РСРЗ с временной селекцией

РСРЗ с временно) й селекцией называются радиосистемы, осуществляющие достаточно достоверное измерение дальности до цели при помощи выделения по временны м признакам сигнала на фоне помеховых напряжений.

Структурная схема РСРЗ с временно) й селекцией изображена на рис. 5.63.

Излучаемые радиочастотные импульсы под воздействием сигналов синхрони­затора 1 формируются в радиопередающем устройстве 2, после чего поступают в антенный переключатель 3 и через антенну излучаются в пространство.

Рис. 5.63. Структурная схема РСРЗ с временно й селекцией:

1 — синхронизатор; 2 — радиопередающее устройство; 3 — антенный переключатель; 4 — ра­диоприемное устройство; 5 — амплитудный детектор; 6 — селектирующее устройство; 7 — ана­лизатор; 8 — индикатор

Принятые из пространства радиоимпульсы (как отраженные от цели, так и по­меховые) с выхода антенны подаются на антенный переключатель и далее с вы­хода радиоприемного устройства 4 — на амплитудный детектор 5. Затем видео­импульсы (как отраженные от цели, так и помеховые) вводятся в селектирующее устройство 6, которое выполняет тот или иной вид временной селекции. Анализа­тор 7, работающий с отселектированными видеоимпульсами, извлекает содержа­щуюся в них информацию о дальности R_Ц до цели, и эта информация высвечива­ется на экране индикатора 8.

РСРЗ с временно й селекцией используют три вида этой селекции:

^ по времени прихода;

^ по частоте повторения;

^ по длительности импульсов.

Структура селектирующего устройства строится в зависимости от выбранного вида временно й селекции.

Рассмотрим селекцию по времени прихода. Этот вид селекции может быть осуществлен как для простых, так и для сложных радиоимпульсов.

Для простых радиоимпульсов временная селекция выполняется с помощью так называемых селекторных импульсов (стробов).

Если требуется отселектировать полный импульс, применяется схема, струк­тура которой и эпюры напряжений изображены на рис. 5.64. Поскольку данная схема является одной из конкретизации выполнения селектирующего устрой­ства 6, то нумерация узлов продолжена относительно нумерации на рис. 5.63.

Рис. 5.64. Структурная схема (а) и эпюры напряжений временного селектора полного импульса (б): 9 — блок включения; 10 — генератор селекторного импульса

Совокупность импульсов, среди которых находится тот, который подлежит се­лекции, поступает от амплитудного детектора 5 на первый вход блока включе­ния 9. На второй вход данного блока подается селекторный импульс, сформиро­ванный генератором 10 по сигналу, поступившему от анализатора 7. Тогда на вы­ход указанного блока приходит только отселектированный (выбранный из посту­пившей совокупности) импульс.

Если требуется отселектировать не сам импульс, а его фронты, используется (для случая селекции переднего фронта) схема, структура и эпюры напряжений которой приведены на рис. 5.65. Нумерация узлов этой схемы образована соче­танием нумераций, представленных на рис. 5.63 и 5.64.

Входной импульс, обладающий протяженными фронтами, поступает от ампли­тудного детектора 5 на вход дифференцирующего каскада 11, напряжение на вы­ходе которого пропорционально производной по времени от данного импульса. Полученное напряжение подается на первый вход блока включения 9. На второй вход этого блока поступает селекторный импульс, выработанный генератором 10 по сигналу от анализатора 7. Поскольку селекторный импульс совпадает во вре­

мени с передним фронтом входного импульса, то на выходе блока включения оказывается напряжение, пропорциональное производной от переднего фронта входного импульса. Задний фронт входного импульса выделяется аналогичным образом.

Рис. 5.65. Структурная схема (а)

и эпюры напряжений временно го селектора переднего фронта импульса (б):

9 — блок включения; 10 — генератор селекторного импульса; 11 — дифференцирующий каскад

Следует отметить, что в практике временно й селекции нередки случаи, когда селекторный импульс подается на вход радиоприемного устройства 4 (рис. 5.63). Принцип селекции и в такой ситуации остается неизменным.

Что касается сложных импульсов (например, линейно-частотно-модулированных радиоимпульсов — рис. 3.40), то для их временной селекции на фоне поме­ховых радиоимпульсов применяется рассмотренный ранее (рис. 3.41) фильтр сжатия, устанавливаемый в радиоприемном устройстве 4 (рис. 5.63). Эпюры на­пряжений, поясняющие суть временной селекции для ЛЧМ импульсов, приведены на рис. 5.66.

Рис. 5.63. Эпюры, поясняющие принцип временной фильтрации ЛЧМ сигналов на фоне помех

Рис. 5.63. Эпюры, поясняющие принцип временной фильтрации ЛЧМ сигналов на фоне помех

Радиосигналы, излучаемые РСРЗ, имеют огибающую U_СГ(t) и частоту заполне­ния /_СГ(0. При этом для конкретности четные радиосигналы имеют линейно-нарастающую f_СГ(t), а нечетные — линейно-падающую f_СГ(t) частоты внутриимпульсно­го заполнения. Поскольку перепады частот f_Д достаточно значительны, разведы­вательные радиосистемы противника обычно не успевают отследить закон изме­

нения внутриимпульсной частоты f_СГ(t), и помеховые радиосистемы противника формируют в ответ также ЛЧМ радиоимпульсы, но со значительно меньшим пе­репадом внутриимпульсной частоты заполнения f_Пх(t). В результате радиоприем­ное устройство РСРЗ (с фильтром сжатия) вырабатывает напряжение U_СЖ(t), в ко­тором сжатый импульс сигнала цели всегда располагается посредине между не­четным и четным сжатыми импульсами помехи.

Данный метод весьма эффективен — с его помощью можно отселектировать достаточно слабый (на 25 дБ ниже уровня помехи по мощности) сигнал от цели.

Рассмотрим временную селекцию импульсов по частоте повторения.

В этом случае наиболее часто используется принцип совпадения импульсов. Структурная схема наиболее употребительного временно го селектора и эпюры, поясняющие суть его функционирования, представлены (для трехимпульсной си­туации) на рис. 5.67. Нумерация узлов здесь продолжает нумерацию, приведен­ную на рис. 5.63-5.65, поскольку данная схема является одной из реализаций селектирующего устройства 6 (рис. 5.63).

а) б)

Рис. 5.67. Структурная схема временно го селектора по частоте повторения импульсов (а)

и эпюры напряжений (б):

12 — первая линия задержки на Т_П; 13 — вторая линия задержки на Т_П; 14 — схема совпадений

Последовательность, состоящая из отраженных от цели (заштрихованы) и по­меховых импульсов, поступает на первую линию задержки 12 на Т_П и первый вход схемы совпадений 14. При этом импульсы от цели следуют с постоянным перио­дом повторения Т_П, а помеховые импульсы — хаотично. Смещенная на Т_П после­довательность с выхода первой линии задержки подается на вторую линию за­держки 13 (также на Т_П) и второй вход схемы совпадений. Наконец, та же после­довательность, задержанная еще раз на Т_П, с выхода второй линии задержки по­ступает на третий вход схемы совпадения.

На выход схемы совпадения пройдут только импульсы, одновременно присут­ствующие на всех ее входах, т. е. импульсы цели. Хаотично следующие друг за другом импульсы помехи на выходе схемы совпадения оказаться не смогут.

Рассмотрим временну ю селекцию по длительности импульсов.

На рис. 5.68 представлены структурная схема наиболее часто употребля­емого временно) го селектора по длительности и эпюры напряжений в различных точках этого селектора. Так как данный селектор является одной из реализаций селектирующего устройства 6 (рис. 5.63), то нумерация узлов этого селектора выполнена с учетом нумераций узлов, приведенных на рис. 5.63-5.68.

Импульсная последовательность, представляющая собой совокупность отра­женного от цели сигнала (длительностью _и) и помеховых импульсов, поступает на вход схемы дифференцирования 15, которая формирует короткие импульсы, соответствующие переднему и заднему фронтам входных импульсов. Эти корот­кие импульсы подаются как на первый инвертор 16, изменяющий полярности этих

импульсов на противоположные, так и на линию задержки на _и 17. Затем выход­ные короткие импульсы этих узлов поступают на схему совпадения 18 и второй инвертор 19. Короткий импульс на выходе схемы совпадения появится только в том случае, когда на обоих ее входах будут одновременно присутствовать поло­жительные короткие импульсы (это случится лишь когда на входе селектора будет присутствовать импульс длительности _и). Что касается второго инвертора, то он изменит полярность входных коротких импульсов на противоположные. Выходной блок включения 20 срабатывает только от положительных импульсов, поступаю­щих на его вход: импульс с выхода схемы совпадения запускает его (начинается формирование выходного сигнала), а импульс с выхода второго инвертора оста­навливает его функционирование (формирование выходного сигнала завершает­ся), в результате чего на выходе блока включения образуется импульс длительно­сти _и, смещенный на величину _и относительно отраженного от цели импульса во входной (для селектора) последовательности.

Рис. 5.68. Структурная схема временно го селектора по длительности импульсов (а)

и эпюры напряжений (б):

15 — схема дифференцирования; 16 — первый инвертор; 17 — линия задержки на т_И; 18 — схема совпадения; 19 — второй инвертор; 20 — блок включения

Отметим, что если импульс с выхода схемы совпадения отсутствует, то блок включения не срабатывает. Поэтому импульсы, имеющие отличную от т_И длитель­ность, через данный временно й селектор не проходят.

Поиск по сайту: