АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ВРЕМЕННОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ

АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ВРЕМЕННОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ УСИЛЕНИЯ
Полезная модель относится к приемникам систем, использующим отражение или вторичное излучение радиоволн (радиолокационной системы РЛС), с автоматически изменяющимся коэффициентом усиления приемника в течение периода повторения импульсов и представляет собой законченный аппаратно-программный комплекс временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ) видеосигнала, принимаемого с приемного тракта РЛС.
Известно устройство временной автоматической регулировки усиления (см. авторское свидетельство СССР №1704116, МПК G01S7/34, H03G3/20,опубл. 07.01.1992), содержащее регулируемый усилитель, видеодетектор, первый и второй пороговые блоки, блок памяти, блок сложения, формирователь управляющего напряжения, синхронизатор и блок оценки среднего значения, который содержит первый и второй элементы И, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, первый и второй накапливающие сумматоры, первый и второй вентили и формирователь разности кодов.
Недостатком известного ВАРУ является невозможность задания оператором РЛС секторов действия ВАРУ в интересуемых секторах обзора, а также регулирования глубины ВАРУ.
Наиболее близким техническим решением является устройство автоматической регулировки усиления радиолокационного приемника, включающее в себя измеритель амплитуды, блок коррекции, блоки оперативной памяти, пороговый блок, ЦАП, приемник, синхронизатор (см. авторское свидетельство СССР №1632203,МПК G01S7/34,G01S7/36, опубл. 10.01.1996).
Недостатком является невозможность задания оператором РЛС секторов действия ВАРУ в интересуемых секторах обзора, а также регулирования глубины ВАРУ.
Задачей полезной модели является разработка адаптивной ВАРУ с расширенными возможностями, в частности с возможностью включения адаптивной ВАРУ оператором РЛС только в интересующем секторе обзора, а также с возможностью изменения глубины адаптивного ВАРУ.
Технический результат заключается в повышении степени защиты приемного тракта РЛС за счет предотвращения перегрузки от мощных отражений и, как следствие, в улучшении наблюдаемости целей.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство временной автоматической регулировки усиления, содержащее блок оперативного запоминающего устройства и цифро-аналоговый преобразователь, снабженный выходом для управляющего напряжения, согласно решению содержит: коммутатор, соединенный с цифро-аналоговым преобразователем и блоком оперативного запоминающего устройства; блок управления, соединенный с коммутатором и снабженный входом для сигнала обнуления внутреннего счетчика дистанции, входом для сигнала обнуления счетчика пеленга и входом для сигнала частоты квантования; преобразователь, соединенный с блоком управления; вычислитель, соединенный с преобразователем и снабженный входом для сигнала частоты квантования, входом для управляющих сигналов оператора и входом для видеосигнала от приемника радиолокационной станции. При этом оперативное запоминающее устройство выполнено двухпортовым.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема заявляемого устройства. Позициями на чертеже обозначены:
1 - блок управления;
2 - преобразователь интерфейса;
3 - цифро-аналоговый преобразователь;
4 - вычислитель;
5 - коммутатор;
6 - оперативное запоминающее устройство;
7 - видеоусилитель;
8 - детектор;
9 - усилитель высоких частот.
Заявляемое адаптивное ВАРУ имеет следующую конструкцию. Устройство содержит блок управления 1, преобразователь интерфейса 2 (RS-422), цифро-аналоговый преобразователь 3 (ЦАП), вычислитель 4, коммутатор 5, двухпортовый блок оперативного запоминающего устройства 6 (ОЗУ), видеоусилитель 7, детектор 8, усилитель 9высоких частот (ВЧ), при этом блоки 1,2,3,4,5,6 образуют заявляемое адаптивное устройство ВАРУ. Блок управления представляет собой микроконтроллер 1887ВЕ4У с соответствующим программным обеспечением (ПО), позволяющим блоку выполнять все предусмотренные функции. Коммутатор представляет собой программируемую логическую схему (ПЛИС) 5576XC1Т с соответствующим ПО, позволяющим ему выполнять все предусмотренные функции. Вычислитель - это программируемая ЭВМ с соответствующим ПО, входом 4.3 для ввода данных от оператора и входом 4.4 для сигнал частоты квантования, а также интерфейсами взаимодействия с видеоусилителем 7 и преобразователем 2.
Первый выход 4.1 вычислителя 4 соединен с первым входом 2.1преобразователя интерфейсов 2. Второй вход 2.2 преобразователя интерфейсов 2соединен с шестым входом 1.6 блока управления 1. Первый 2.1 и второй 2.2 входы преобразователя интерфейсов 2 являются двунаправленными. Пятый выход 1.5 блока управления 1соединен с первым входом 5.1 коммутатора 5.Второй вход 5.2 коммутатора 5соединен с четвертым входом 1.4 блока управления 1, причем оба этих входа являются двунаправленными и служат для передачи/чтения данных. Десятый выход 5.10 коммутатора 5 соединен с первым входом 6.1 блока двухпортового ОЗУ 6 и служит для адресации ячейки памяти. Девятый выход 5.9 коммутатора 5 соединен со вторым входом 6.2 блока двухпортового ОЗУ 6.Восьмой выход 5.8 коммутатора 5 соединен с третьим входом 6.3 блока двухпортового ОЗУ 6, причем оба этих входа являются двунаправленными и служат для передачи данных. Седьмой выход 5.7 коммутатора 5 соединен с четвертым входом 6.4 блока двухпортового ОЗУ 6 и служит для адресации ячейки памяти. Шестой выход 5.6 коммутатора 5 соединен с пятым входом 6.5 блока двухпортового ОЗУ 6.Пятый выход 5.5 коммутатора 5 соединен с шестым входом 6.6 блока двухпортового ОЗУ 6, причем оба этих входа являются двунаправленными и служат для передачи данных. Четвертый выход 5.4 коммутатора 5 соединен с вторым входом 3.2 ЦАП 3 и предназначен для передачи цифрового кода. Третий выход 5.3 коммутатора 5 соединен с третьим входом 3.3 ЦАП 3 и предназначен для передачи сигналов управления ЦАП 3. Первый выход 3.1 ЦАП 3 соединен с первым входом 9.1 усилителя ВЧ 9. Второй вход 9.2 усилителя ВЧ 9 соединен со входом приемника РЛС (на чертеже не показан). Третий выход 9.3 усилителя ВЧ 9 соединен со вторым входом 8.2 детектора 8. Первый выход 8.1 детектора 8 соединен со вторым входом 7.2 видеоусилителя 7. Первый выход 7.1 видеоусилителя 7 соединен с вторым входом 4.2 вычислителя 4.
Работа системы адаптивной ВАРУ состоит в следующем. Сигнал от входа приемника РЛС поступает на второй вход 9.2 усилителя 9, усиливается и с третьего выхода 9.3 усилителя 9 поступает на второй вход 8.2 детектора 8. Детектор 8 выделяет огибающую из радиосигнала и передает видеосигнал на видеоусилитель 7. С первого выхода 7.1 видеоусилителя 7 на второй вход 4.2 вычислителя 4 усиленный аналоговый видеосигнал поступает для оцифровки. Вычислитель 4 выделяет кольцо в круговом радиолокационном изображении (РЛИ) и разбивает кольцо на сегменты в количестве от 0 до 511. В вычислителе 4 происходит накопление РЛИ внутри каждого сегмента, а затем находится среднее арифметическое значение амплитуды в текущем сегменте. Полученное значение умножается на величину глубины адаптивного ВАРУ (0…1), в результате получается цифровой код, который попадет на ЦАП ВАРУ. На четвертый вход 4.4 вычислителя 4 поступает сигнал частоты квантования ЧК от генератора тактовой частоты (на чертеже не показан). На третий вход 4.3 вычислителя 4 поступают данные от оператора РЛС, который задает зону, в которой будет происходить анализ мощности отражений, с возможностью изменения начала зоны и её конца (диапазон от 0,015 км до 3 км с шагом 100м), оператор также может выбрать глубину адаптивной ВАРУ от (0 до 1 с шагом 0,01). При подаче с источников питаний напряжений +5В, +27В (источники питания на фигуре не показаны) вычислитель 4 формирует цифровые данные, которые содержат значения напряжений в цифровом виде, границы действия этих напряжений, и передаёт их через первый выход 4.1 вычислителя 4 на первый вход 2.1 преобразователя 2. На первый вход 1.1 блока управления 1 поступает импульс запуска передатчика (ИЗП) с передатчика РЛС (передатчик на рисунке не показан), который обнуляет внутренний счетчик дистанции. На второй вход 1.2 блока управления 1 поступает сигнал отметки нуля (НОС), служащий для обнуления счетчика пеленга. Счетчик пеленга определяет границу зоны действия адаптивной ВАРУ по пеленгу (углу). На третий вход 1.3 блока управления 1 поступает сигнал частоты квантования (ЧК), служащий тактовым сигналом для счетчика дистанции. Счетчик дистанции определяет границу зоны действия адаптивной ВАРУ по дальности и совместно с счетчиком пеленга образуют i-й сегмент зоны действия адаптивной ВАРУ. От пятого выхода 1.5 блока управления 1 на первый вход 5.1 коммутатора 5 поступает сигнал с информацией о режиме работы блока управления. Коммутатор 5 определяет логику работы двухпортового ОЗУ 6, позволяя одновременно проводить запись и считывание информации поступающую от блока управления 1 и отслеживая, чтобы над одной и той же ячейкой памяти не производились одновременно операции записи и чтения. Приоритетом считается операция чтения. От девятого выхода 5.9 коммутатора 5 на второй вход 6.2 блока двухпортового ОЗУ 6 и от шестого выхода 5.6 коммутатора 5 на пятый вход 6.5 блока двухпортового ОЗУ 6 поступают сигналы управления блоком двухпортового ОЗУ 6. Считанные коммутатором 5 цифровые данные из двухпортового ОЗУ 6 передаются на вход ЦАП ВАРУ 3, где они преобразуются в управляющее напряжение. От первого выхода 3.1 ЦАП 3 на первый вход 9.1 усилителя ВЧ 9 передается управляющее напряжение.