала, равного lg b_j, где b_j коэффициент снижения исходного значения уровня порога в ПБ2 (по величине отношения сигнала в разностном канале к сигналу в суммарном).

Эта программа рассчитывается по специальной методике исходя из реальной ДНА запросчика (3).

Суммарный и разностный высокочастотные сигналы преобразуются на промежуточную частоту и усиливаются в БЛУ 3 в линейных усилителях с идентичными характеристиками.

Сигнал с суммарного выхода БЛУ, равный , поступивший в j-й интервал времени (дальности), ослабляется в УА и становится равным a_j.

В ПБ1 4 этот сигнал сравнивается с порогом и в случае превышения последнего детектируется в Д1 5, преобразуется в цифровую форму в ЛАЦП1 6 и в виде lg a_j поступает на первый вход сумматора 7, на второй вход которого поступает продетектированный в Д2 8 и преобразованный в цифровую форму в ЛАЦП2 9 сигнал с разностного выхода БЛУ, равный lg.

Сигнал с выхода сумматора, равный lg/a_j, поступает на первый вход ПБ2 10, выполненного, например, на последовательно соединенных сумматоре и пороговом устройстве, выход которого является выходом ПБ2, а второй вход - вторым входом ПБ2.

На второй вход сумматора ПБ2 поступает сигнал с второго выхода БУ в цифровой форме, равный lg b_j, следовательно, сигнал на выходе сумматора ПБ2 оказывается равным lg/a_jb_j. Совместная работа сумматора и порогового устройства в ПБ2 эквивалентна снижению уровня порога в ПБ2 в соответствии с коэффициентом b_j. На выход ПБ2 пропускаются только те сигналы, у которых величина lg/a_jb_j ниже установленного значения (например, единицы).

Сигнал с выхода ПБ2 поступает на первый вход В 11, выполненного, например, на последовательно соединенных сумматоре и программируемом запоминающем устройстве (ПЗУ), выход которого является выходом В, причем первый вход сумматора В является первым входом В, второй вход вторым входом В.

На второй вход сумматора В поступает сигнал с третьего выхода БУ в цифровой форме, равный lg a_jb_j, следовательно, сигнал на выходе сумматора В оказывается равным lg/. В ПЗУ осуществляется операция a_i= f(lg/), т.е. вычисление отклонения направления прихода сигнала от равносигнального направления ДНА в соответствии с пеленгационной характеристикой антенны.

Совместная работа БУ, ПБ1, ПБ2 приводит к тому, что в j-м интервале времени (дальности) на основной выход МП проходят только те сигналы, отношение которых в разностном и суммарном каналах на входе приемника в 1/a_j b_j раз меньше единицы (исходное значение порога в ПБ2 предполагается равным lg / =1).

Это эквивалентно сужению эффективной ДНА запросчика на прием в зоне главного лепестка (ГЛ) по сравнению с физической шириной ДНА по уровню пересечения с разностной ДНА, которое может достигать 2 4 раз.

Значение коэффициента затухания a_j в УА увеличивается ступенями по мере увеличения времени (дальности) (уменьшается затухание в УА). Поэтому для сохранения постоянства ширины эффективной ДНА на прием во всем диапазоне дальностей, необходимо уменьшать значение коэффициента b_j так, чтобы обеспечить постоянство величины 1/a_jb_j.

Кроме сужения эффективной ДНА на прием, такая обработка сигнала в МП обеспечивает на его основном выходе:

снижение потока несинхронных ответов от 4,4 до 4,7 раз;

подавление сигналов, принимаемых по боковым лепесткам ДНА, не превышающим уровень разностной ДНА более чем на 10 20 дБ

подавление переотраженных сигналов (это объясняется тем, что переотраженные сигналы, как правило, будут выходить за нижний предел динамического диапазона ответных сигналов с одной дальности).

Выходной сигнал В совместно с выходным сигналом ФД 12, формирующего, например, на своем выходе логический 0 при опережении фазы сигнала с разностного выхода БЛУ фазы сигнала с суммарного выхода и логическую 1 при отставании, составляют основной выходной сигнал МП, характеризующий направление прихода входного сигнала относительно оси ДНА по модулю и знаку соответственно.

Сигнал с суммарного выхода БЛУ детектируется в Д3 13 и поступает на выход суммарного сигнала МП.

На фиг. 20 представлена функциональная схема МП с логарифмическим УПЧ, где 1 блок управления (БУ), 2 управляемый аттенюатор (УА), 3 блок логарифмических усилителей (БЛОГУ), 4 первый пороговый блок (ПБ1), 5 - первый детектор (Д1), 6 сумматор, 7 второй детектор (Д2), 8 второй пороговый блок (ПБ2), 9 вычислитель (В), 10 фазовый детектор (ФД), 11 - направленный ответвитель (НО), 12 усилитель (У), 13 третий детектор (Д3).

Отличие данного МП от предыдущего заключается в том, что в нем используются идентичные логарифмические УПЧ вместо линейных и поэтому исключены первый и второй ЛАЦП, УА установлен в канал суммарного сигнала перед входом БЛОГУ. Кроме того, перед входом УА установлен направленный ответвитель (НО), второй выход которого подключен к входу вновь введенного усилителя промежуточной частоты (У), выход которого подключен к входу Д3.

Отличие в работе данного МП от предыдущего заключается в том, что высокочастотный суммарный сигнал на входе БЛОГУ, равный a_j, и разностный сигнал преобразуются на промежуточную частоту и усиливаются в БЛОГУ в логарифмических усилителях с идентичными характеристиками.

Сигнал с суммарного выхода БЛОГУ 3 равен lg a_j, а с разностного lg. Следовательно, сигнал на выходе сумматора 6 равен lg/a_j.

Кроме того, сигнал для выхода суммарного сигнала МП снимается с НО 11 и усиливается в У 12.

На фиг.21 представлена функциональная схема МП с блоком УПЧ на фазостабильных усилителях с амплитудным ограничением, где 1 блок фазостабильных усилителей с амплитудным ограничением (БФСУАО), 2 первый суммарно-разностный мост (СРМ1), 3 второй суммарно-разностный мост (СРМ2), 4 первый логарифмический АЦП (ЛАЦП1), 5 второй логарифмический АЦП (ДАЦП2), 6 управляемый аттенюатор (УА), 7 первый пороговый блок (ПБ1), 8 фазовый детектор (ФД), 9 второй детектор (Д2), 10 первый детектор (Д1), 11 - сумматор, 12 второй пороговый блок (ПБ2), 13 вычислитель (В), 14 - направленный ответвитель (НО), 15 усилитель (У), 16 третий детектор (Д3), 17 блок управления (БУ).

Отличие данного МП от МП, функциональная схема которого представлена на фиг. 20, заключается в том, что в нем используются фазостабильные усилители промежуточной частоты с амплитудным ограничением (БФ СУАО) 1. В связи с этим в него введены первый и второй суммарно-разностные мосты (СРМ1) 2 и (СРМ2) 3, первый и второй ЛАЦП1 (ЛАЦП1) 4 и (ЛАЦП2) 5, причем первый вход СРМ1 подключен к выходу УА 6, второй вход является вторым входом МП (входом разностного сигнала), а первый и второй выходы подключены к первому и второму входам БФСУАО соответственно, выходы которого подключены к входам СРМ2, суммарный выход которого подключен к входу ПБ1 7 и первому входу ФД 8, разностный выход к второму входу ФД и входу Д2 9. ЛАЦП1 и ЛАЦП2 включены между Д1 10, Д2 и первым и вторым входами сумматора 11 соответственно.

Отличие в работе данного МП от предыдущего заключается в том, что сигналы на первом и втором входах БФСУАО имеют одинаковые амплитуды, зависящие от мощности входных сигналов МП и величины коэффициента a_j. Разность фаз этих сигналов зависит от величины отношения /a_j. Сигналы на первом и втором выходах БФСУАО имеют постоянные равные амплитуды и ту же самую разность фаз, что и на входе. Следовательно, на суммарном выходе СРМ2 сигнал равен a_j, а на разностном . Эти сигналы не зависят от мощности входных сигналов МП, а отношение этих сигналов /a_j равно отношению /a_j.

Дальнейшая обработка этих сигналов аналогична обработке, описанной выше (см. описания работы МП, выполненных по функциональным схемам, представленным на фиг.19 и 20).

Следует отметить, что в данном МП динамический диапазон сигналов на выходе СРМ2 не превышает 30 дБ, т.е. примерно на 50 дБ ниже, чем на входе МП, что значительно упрощает требования к последующим элементам схемы МП по сравнению с предыдущими вариантами.

В этом варианте возможна модификация, заключающаяся в том, что УА переносится на суммарный выход СРМ2, что существенно упрощает требования к УА.

При использовании в запросчике МАПС, которая на выходы МП выдает сигналы одинаковой амплитуды, но с различными фазовыми сдвигами, зависящими от направления прихода сигнала относительно оси ДНА (см. описание работы запросчика, выполненного по функциональной схеме, представленной на фиг.1), МП может быть выполнен в соответствии с функциональной схемой, представленной на фиг.22, вторая модификация, где 1 второй направленный ответвитель (НО2), 2 первый направленный ответвитель (НО1), 3 БФСУАО, 4 первый суммарно-разностный мост (СРМ1), 5 усилитель (У), 6 СРМ2, 7 УА, 8 ПБ1, 9 Ф1, 10 ЛАЦП, 11 сумматор, 12 ПБ2, 13 B, 14 ФД, 15 Д2, 16 - ЛАЦП2, 17 Д3, 18 БУ.

Данная схема отличается от предыдущей тем, что в нее введен второй направленный ответвитель (НО2) 1, причем первые выходы НО1 2 и НО2 1 подключены к первому и второму входам БФСУАО 3 соответственно, а вторые выходы подключены к первому и второму входам СРМ1 4 соответственно, суммарный выход которого подключен к входу усилителя (У) 5.

Отличие в работе данного МП состоит в том, что суммарный сигнал для входа У 5 формируется при помощи СРМ 1 из одинаковых частей входных сигналов МП.

В остальном обработка сигнала аналогична предыдущему варианту МП (см. функциональную схему на фиг.21).

При использовании в запросчике МАПС, обеспечивающей моноимпульсный прием в двух плоскостях (число сигнальных входов на МП равно трем), МП может быть выполнен в соответствии с функциональной схемой, представленной на фиг.23, где 1 БУ, 2 УА, 3 БЛОГУ, 4 ПБ1, 5 Д1, 6 первый сумматор, 7 Д2, 8 - ПБ2, 9 первый вычислитель (В1), 10 первый фазовый детектор (Д1), 11 HO, 12 У, 13 ДЗ, 14 второй фазовый детектор (ФД2), 15 четвертый детектор (Д4), 16 второй сумматор, 17 третий пороговый блок (ПБ3), 18 второй вычислитель (В2).

МП, выполненный по этой схеме, отличается от МП, выполненного по схеме, представленной на фиг.20 тем, что введен второй фазовый детектор (ФД2) 14, а также последовательно соединенные четвертый детектор (Д4) 15, второй сумматор 16, третий пороговый блок 17, второй вычислитель (В2) 18, причем первый и второй входы ФД 2 подключены к первому и третьему выходам БЛОГУ соответственно, вход Д4 подключен к третьему выходу БЛОГУ, третий вход которого является входом второго разностного сигнала МП (угломестного), первый вход второго сумматора объединен с первым входом первого сумматора, вторые входы ПБ3 и В2 объединены с вторыми входами ПБ2 и В1 соответственно, выход В2 совместно с выходом ФД2 является угломестной частью основного выхода МП по модулю и знаку соответственно.

Отличие в работе данного МП от МП, функциональная схема которого представлена на фиг.20, включается в том, что в нем производится одновременная идентичная обработка сигналов двух каналов моноимпульсной системы так, что сигнал на основном общем выходе МП содержит одновременно информацию о величине и знаке отклонения направления прихода сигнала относительно оси ДНА как в азимутальной, так и в угломестной плоскостях.

С такой двухканальной МАПС МП может быть выполнен в соответствии с функциональной схемой, представленной на фиг. 24, где 1 тройник (Т), 2 - СРМ3, 3 CPM4, 4 ФД2, 5 Д5, 6 ЛАЦП3, 7 второй сумматор, 8 ПБ3, 9 - B2, 10 третий сумматор, 11 Д4, 12 УА, 13 СРМ1, 14 БФСУАО, 15 Д1, 16 ПБ1, 17 первый сумматор, 18 ПБ2, 19 B1, 20 ФД1, 21 СПМ2, 22 - Д2, 23 ЛАЦП1, 24 ЛАЦП2, 25 HO, 26 У, 27 Д3, 28 БУ.

Отличие МП, выполненного по этой схеме, от МП, выполненного по схеме, представленной на фиг. 21, заключается в том, что введены тройник (Т) 1, третий суммарно-разностный мост (СРМ3) 2, четвертый суммарно-разностный мост (СРМ4) 3, второй фазовый детектор (ФД2) 4, последовательно соединенные пятый детектор (Д5) 5, третий логарифмический аналого-цифровой преобразователь (ЛАЦП3) 6, второй сумматор 7, третий пороговый блок (ПБ3) 8, второй вычислитель (В2) 9, а также третий сумматор 10, четвертый детектор (Д4) 11, причем вход Т подключен к выходу УА 12, первый выход к первому входу СРМ1 13, второй к первому входу СРМ3, второй вход которого является входом второго разностного канала МП, а первый и второй выходы подключены к третьему и четвертому входам БФСУАО 14 соответственно, третий и четвертый выходы которого подключены к первому и второму входам СМР4 соответственно, суммарный выход которого подключен к входу Д4 и первому входу ФД2, первый вход третьего сумматора подключен к выходу Д1 15, второй к выходу Д4, выход к входу ПБ1 16, первый вход второго сумматора объединен с первым входом первого сумматора 17, вторые входы ПБ3 и В2 объединены с вторыми входами ПБ2 и В1 соответственно, выходы В2 и ФД2 совместно с выходами В1, ФД1 являются вторым и первым угломерными выходами МП по модулю и знаку соответственно.

Отличие в работе данного МП от МП, выполненного в соответствии с функциональной схемой, представленной на фиг.21, заключается в том, что сигнал суммарного канала, ослабленный в УА 12 и соответственно равный a_j, делится в Т на две части, равные по абсолютной величине a_j/2. В результате суммирования и вычитания в СРМ1 13 этого сигнала с сигналом азимутального разностного канала ₁ формируются напряжения U₁ и U_1j, равные по амплитуде и отличающиеся по фазе в зависимости от отклонения направления прихода сигнала в азимутальной плоскости от оси ДНА. Аналогично в СМР3 формируются напряжения U₂ и U_2j, равные по амплитуде и отличающиеся по фазе в зависимости от отклонения направления прихода сигнала в угломестной плоскости от оси ДНА. Эти сигналы преобразовываются по частоте и усиливаются в четырех идентичных фазостабильных усилителях с жестким амплитудным ограничением БФСУАО 14.

В результате суммирования и вычитания сигналов с первого и второго, а также с третьего и четвертого выходов БФСУАО на выходах СРМ2 и СМР4 формируются сигналы, равные соответственно . Эти сигналы не зависят от мощности входного сигнала, а зависят лишь от направления его прихода относительно оси ДНА.

Сигналы с суммарных выходов СРМ2, СРМ 4 детектируются детекторами Д1 15 и Д4 соответственно и суммируются в третьем сумматоре.

Сигналы с разностных выходов СРМ2 и СРМ 4 детектируютмся в детекторах Д2 22 и Д5 соответственно.

В этом МП производится одновременная идентичная обработка сигналов двух каналов моноимпульсной системы так, что сигнал на основном выходе МП содержит одновременно информацию о величине и знаке отклонения прихода сигнала относительно оси ДНА как в азимутальной, так и в угломестной плоскостях.

В запросчике, обеспечивающем моноимпульсный прием в двух плоскостях, с использованием МАПС, выполненной в соответствии с функциональной схемой, представленной на фиг.3, 14, может быть применен МП, выполненный в соответствии с функциональной схемой, изображенной на фиг.25, где 1 Д4, 2 - ЛАЦП3, 3 второй сумматор, 4 ПБ3, 5 В2, 6 СРМ3, 7 СРМ4, 8 СРМ5, 9 - ФД2, 10 БФСУАО, 11 СРМ2, 12 УА, 13 ФД1, 15 В1, 16 HO1, 17 HO2, 18 CPM1, 19 У, 20 Д3, 21 БУ, 22 ПБ1, 23 Д1, 24 ДАЦП1, 25 ЛАЦП 2, 26 первый сумматор, 27 ПБ2.

Отличие данного МП от МП, выполненного в соответствии с функциональной схемой, представленной на фиг.22 при отключенных выходах СРМ2, заключается в том, что в него введены последовательно соединенные четвертый детектор (Д4) 1, третий ЛАЦП (ЛАЦП3) 2, второй сумматор 3, третий ПБ (ПБ3) 4, второй вычислитель (В2) 5, а также третий СРМ (СРМ3) 6, четвертый СРМ (СРМ4) 7, пятый СРМ (СРМ5) 8, второй ФД (ФД2) 9, причем третий и четвертый входы БФСУАО 10 являются четвертым и пятым входами МП, а третий и четвертый выходы подключены к первому и второму входам СРМ3 соответственно, суммарный выход которого подключен к второму входу СРМ5, а разностный к второму входу СРМ4, суммарный выход которого подключен к входу Д4 и второму входу ФД2, разностный выход СРМ2 11 подключен к первому входу СРМ4, а суммарный к первому входу СРМ 5, суммарный выход которого подключен к входу УА 12 и первым входам ФД1 13 и ФД2, а разностный к входу Д2 14 и второму входу ФД1, выходы Д2 и ФД2 совместно с выходами В1 15 и ФД1, являются вторым и первым угломерными выходами МП по модулю и знаку соответственно.

Работам МП осуществляется следующим образом.

Сигналы на первом-четвертом входах БФСУАО имеют одинаковые амплитуды, зависящие от мощности входного сигнала запросчика, и различные фазовые сдвиги, зависящие от направления прихода входного сигнала относительно оси ДНА.

Сигналы на первом-четвертом выходах БФСУАО имеют постоянную амплитуду, не зависящую от мощности входного сигнала запросчика, и то же соотношение фазовых сдвигов, что и на входе. В результате обработки этих сигналов во втором-пятом СРМ на суммарном выходе СРМ5 формируется сигнал, амплитуда которого соответствует сигналу, принимаемому суммарной ДНА запросчика (), на разностном выходе формируется сигнал, соответствующий сигналу, принимаемому разностной ДНА в азимутальной плоскости , на суммарном выходе СРМ 4 формируется сигнал, амплитуда которого соответствует сигналу, принимаемому разностной ДНА в угломестной плоскости (₂).

В остальном обработка сигналов в азимутальном и угломестном каналах МП аналогична обработке, осуществляемой в одноканальном варианте МП, функциональная схема которого представлена на фиг.22, т.е. на выходах первого и второго сумматоров сигналы соответственно равны lg ₁/a_j и lg ₂/a_j.

Рассмотрим влияние совместного использования предложенных решений на качество приема полетной информации (ПИ) от ответчика, а также на снижение случайной составляющей ошибки измерения его угловой координаты в частном случае работы запросчика системы управления воздушным движением в режиме УВД.

Работа запросчика УВД происходит в условиях высокого уровня импульсных помех: внутрисистемных, промышленных и метеопомех.

Наиболее значительную роль в спектре этих помех играют внутрисистемные помехи: синхронные ответные сигналы от ответчиков, расположенных в одном разрешаемом элементе пространства с конкретным ответчиком, и несинхронные ответные сигналы от всех ответчиков, расположенных в зоне приема ДНА запросчика.

Сигналом в ответном канале, несущим ПИ, является последовательность импульсов на постоянной несущей частоте, расположенных на определенных временных позициях. Эта последовательность содержит 46 импульсов из них 6 импульсов являются служебными (координатная группа 3 импульса и синхрогруппа 3 импульса) и 40 импульсов информационными. Информационные импульсы образуют два одинаковых слова по 20 разрядов в каждом. Каждый разряд имеет две временные позиции: позиция логического нуля и позиция логической единицы. Значение разряда определяется наличием импульса на соответствующей временной позиции при свободной противоположной позиции. Таким образом, в правильно принятом слове число импульсов равно числу разрядов в слове независимо от передаваемой информации. Наличие двух импульсов или двух свободных позиций в одном разряде является признаком сбоя информации в данном разряде.

В процессе приема ПИ осуществляется поразрядное сравнение двух слов. При наличии сбоя в разряде одного слова информация берется из соответствующего разряда другого.

Прием ПИ возможен только тогда, когда ДНА запросчика облучает ответчик. При этом возможно осуществление нескольких запросов.

Вероятность приема запросчиком одного ответного сигнала, содержащего ПИ, равна

P_ПИ= (1-P_н)(1-P_с) (1)

где P_н вероятность сбоя ПИ несинхронными импульсными помехами;

P_{с u} вероятность сбоя ПИ синхронными ответными сигналами.

Вероятность приема ПИ на один цикл обзора равна



где q_эф эффективная ширина ДНА в азимутальной плоскости;

F частота повторения запросов;

угловая скорость вращения антенны запросчика;

P_г вероятность готовности ответчика;

r число запросов на один ответ, содержащий ПИ;

P_бл вероятность бланкирования запроса собственным ответчиком (при его наличии).

Совпадение во времени двух или более импульсов приводит к изменению амплитуды полезного импульса ПИ в суммарном канале приемника u и изменению отношения u/u на выходе приемника, что приводит к потере данного полезного импульса в конкретном парциальном канале с вероятностью, близкой к единице, и, следовательно, к появлению признака сбоя в соответствующем разряде слова ПИ (логические 00). Аналогичная ситуация приводит к потере полезного импульса в суммарном канале только тогда, когда совпавшие импульсы имеют равные амплитуды и противоположные фазы, т.е. появление признака сбоя происходит в этом случае с весьма малой вероятностью.

На основании изложенного может считать, что вероятность сбоя полезного импульса в парциальном канале, в случае совпадения во времени с помеховым импульсом, выражается зависимостью

P_сби 1 K (3)

где K отношение потока помеховых импульсов в парциальном канале к потому в суммарном канале (полному потоку на входе приемника).

Влияние несинхронной импульсной помехи на прием ПИ.

В таблице приведены все возможные комбинации наличия импульсов в одной и то же паре разрядов (на позициях логических нуля и единицы) обоих слов ПИ на выходе парциального канала, а также соответствующие им возможные состояния той же пары разрядов на выходе суммарного канала при передаче в этом разряде исходной комбинации (01) (передается логический нуль).

Из рассмотрения таблицы следует, что за истинную информацию должно быть принято значение разряда, не имеющего признака сбоя (комбинаций (11) или (00)), при анализе ПИ в суммарном канале.

Если в данной паре разрядов на выходе суммарного канала присутствует комбинация (11, 11), то за истинную информацию принимается значение разряда, не имеющего признака сбоя, той же пары при анализе ПИ в парциальном канале. Если оба разряда данной пары парциального канала имеют признаки сбоя или инверсию (комбинации (01,10) или (10,01), то ПИ не принимается.

Очевидно, что при таком алгоритме анализа в случаях прихода комбинаций, представленных в столбцах 1 5 таблицы, ПИ принимается всегда правильно. В случаях прихода комбинаций, представленных в столбцах 6, 7 и 11 15, ПИ принимается частично правильно. В случаях, представленных в столбцах 8 10, ПИ принимается всегда ложно. В случаях, представленных в столбцах 6, 7, ПИ принимается частично ложно. В случае, представленном в столбце 6, ПИ не принимается всегда. В случаях, представленных в столбцах 11 15, ПИ не принимается частично.

Очевидно, что аналогичный результат будет иметь место и в случае передачи исходной комбинации (10) (передается логическая 1).

В этом случае вероятность приема ПИ (правильно и ложно) равна



где P_i вероятность появления хотя бы одного конкретного сочетания из элементов 1 и 2 строки (в парцильном и суммарном канале) i-го столбцы таблицы в разрядах ПИ.

Аналогично находим вероятность того, что в принятой и исключенной ПИ отсутствует ложная ПИ



где P_пп вероятность правильно принятой ПИ;

P_ип вероятность исключенной ПИ.

Следовательно, вероятность ложного приема ПИ равна



Вероятности событий типа (00), (01), (11), (10) в одном разряде слова ПИ в парциальном канале равны соответственно

P_поо (1 P_п)P_сP_cби (7)

P_п01 (1-P_п)(1-P_cP_сби) (8)

P_п11 P_п(1-P_cP_сби) (9)

P_п10 P_пP_cP_сби (10)

где P_п вероятность попадания помехового импульса на временную позицию логического нуля в парциальном канале;

P_c вероятность попадания помехового импульса на временную позицию логического нуля или единицы в суммарном канале;

P_сби -> вероятность потери полезного импульса в парциальном канале при совпадении его с помеховым импульсом.

Используя формулы (1 10), находим вероятности события типа (00, 00), (00,11), (11,00), (01,10), (10,01), (11,11) в одной паре разрядов обоих слов ПИ в парциальном канале:

P_П(00,00)= P²_П(00) = (1-P_П)²P²_сP²_сби (11)

P_п(11,00) P_п(00,11) P_пP_сбиP_c(1-P_cP_сби)(1-P_г) (12)

P_п(01,10) P_п(10,01) P_пP_сбиP_c(1-P_cP_сби)(1-P_п) (13)

P_П(11,11)= P²_П(11) = P²_П(1-P_сP_сби)² (14)

P_П(00,10)=P_П(10,00)=P_ПP²_сP²_сби(1-P_п) (15)

P_П(10,10)=P²_П(10)=P²_ПP²_сP²_сби (16)



Вероятность события (11,11) в одной паре разрядов ПИ суммарного канала равна

P_с(11,11)= [P_с(1-P_сP_сби)]² = P²_с (18)

так как P_сби в суммарном канале равна нулю (см.(3)).

Вероятности появления конкретных сочетаний из элементов первой и второй строк (в парциальном и суммарном каналах) 6 16 столбцов таблицы равны

_6,7= P_П(00,10)P_с(11,11) (19)

₈ = P_П(10,10)P_с(11,11) (20)

_9,10 = P_П(10,11)P_с(11,11) (21)

₁₁= P_П(00,00)P_с(11,11) (22)

_12,13= P_П(00,11)P_с(11,11) (23)

_14,15= P_П(01,01)P_с(11,11) (24)

₁₆= P_п(11,11) (25).

Подставляя в (19 25) соответствующие выражения из (11 18), находим

_6,7= P⁴_сP_пP²_сби(1-P_п) (26)

₈= P⁴_сP²_пP²_сби(1-P_сP_сби) (27)

_9,10= P³_сP²_пP²_сби(1-P_сP_сби) (28)

₁₁= P⁴_сP²_сби(1-P_п)² (29)

_12,13 = P³_сP_пP_сби(1-P_сP_сби)(1-P_п) (30)

_14,15 = P³_сP_пP_сби(1-P_сP_сби)(1-P_п) (31)



По определению

P_i= 1-(1-_i) (33)

где i номер столбца из таблицы;

число разрядов в одном слове ПИ.

Подставляя соответствующие выражения из (26 32) и затем в формулы (4 - 6), находим





В частном случае при P_п P_c (K 1) P_сби 0, т.е. когда, когда принимаемые сигналы не распределяются по парциальным каналам, находим из (34, 35)

P_ПИ= (1-P²_с); P_ЛПИ= 0 (36)

Принимая пуассоновский закон распределения вероятностей появления помеховых импульсов, находим



где П поток помеховых импульсов на входе приемника (в суммарном канале);

_и длительность временной позиции разряда;

K отношение потока помеховых импульсов в парциальном канале к потоку в суммарном канале.

Результаты расчета зависимости P_пи, P_лпи от величины К для значений потока импульсных помех 2,510⁴; 510⁴ и 10⁵ имп/с при _и= 10^-6 с, = 20 представлены на графиках фиг.26.

Из рассмотрения фиг.26 следует, что в условиях воздействия несинхронных импульсных помех при уменьшении значения К вероятность приема ПИ монотонно возрастает, а вероятность ложного приема ПИ имеет максимум при К 0,5. Поэтому распределение входных сигналов по амплитудно-угловым парциальным каналам целесообразно осуществлять с таким расчетом, чтобы поток импульсных помех в парциальном канале был на порядок или более ниже входного потока. Так, если входной поток помеховых импульсов равен 10⁵ имп/с, что соответствует условиям работы системы в районах крупных аэропортов, при К 0,001, Р_пи 0,98, P_лпи 0,014. Следует отметить, что в запросчике без селекции входного сигнала по парциальным каналам, работающим в аналогичных условиях, P_пи 0,5.

Влияние синхронной импульсной помехи на прием ПИ.

Сбой полезного сигнала синхронным ответным сигналом происходит в результате наложения ответных сигналов на общий запрос от двух или более ответчиков, находящихся в одном элементе пространственного разрешения запросчика.

Величина элемента разрешения по углу определяется эффективной шириной ДНА запросчика.

Величина разрешения по дальности определяется исходя из допущения, что сбои ПИ происходит, если хотя бы один разряд первого и второго слова ПИ одного ответчика перекрыт сигналом другого, как показано на фиг.27.

Из рассмотрения фиг. 27 следует, что величина разрешения запросчика по дальности равна удвоенной длине одного слова ПИ.

Для упрощения рассмотрения сделаем следующие дополнительные допущения:

1. Ответчики распределены в пространстве равномерно (плотность распределения ответчиков n const).

2. Влияние синхронных сигналов, переотраженных от подстилающей поверхности, не учитывается.

Пространственный поток ответчиков в разрешаемом по азимуту секторе на дальности d равен

П_d nS_d (38)

где n плотность распределения ответчиков в пространстве;

S_d площадь единичного интервала d на дальности d в разрешаемом по азимуту секторе , равная



где угловая ширина парциального канала.

Вероятность попадания в разрешаемый элемент пространства по азимуту и дальности m дополнительных ответчиков равна



где = Пd2L начальный момент первого порядка закона распределения Пуассона;

длина одного слова ПИ;

T_пи длительность одного слова ПИ;

C скорость света.

Вероятность совпадения во времени хотя бы одного ответа от ответчиков при условии их нахождения в элементе разрешения по дальности равна



где Р вероятность совпадения во времени полезного сигнала с ответом от одного дополнительного ответчика, равная

где r число запросов на один ответ с ПИ (разрядка ответов в ответчике);

число сочетаний из m элементов по k.

Вероятность сбоя ПИ синхронным сигналом при наличии в разрешаемом элементе m дополнительных ответчиков равна



где _и длительность временной позиции разряда;

_m шаг позиций разрядов во времени (дальности).

Следовательно, полная вероятность сбоя ПИ синхронными ответами равна



где М минимальное значение m, при котором произведение P_dmP_tm 0,01 от его максимальной величины.

На фиг.28 представлен график зависимости вероятности сбоя ПИ синхронными импульсными сигналами P_c от величины отношения угловой ширины парциального амплитудно-углового канала к ширине физической ДНА на уровне половинной мощности /_г.

График рассчитан по формуле (44) при следующих исходных данных:

дальность до ответчика d 400 км;

ширина ДНА _г= 3;

длительность временной позиции разряда ПИ _и= 2 мкс;

шаг позиций разрядов ПИ во времени (дальности) ;

длительность одного слова ПИ Т_пи 160 мкс;

пространственная плотность распределения ответчиков системы п 0,00262 отв/км².

Принимая /_г= 0,1 и К 0,01 (парциальный канал в 10 раз уже физической ДНА запросчика по углу и примерно в 10 раз по амплитудному диапазону), из графиков фиг. 25, для П 10⁵, и фиг.28 находим P_c= 0,025 и Р_пи 0,98, P_лпи 0,014.

Подставляя эти значения в формулу (1) и учитывая, что P_c= 1-P_ПИ, находим

P_пи (1 0,025)0,98 0,95.

Принимая _эф=_г=3; = 36 град/с; F 100 Гц; r 4; P_г 0,8 и Р_бл 0,1, по формуле (2) находим вероятность приема ПИ за один цикл обзора



Принимая Dq/_г= 1 и К 1 (работа без распределения сигналов по парциальным каналам), аналогично находим

P_ПИ=P_ПИ(1-P_c) = (1-0,25)0,5 = 0,38



Таким образом, обработка сигнала в запросчике с распределением входного потока по парциальным каналам в зависимости от их амплитуды и величины отношения амплитуд в разностном и суммарном канале моноимпульсного приемника позволяет в данном случае повысить вероятность приема ПИ с 0,38 0,6 до 0,96 ценой увеличения вероятности ложного приема на 0,014.

СКО случайной ошибки измерения угловой координаты ответчика относительно оси ДНА в этом варианте использования запросчика равно



где _i СКО случайной составляющей ошибки измерения направления прихода i-го импульса ответного сигнала относительно оси ДНА;

N число импульсов ответного сигнала, обнаруженных в парциальном канале.

Следовательно, в рассматриваемом частном случае работы запросчика в режиме УВД получаем



Таким образом, совместная реализация предложенных способов, заключающихся в значительном снижении потока помеховых сигналов за счет распределения входного потока по парциальным каналам с учетом не только направлений прихода, но и амплитудных различий сигналов, реконструкции ответного сигнала, обнаруженного в парциальном канале по состоянию сигнала в суммарном канале, усреднении угловой координаты по всем импульсам ответного сигнала, обнаруженным в парциальном канале, в одном запросчике с МП, обеспечивающим подавление сигналов, принимаемых боковыми лепестками ДНА, повышении разрешающей способности по углу, а также в снижении потока несинхронных ответов от целей, расположенных в главном лепестке ДНА, значительно повышает параметры такого запросчика.

В некоторых частных случаях работы запросчика улучшение параметров может достигать следующих значений:

повышение разрешающей способности по углу в 2 4 раза;

практически полное подавление сигналов, принимаемых боковыми лепестками ДНА;

частичное подавление несинхронных ответных сигналов, принимаемых главным лепестком ДНА;

снижение случайной составляющей ошибки измерения угловой координаты в 6

10 раз;

повышение вероятности правильного приема полетной информации с 0,5 до 0,98. ТТТ1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24