способ одноканального радиопеленгования квазигармонических сигналов при минимальном числе неподвижных ненаправленных антенных элементов и устройство для его реализации

Формула изобретения

1. Способ одноканального радиопеленгования квазигармонических сигналов при минимальном числе неподвижных ненаправленных антенных элементов по четырем сигналам, поступающим от четырех ненаправленных антенных элементов, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности радиуса R</4, где - длина волны сигнала, основанный на последовательном выполнении операции упорядочивания, формирующей из четырех сигналов от антенных элементов, расположенных по окружности, упорядоченную систему из двух упорядоченных пар _i, i=l, 2, сигналов таким образом, что каждой паре Р_i сигналов соответствует два антенных элемента, расположенных на прямой, проходящей через центр окружности, а порядок сигналов в паре определяет направление соответствующей прямой, операции уплотнения, формирующей из упорядоченной системы из двух упорядоченных пар Р_i сигналов и двух упорядоченных управляющих ортогональных на интервале времени Т сигналов f_i(t), i=l, 2, модулированный результирующий сигнал, содержащий в уплотненной форме упорядоченные значения разностей фаз _i, i=1, 2, сигналов, входящих в определенном порядке в соответствующую упорядоченную пару Р_i, в виде суммы где а_i - коэффициент пропорциональности, последовательности операций усиления, частотной селекции и демодулирования, формирующей из модулированного результирующего сигнала сигнал в виде суммы где d_i - коэффициент пропорциональности, операции разуплотнения, формирующей за время, равное интервалу ортогональности Т, из сигнала, поступающего от последовательности операций усиления, частотной селекции и демодулирования, и двух упорядоченных управляющих ортогональных на интервале времени Т сигналов f_i(t), предварительно скорректированных по фазе для компенсации фазовых сдвигов, возникающих при выполнении последовательности операций усиления, частотной селекции и демодулирования, два выходных сигнала u₁ и u₂, пропорциональных разности фаз ₁ и ₂ соответственно, операции вычисления угла прихода квазигармонического сигнала по значению арктангенса от отношения u₂/u₁, отличающийся тем, что в качестве упорядоченных управляющих ортогональных на интервале времени Т сигналов f_i(t), используют упорядоченную пару сигналов из множества упорядоченных пар ортогональных сигналов, в котором каждая упорядоченная пара содержит сигналы, представляющие собой сумму двух гармонических колебаний с частотами ₁ и ₂ и имеющие вид





где множество пар сигналов определяется фазами ₁, ₂, ₃, ₄, которые связаны соотношениями





при этом сигналы в парах обладают на интервале времени Т_о одновременно взаимной частотной ортогональностью между компонентами с разными частотами и взаимной фазовой ортогональностью между компонентами с одинаковыми частотами, причем такой, что направления фазовых сдвигов для обеспечения фазовой ортогональности между компонентами с одинаковыми частотами имеют противоположный характер для компонент с разными частотами, а на интервале времени Т= 2Т_о - временной ортогональностью такой, что направления фазовых сдвигов для обеспечения фазовой ортогональности между компонентами с одинаковыми частотами имеют противоположный характер для компонент с одинаковыми частотами.

2. Устройство одноканального радиопеленгования квазигармонических сигналов при минимальном числе неподвижных ненаправленных антенных элементов, содержащее антенную систему из четырех ненаправленных антенных элементов, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности радиуса R</4 и упорядоченных таким образом, что первый и второй антенные элементы образуют на плоскости прямую линию, проходящую через центр окружности с юга на север, а третий и четвертый антенные элементы - прямую линию, проходящую через центр окружности с запада на восток, радиоприемное устройство частотно-модулированных сигналов (ЧМ-РПУ), блок уплотнения и модуляции фазы (УМФ), первые четыре входа которого подключены к выходам с соответствующими номерами четырех антенных элементов, а выход - к входу ЧМ-РПУ, блок формирования управляющих ортогональных сигналов (ФУС), первый и второй выходы которого соединены с пятым и шестым входами блока УМФ соответственно, при этом блок ФУС содержит узел генерации аналоговых сигналов (ГАС), состоящий из генератора синусоиды с угловой частотой ₁(sin₁t) и генератора синусоиды с угловой частотой ₂(sin₂t), выходы которых являются первым и вторым выходами узла ГАС соответственно, а входы соединены и являются входом узла ГАС и входом блока ФУС, блок обработки сигналов и отображения информации (ОСОИ), вход которого соединен с выходом ЧМ-РПУ, а выход - с входом блока ФУС, при этом блок ОСОИ содержит режекторный фильтр частоты ₁ (РФ1), первый усилитель, вход которого соединен с выходом РФ1, режекторный фильтр частоты ₂ (РФ2), первый вход которого соединен с выходом первого усилителя, второй усилитель, вход которого соединен с выходом РФ2, громкоговоритель, вход которого соединен с выходом второго усилителя, задающий генератор (ЗГ) с периодом Т=2Т_о, первый выход которого является выходом блока ОСОИ, индикатор угла пеленга, узел разуплотнения, первый вход которого соединен с первым входом фильтра РФ1 и является входом блока ОСОИ, при этом узел разуплотнения состоит из первого и второго перемножителей, первые входы которых соединены и являются первым входом узла разуплотнения, а вторые входы являются вторым и третьим входами узла разуплотнения соответственно, узел формирования опорных сигналов (ФОС), первый набор из m выходов и второй набор из m выходов которого соединены с набором из m входов фильтра РФ1 и с набором из m входов фильтра РФ2 соответственно, первый выход - с вторым входом узла разуплотнения, а второй выход - с третьим входом узла разуплотнения, при этом узел ФОС содержит узел генерации сигналов с регулируемыми фазами (ГСРФ), первый набор из m выходов и второй набор из m выходов которого являются первым набором из m выходов и вторым набором из m выходов узла ФОС соответственно, при этом узел ГСРФ состоит из генератора синусоиды с угловой частотой n₁(sinn₁t), где n - целое число, генератора синусоиды с угловой частотой n₂(sinn₂t), первого регулируемого фазовращателя (РФ), набор из m выходов которого является первым набором из m выходов узла ГСРФ, а первый выход - первым выходом узла ГСРФ, второго РФ, набор из m выходов которого является вторым набором из m выходов узла ГСРФ, а первый выход - вторым выходом узла ГСРФ, отличающееся тем, что в узел ГАС введены первый и второй фазовращатели на 90^o, входы которых соединены с выходами генераторов sin₁t и sin₂t соответственно, а выходы являются третьим и четвертым выходами узла ГАС соответственно, в блок ФУС введены первый и второй сумматоры, выходы которых являются первым и вторым выходами блока ФУС соответственно, первый мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с первым и третьим выходами узла ГАС соответственно, а выход - с первым входом первого сумматора, второй мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с третьим и первым выходами узла ГАС соответственно, а выход - с первым входом второго сумматора, третий мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с четвертым и вторым выходами узла ГАС соответственно, а выход - с вторым входом первого сумматора, четвертый мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с вторым и четвертым выходами узла ГАС соответственно, а выход - с вторым входом второго сумматора, при этом третьи входы первого, второго, третьего и четвертого мультиплексоров соединены и подключены к входу узла ГАС, в узел ГСРФ введены первый и второй фазовращатели на 90^o, выходы которых являются третьим и четвертым выходами узла ГСРФ соответственно, а входы соединены с первыми выходами первого и второго РФ соответственно, при этом выходы генераторов sinn₁t и sinn₂t соединены с входами первого и второго РФ соответственно, а входы соединены между собой и являются входом узла ГСРФ и входом узла ФОС, в узел ФОС введены первый мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с первым и третьим выходами узла ГСРФ соответственно, а выход является первым выходом узла ФОС, второй мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с третьим и первым выходами узла ГСРФ соответственно, а выход является вторым выходом узла ФОС, третий мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с четвертым и вторым выходами узла ГСРФ соответственно, а выход является третьим выходом узла ФОС, четвертый мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с вторым и четвертым выходами узла ГСРФ соответственно, а выход является четвертым выходом узла ФОС, при этом третьи входы первого, второго, третьего и четвертого мультиплексоров соединены и подключены к входу узла ФОС, в узел разуплотнения введены третий и четвертый перемножители, первые входы которых соединены с первым входом второго перемножителя, а вторые входы являются четвертым и пятым входами узла разуплотнения соответственно, которые соединены с третьим и четвертым выходами узла ФОС соответственно, первый и второй сумматоры, первые входы которых соединены с выходами первого и второго перемножителей соответственно, а вторые входы - с выходами третьего и четвертого перемножителей соответственно, первый и второй интеграторы, первые входы которых соединены с выходами первого и второго сумматоров соответственно, первый и второй элементы выборки и запоминания, первые входы которых соединены с выходами первого и второго интеграторов соответственно, а выходы являются первым и вторым выходами узла разуплотнения соответственно, при этом вторые входы первого и второго интеграторов и вторые входы первого и второго элементов выборки и запоминания соединены между собой и являются шестым входом узла разуплотнения, в блок ОСОИ введены узел вычисления и управления индикацией (ВУИ), первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами узла разуплотнения соответственно, а первая выходная шина - с входной шиной индикатора угла пеленга, индикатор уровня амплитуды, входная шина которого соединена с второй выходной шиной узла ВУИ, узел формирования импульса запуска, выход которого соединен с третьим входом узла ВУИ и шестым входом узла разуплотнения, регулируемая линия задержки, первый и второй входы которой соединены с первым и вторым выходами ЗГ соответственно, а выход - с входом узла ФОС, с входом узла формирования импульса запуска и вторыми входами фильтров РФ1 и РФ2.

3. Устройство одноканального радиопеленгования квазигармонических сигналов при минимальном числе неподвижных ненаправленных антенных элементов, содержащее антенную систему из пяти ненаправленных антенных элементов, из которых первые четыре антенных элемента расположены на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности радиуса R</4 и упорядочены таким образом, что первый и второй антенные элементы образуют на плоскости прямую линию, проходящую через центр окружности с юга на север, а третий и четвертый антенные элементы - прямую линию, проходящую через центр окружности с запада на восток, а пятый антенный элемент расположен в центре окружности, радиоприемное устройство амплитудно-модулированных сигналов (АМ-РПУ), блок уплотнения и модуляции амплитуды (УМА), первые четыре входа которого подключены к выходам с соответствующими номерами первых четырех антенных элементов, вход A_о - к выходу пятого антенного элемента, при этом выход блока УМА подключен к входу АМ-РПУ, блок формирования управляющих ортогональных сигналов (ФУС), первый и второй выходы которого соединены с пятым и шестым входами блока УМА соответственно, при этом блок ФУС содержит узел генерации аналоговых сигналов (ГАС), состоящий из генератора синусоиды с угловой частотой ₁(sin₁t) и генератора синусоиды с угловой частотой ₂(sin₂t); выходы которых являются первым и вторым выходами узла ГАС соответственно, а входы соединены и являются входом узла ГАС и входом блока ФУС, блок обработки сигналов и отображения информации (ОСОИ), вход которого соединен с выходом AM-РПУ, а выход - с входом блока ФУС, при этом блок ОСОИ содержит режекторный фильтр частоты ₁ (РФ1), первый усилитель, вход которого соединен с выходом РФ1, режекторный фильтр частоты ₂ (РФ2), первый вход которого соединен с выходом первого усилителя, второй усилитель, вход которого соединен с выходом РФ2, громкоговоритель, вход которого соединен с выходом второго усилителя, задающий генератор (ЗГ) с периодом Т=2Т_о, первый выход которого является выходом блока ОСОИ, индикатор угла пеленга, узел разуплотнения, первый вход которого соединен с первым входом фильтра РФ1 и является входом блока ОСОИ, при этом узел разуплотнения состоит из первого и второго перемножителей, первые входы которых соединены и являются первым входом узла разуплотнения, а вторые входы являются вторым и третьим входами узла разуплотнения соответственно, узел формирования опорных сигналов (ФОС), первый набор из m выходов и второй набор из m выходов которого соединены с набором из m входов фильтра РФ1 и с набором из m входов фильтра РФ2 соответственно, первый выход - с вторым входом узла разуплотнения, а второй выход - с третьим входом узла разуплотнения, при этом узел ФОС содержит узел генерации сигналов с регулируемыми фазами (ГСРФ), первый набор из m выходов и второй набор из m выходов которого являются первым набором из m выходов и вторым набором из m выходов узла ФОС соответственно, при этом узел ГСРФ состоит из генератора синусоиды с угловой частотой n₁(sinn₁t), где n - целое число, генератора синусоиды с угловой частотой n₂(sinn₂t), первого регулируемого фазовращателя (РФ), набор из m выходов которого является первым набором из m выходов узла ГСРФ, а первый выход - первым выходом узла ГСРФ, второго РФ, набор из m выходов которого является вторым набором из m выходов узла ГСРФ, а первый выход - вторым выходом узла ГСРФ, отличающееся тем, что в узел ГАС введены первый и второй фазовращатели на 90^o, входы которых соединены с выходами генераторов sin₁t и sin₂t соответственно, а выходы являются третьим и четвертым выходами узла ГАС соответственно, в блок ФУС введены первый и второй сумматоры, выходы которых являются первым и вторым выходами блока ФУС соответственно, первый мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с первым и третьим выходами узла ГАС соответственно, а выход - с первым входом первого сумматора, второй мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с третьим и первым выходами узла ГАС соответственно, а выход - с первым входом второго сумматора, третий мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с четвертым и вторым выходами узла ГАС соответственно, а выход - с вторым входом первого сумматора, четвертый мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с вторым и четвертым, выходами узла ГАС соответственно, а выход - с вторым входом второго сумматора, при этом третьи входы первого, второго, третьего и четвертого мультиплексоров соединены и подключены к входу узла ГАС, в узел ГСРФ введены первый и второй фазовращатели на 90^o, выходы которых являются третьим и четвертым выходами узла ГСРФ соответственно, а входы соединены с первыми выходами первого и второго РФ соответственно, при этом выходы генераторов sinn₁t и sinn₂t соединены с входами первого и второго РФ соответственно, а входы соединены между собой и являются входом узла ГСРФ и входом узла ФОС, в узел ФОС введены первый мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с первым и третьим выходами узла ГСРФ соответственно, а выход является первым выходом узла ФОС, второй мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с третьим и первым выходами узла ГСРФ соответственно, а выход является вторым выходом узла ФОС, третий мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с четвертым и вторым выходами узла ГСРФ соответственно, а выход является третьим выходом узла ФОС, четвертый мультиплексор, первый и второй входы которого соединены с вторым и четвертым выходами узла ГСРФ соответственно, а выход является четвертым выходом узла ФОС, при этом третьи входы первого, второго, третьего и четвертого мультиплексоров соединены и подключены к входу узла ФОС, в узел разуплотнения введены третий и четвертый перемножители, первые входы которых соединены с первым входом второго перемножителя, а вторые входы являются четвертым и пятым входами узла разуплотнения соответственно, которые соединены с третьим и четвертым выходами узла ФОС соответственно, первый и второй сумматоры, первые входы которых соединены с выходами первого и второго перемножителей соответственно, а вторые входы - с выходами третьего и четвертого перемножителей соответственно, первый и второй интеграторы, первые входы которых соединены с выходами первого и второго сумматоров соответственно, первый и второй элементы выборки и запоминания, первые входы которых соединены с выходами первого и второго интеграторов соответственно, а выходы являются первым и вторым выходами узла разуплотнения соответственно, при этом вторые входы первого и второго интеграторов и вторые входы первого и второго элементов выборки и запоминания соединены между собой и являются шестым входом узла разуплотнения, в блок ОСОИ введены узел вычисления и управления индикацией (ВУИ), первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами узла разуплотнения соответственно, а первая выходная шина - с входной шиной индикатора угла пеленга, индикатор уровня амплитуды, входная шина которого соединена с второй выходной шиной узла ВУИ, узел формирования импульса запуска, выход которого соединен с третьим входом узла ВУИ и шестым входом узла разуплотнения, регулируемая линия задержки, первый и второй входы которой соединены с первым и вторым выходами ЗГ соответственно, а выход - с входом узла ФОС, с входом узла формирования импульса запуска и с вторыми входами фильтров РФ1 и РФ2.

Описание изобретения к патенту

Текст описания в факсимильном виде (см. чертежи) Тс