РАЗЛИЧИТЕЛЬ СИГНАЛОВ
SIGNAL DISCRIMINATOR

Изобретение относится к приемникам импульсной информации, работающим в широком диапазоне изменения параметров сигналов, и предназначено для использования в системах радиотехнической разведки и пассивных системах целеуказания.
В настоящее время известны различители сигналов, реализованные на основе устройств свертки сигналов на поверхностных акустических волнах (конвольверов).
В качестве первого аналога рассмотрим устройство, описанное в отчете по НИР "Парсек" НИИ "Квант" 1975 г., которое производит различение импульсных сигналов с постоянной частотой заполнения (простых сигналов) и сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ).
Известное устройство имеет высокую чувствительность, достигнутую благодаря временному сжатию ЛЧМ сигналов. Недостатком устройства является отсутствие возможности различения сигналов с бинарной фазовой манипуляцией (ФМ).
В качестве второго аналога рассмотрим устройство по авт. свид. №1840894, заявка на изобретение 2202015 с приоритетом от 5.04.1976 г., в котором производится различение ЛЧМ, ФМ и простых сигналов.
Известное устройство имеет высокую чувствительность и высокую достоверность различения сигналов. Недостатком известного устройства является узкий диапазон изменения параметров модулирующих функций при различении простых сигналов.
В качестве третьего аналога рассмотрим устройство по авт. свид. № 1840905 (заявка на изобретение 2231687 от 12.12.1977), в котором производится различение ЛЧМ, ФМ и простых сигналов в достаточно широком диапазоне изменения параметров их модулирующих функций. Общим недостатком этого и рассмотренных устройств является ограниченные функциональные возможности, т.е. известные устройства различают только два-три вида сигналов.
Анализ зондирующих сигналов корабельных РЛС вероятного противника показал, что современные и перспективные радиолокационные комплексы характеризуются многообразием зондирующих сигналов, выбор вида которых определяется характером решаемой задачи и особенностями радиолокационной обстановки. Наряду с широко распространенными ЛЧМ (однонаправленной), ФМ и простыми сигналами находят практическое применение сигналы с симметричной частотной модуляцией (V-образн. ЧМ), позволяющие получить некоррелированные ошибки измерения дальности и скорости, осуществлять эффективное выделение движущихся целей на фоне пассивной помехи.
По технической сущности наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство по авт. свид. №1840905 от 12.12.1977 г., которое выбираем в качестве прототипа.
Известное устройство содержит блок формирования обращенного сигнала, блок формирования разностного сигнала, линию задержки, два сумматора (циркулятора), преобразователь частоты, конвольвер, пороговый обнаружитель и логическую схему. Вход устройства подключен ко входам блока формирования обращенного сигнала, линии задержки, блока формирования разностного сигнала и ко вторым входам циркуляторов. Выход блока формирования обращенного сигнала соединен с первым входом первого циркулятора, выход которого подключен к первому входу конвольвера. Выход линии задержки подключен к первому входу второго циркулятора, выход которого через преобразователь частоты соединен со вторым входом конвольвера. Второй вход блока формирования разностного сигнала и вход порогового обнаружителя соединены с выходом конвольвера. Выходы блока формирования разностного сигнала и порогового обнаружителя подключены ко входам логической схемы.
Недостатком известного устройства является невозможность различения сигналов с V-образной ЧМ, т.е. известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности.
Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее блок формирования обращенного сигнала, преобразователь частоты, линию задержки, два циркулятора, конвольвер, пороговый обнаружитель, логическую схему, причем вход устройства соединен со входом блока формирования обращенного сигнала, со вторым входом первого циркулятора и со входом линии задержки, выход блока формирования обращенного сигнала подключен к первому входу первого циркулятора, выход которого соединен с первым входом конвольвера, выход линии задержки соединен с первым входом второго циркулятора, выход конвольвера через пороговый обнаружитель подключен к первому входу логической схемы, введены третий циркулятор вторые конвольвер и пороговый обнаружитель, причем вход устройства через преобразователь частоты соединен со вторым входом второго циркулятора, выход которого подключен ко второму входу первого конвольвера, первый и второй входы третьего циркулятора соответственно соединены со входом и выходом линии задержки, а выходы первого и третьего циркуляторов подключены ко входам второго конвольвера, выход которого через второй пороговый обнаружитель подключен ко второму входу логической схемы.
Введение в известное устройство таких элементов и связей позволило получить новый эффект - расширение функциональных возможностей, выраженное в различении наряду с ЛЧМ, ФМ и простыми сигналами сигналов с V-образной ЧМ.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит преобразователь частоты 1, линию задержки 2, блок формирования обращенного сигнала 3, циркуляторы 4, 5, 6, логическую схему 7, пороговые обнаружители 8, 11, конвольверы 9, 10.
Входы блока формирования обращенного сигнала 3, преобразователя частоты 1, линии задержки 2 и вторые входы циркуляторов 4, 6 соединены вместе и являются входом устройства.
Выход блока формирования обращенного сигнала 3 подключен к первому входу циркулятора 4, выход которого соединен с первым входом конвольвера 9 и со вторым входом конвольвера 10. Входы циркулятора 5 соединены с выходами линии задержки 2 и преобразователя частоты 1, кроме того выход линии задержки 2 подключен к первому входу циркулятора 6. Выходы циркуляторов 5, 6 соответственно подключены ко второму входу конвольвера 9 и первому входу конвольвера 10. Выходы конвольверов 9, 10 через пороговые обнаружители 8, 11 соответственно подключены ко входам логической схемы 7.
Рассмотрим работу предлагаемого устройства.
В различителе обработка сигналов разделена на два этапа. На первом этапе обрабатываются сигналы, поступающие на входы конвольверов 9, 10 непосредственно и через преобразователь частоты 1. При этом преобразование частоты осуществляется таким образом, что на входах конвольвера 9 имеются взаимообращенные ЛЧМ сигналы. На втором этапе обработки на конвольверах 9, 10 осуществляется свертка обращенного в блоке 3 и задержанного в блоке 2 сигналов.
Отличительной особенностью обработки сигнала с V-образной ЧМ на первом этапе является то, что на выходе порогового обнаружителя 8 формируются два сжатых импульса. Обнаружение импульсов производится пороговыми обнаружителями 8, 11, которые выдают на логическую схему 7 стандартные по амплитуде видеоимпульсы. Количество видеоимпульсов, формирующихся на выходах пороговых обнаружителей 8, 11 на I и II этапах обработки ЛЧМ, ФМ, V-образной ЧМ и простых сигналов приведена в таблице №1.
Таблица 1
Вид сигнала
1-й этап обработки
2-й этап обработки
Суммарное количество импульсов
Пороговый обнаружитель 8
Пороговый обнаружитель 11
Пороговый обнаружитель 8
Пороговый обнаружитель 11
Простой
1
1
1
1
4
ЛЧМ
1
0
1
1
3
ФМ
0
0
1
1
2
V-обр. ЧМ
11
1
1
1
5
Анализ данных таблицы №1 показывает, что в суммарном количестве импульсов, поступающих на логическую схему 7, заключена информация о виде модуляции поступившего сигнала. При поступлении на входы логической схемы 7 2 импульсов принимается решение о приеме ФМ сигнала, при обнаружении 3 импульсов - ЛЧМ сигнала, при поступлении 4 импульсов - простого сигнала, а при обнаружении 5 импульсов - V-образной ЧМ.
Все элементы предлагаемого устройства выполнены по известным типовым схемам.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить новый эффект - расширение функциональных возможностей, выраженное в различении сигналов с V-образной ЧМ. Это позволяет в системах радиотехнической разведки и пассивных системах целеуказания улучшить качество решения задач селекции и идентификации сигналов, повысить вероятность правильного опознавания типа РЛС и его носителя, а также повысить эффективность радиоэлектронного подавления РЛС вероятного противника системами радиопротиводействия.