УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ПАРАМЕТРОВ СЛОЖНЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ
DEVICE FOR ANALYSING PARAMETERS OF COMPOSITE RADAR SIGNALS

Изобретение относится к приемным устройствам импульсной информации, работающим в широком диапазоне параметров модуляции сигналов и предназначено для использования в системах радиотехнической разведки (РТР) и пассивных системах целеуказания (ПСЦУ) в качестве аппаратуры для различения сигналов по виду внутриимпульсной модуляции и оценки параметров модуляции.
В настоящее время известны устройства для различения импульсных радиолокационных сигналов по виду внутриимпульсной модуляции и измерения параметров их модулирующих функций.
Известно устройство, которое измеряет девиацию частоты сигналов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), определяет число перебросов фазы в коде сигналов с бинарной фазовой манипуляцией 0, π (ФМ) и формирует признаки модуляции сложных сигналов (ЛЧМ или ФМ). Известное устройство отличается высокой чувствительностью измерительного канала, однако узкий диапазон рабочих частот и узкий диапазон анализируемых параметров модуляции сложных сигналов существенно ограничивает его практическое применение.
Устройства по авт. свид. №1840896 (заявка №2206387 от 5.07.76 г.) и авт. свид. №1840900 (заявка №2229070 от 19.12.77 г.) производят те же операции, что и первый аналог. Данные устройства имеют высокую чувствительность, широкий диапазон изменения рабочих частот и параметров модуляции сложных сигналов. Недостатком устройств являются ограниченные функциональные возможности, т.е. известные устройства анализируют только ЛЧМ и ФМ сигналы.
Известно также устройство, которое производит различение импульсных ЛЧМ, ФМ и простых сигналов (под простыми сигналами понимаем сигналы с постоянной частотой заполнения). В данном устройстве по сравнению со вторым аналогом расширены функциональные возможности, выраженные в обработке трех видов сигналов. Недостатком устройства является узкий рабочий диапазон частот при обработке ФМ и простых сигналов, а также отсутствие возможности различения простых радиосигналов с паразитной частотной модуляцией (ЧМ) на переднем и заднем фронтах (необходимость различения таких сигналов обосновывается ниже).
При обработке простых сигналов с паразитной ЧМ на фронтах известное устройство принимает решение о приеме ЛЧМ сигналов, т.е. устройство имеет низкую достоверность различения сигналов.
Устройство по авт. свид. №1840877, описанное в заявке на изобретение №2235624 от 13.04.78 г., измеряет параметры модулирующих функций сложных сигналов и отличается от вышеописанных аналогов высокой достоверностью различения ЛЧМ и ФМ радиосигналов. Повышение достоверности различения сложных сигналов получено за счет исключения на выходе автокоррелятора напряжений биений, возникающих на фронтах простых сигналов с паразитной ЧМ. Недостатком известного устройства является отсутствие возможности различения простых сигналов с паразитной ЧМ на фронтах.
Отметим, что этот недостаток имеют все ранее рассмотренные аналоги.
Анализ современных и перспективных РЛС вероятного противника показал, что для решения различных тактических задач в качестве зондирующих используются сложные сигналы и последовательности простых сигналов.
Наличие в радиолокационном поле широкого класса сложных и простых сигналов требует в системах РТР и ПСЦУ решения задачи достоверного различения сигналов по виду внутриимпульсной модуляции и измерения параметров их модулирующих функций. Данная информация необходима для осуществления селекции и идентификации РЛС вероятного противника.
Характерной особенностью РЛС, использующих простые сигналы, является наличие на переднем и заднем фронтах радиоимпульса паразитной ЧМ, величина которой зависит от способа формирования сигнала и может находиться в пределах от сотен килогерц до нескольких мегагерц. Наличие паразитной ЧМ дает возможность наряду с традиционно используемой информацией о несущей частоте, длительности и периоде повторения перехваченных радиосигналов использовать величину паразитной ЧМ в качестве параметра тонкой внутриимпульсной структуры простых сигналов для селекции и идентификации РЛС и их носителей по индивидуальным признакам.
Предлагаемое устройство устраняет недостаток ранее рассмотренных аналогов и позволяет наряду с различением и измерением параметров ЛЧМ и ФМ сигналов, различать простые сигналы с паразитной ЧМ на фронтах и измерять величину их паразитной частотной модуляции.
По технической сущности наиболее близким к заявляемому объекту является устройство по авт. свид. №1840877, описанное в заявке на изобретение №2235624 от 13.04.78 г., которое выбираем в качестве прототипа.
Известное устройство содержит канал обработки ФМ сигнала, автокоррелятор, формирователь управляющих импульсов, цепь, состоящую из последовательно включенных первой линии задержки, первого ключа, второй линии задержки, второго ключа, которую в дальнейшем для простоты и удобства изложения текста настоящей заявки будем именовать как блок исключения паразитной ЧМ; блок формирования признака ЛЧМ сигнала, измеритель девиации частоты и блок коммутации. Входы канала обработки ФМ сигнала, автокоррелятора и формирователя управляющих импульсов соединены вместе и являются входом устройства. Первый и второй выходы канала обработки ФМ сигнала соответственно подключены к первому и второму входам блока коммутации. Выход автокоррелятора через последовательно соединенные блок исключения паразитной ЧМ и блок формирования признака ЛЧМ сигнала подключен к третьему входу блока коммутации, выход автокоррелятора через измеритель девиации частоты подключен также к четвертому входу блока коммутации. Первый и второй выходы формирователя управляющих импульсов соответственно подключены ко вторым входам канала обработки ФМ сигнала, блока исключения паразитной ЧМ, измерителя девиации частоты и ко входам сброса канала обработки ФМ сигнала, блока формирования признака ЛЧМ сигнала и измерителя девиации частоты.
Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, т.е. известное устройство различает только ЛЧМ и ФМ сигналы и измеряет их параметры модуляции.
Целью настоящего изобретения является различение простых сигналов с паразитной ЧМ на фронтах.
Предлагаемое устройство имеет по сравнению с прототипом более широкие функциональные возможности, выраженные в различении и измерении параметров модуляции ЛЧМ, ФМ и простых сигналов с паразитной ЧМ на фронтах.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее канал обработки ФМ сигнала, автокоррелятор, формирователь управляющих импульсов, причем вход устройства подключен к соединенным вместе входам канала обработки ФМ сигнала, автокоррелятора и формирователя управляющих импульсов; блок исключения паразитной ЧМ, блок формирования признака ЛЧМ сигнала, измеритель девиации частоты и блок коммутации; при этом первый и второй выходы канала обработки ФМ сигнала соответственно подключены к первому и второму входам блока коммутации; выход автокоррелятора подключен к цепи последовательно соединенных блоков исключения паразитной ЧМ и формирования признака ЛЧМ сигнала, выход автокоррелятора через измеритель девиации частоты подключен также к четвертому входу блока коммутации; вторые входы блока исключения паразитной ЧМ, измерителя девиации частоты и канала обработки ФМ сигнала соединены вместе и подключены к первому выходу формирователя управляющих импульсов, второй выход которого подключен ко входам сброса канала обработки ФМ сигнала, блока формирования признака ЛЧМ сигнала и измерителя девиации частоты дополнительно введены второй блок формирования признака ЛЧМ сигнала, схема "И", ключ, выход автокоррелятора подключен к первому входу второго блока формирования признака ЛЧМ сигнала, выход которого соединен с первыми входами схемы "И" и ключа, выход цепи, состоящей из последовательно включенных блока исключения паразитной ЧМ, блока формирования признака ЛЧМ сигнала, соединен со вторым входом схемы "И", выход которой подключен к управляющему входу ключа и третьему входу блока коммутации, выход ключа соединен с пятым входом блока коммутации, вход сброса второго блока формирования признака ЛЧМ сигнала подключен ко второму выходу формирователя управляющих импульсов.
Введение в известное устройство дополнительных элементов и связей позволило получить новый эффект, заключающийся в различении простых сигналов с паразитной ЧМ на фронтах и измерении величины их паразитной частотной модуляции.
На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит канал обработки ФМ сигнала 1, автокоррелятор 2, формирователь управляющих импульсов 3, блок исключения паразитной ЧМ 4, блоки формирования признака ЛЧМ сигнала 5 и 7, измеритель девиации частоты 6, схему "И" 8, блок коммутации 9, ключ 10.
Входы канала обработки ФМ сигнала 1, автокоррелятора 2, формирователя управляющих импульсов 3 соединены вместе и являются входом устройства. Первый и второй выходы канала обработки ФМ сигнала 1 соответственно подключены к первому и второму входам блока коммутации 9. Входы блоков 4, 7 и измерителя девиации частоты 6 соединены вместе и подключены к выходу автокоррелятора 2. Выход блока 4 через блок 5 соединен со вторым входом схемы "И" 8, первый вход которой подключен к первому входу ключа 10 и выходу блока 7. Выход измерителя девиации частоты 6 соединен с четвертым входам блока коммутации 9. Выход схемы "И" 8 подключен к третьему входу блока коммутации 9 и управляющему входу ключа 10, выход которого соединен с пятым входом блока коммутации 9. Вторые входы блока исключения паразитной ЧМ 4, измерителя девиации частоты 6 и канала обработки ФМ сигнала 1 соединены вместе и подключены к первому выходу формирователя управляющих импульсов 3, второй выход которого подключен ко входам сброса канала обработки ФМ сигнала 1, блоков формирования признака ЛЧМ сигнала 5 и 7, измерителя девиации частоты 6. Выходами устройства являются четыре выхода блока коммутации 9:
- выход "Параметры модуляции";
- выход "ФМ";
- выход "ЛЧМ";
- выход "Простой".
Рассмотрим работу предлагаемого устройства. Канал обработки ФМ сигнала 1 реализован на основе квадратурного автокоррелятора и выдает информацию на первый и второй входы блока коммутации 9 только при поступлении ФМ сигналов, т.е. канал 1 инвариантен к простым и ЛЧМ сигналам. Отклик автокоррелятора 2 на ЛЧМ сигнал представляет отрезок гармонического напряжения биений. Напряжение биений с выхода автокоррелятора 2 одновременно поступает на входы блоков 4, 7 и измерителя 6. Блок 4 исключает из обработки информацию, соответствующую временному положению и длительности переднего и заднего фронтов радиосигнала, после чего напряжение биений с выхода блока 4 поступает на блок 5, который формирует из него видеоимпульс, поступающий с выхода блока 5 на второй вход схемы "И" 8. Блок 7 при подаче на него напряжения биений также формирует видеоимпульс, но при этом информация, соответствующая временному положению и длительности переднего и заднего фронтов ЛЧМ радиосигнала, из обработки не исключается. Видеосигнал с блока 7 поступает на первый вход схемы "И" 8 и первый вход ключа 10. При одновременном наличии сигналов с выхода блока 5 и блока 7 схема "И" 8 формирует на выходе видеоимпульс, соответствующий признаку приема ЛЧМ сигнала, который поступает через блок коммутации 9 на выход "ЛЧМ" устройства, а также на управляющий вход ключа 10 и закрывает его. При этом информация о девиации частоты ЛЧМ сигнала с измерителя девиации частоты 6 поступает через блок коммутации 9 на выход "Параметры модуляции" устройства.
Отклик автокоррелятора 2 на простой сигнал с паразитной ЧМ на фронтах представляет собой два отрезка напряжения биений, временное положение и длительность которых соответствуют временному положению и длительности переднего и заднего фронтов радиосигнала и постоянное напряжение, временное положение которого соответствует основному участку длительности радиосигнала, где отсутствует паразитная ЧМ. В блоке 4 исключается из обработки напряжение биений, соответствующее временному положению и длительности переднего и заднего фронтов простого радиосигнала, т.е. на вход блока 5 напряжения биений не поступают. При этом на выходе блока 5 видеосигнал не формируется (на выходе схемы "И" 8 импульс отсутствует).
С выхода автокоррелятора 2 сигнал биений поступает также на вход блока 7, в котором из двух отрезков напряжений биения, характеризующих наличие в простом сигнале паразитной ЧМ, формируется видеоимпульс, который через открытый ключ 10 и блок коммутации 9 проходит на выход "простой" устройства. При этом информация о величине паразитной частотной модуляции на фронтах простого радиосигнала с выхода измерителя 6 через блок коммутации 9 поступает на выход "Параметры модуляции" устройства. Видеосигналы с первого выхода формирователя управляющих импульсов 3 открывают канал обработки ФМ сигнала 1, блок 4 и измеритель 6 только на время длительности измеряемых сигналов, что способствует увеличению помехозащищенности устройства. В моменты времени, соответствующие положению заднего фронта импульса признака модуляции, на втором выходе формирователя управляющих импульсов 3 формируется видеосигнал, который подается на входы сброса канала обработки ФМ сигнала 1, блоков 4, 7 и измерителя девиации частоты 6, подготавливая анализатор к обработке новой информации.
Все функциональные части предлагаемого устройства выполнены по известным типовым схемам.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить новый эффект, заключающийся в различении простых сигналов с паразитной ЧМ на фронтах и измерении величины их паразитной частотной модуляции.
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.