Имитатор радиосигналов

 

ИМИТАТОР РАДИОСИГНАЛОВ, содержащий задающий генератор, выход которого связан с первыми входами формирователя последовательностей импульсов, первые выходы которого связаны с входами формирователей сигналов, выходы которых связаны с входами фильтра, выход которого связан с выходным блоком, отличающийся тем, что, с целью более эффективной подготовки операторов к работе в реальных условиях , он имеет узел регулировки числа импульсов , узел синхронизации и формирователь управляющих сигналов, первый вход которого связан дополнительно с выходом задающего генератора, второй вход формирователя управляющих сигналов связан с выходом узла синхронизации, входы которого связаны с вторыми выходами формирователя последовательностей импульсов третий выход формирователя последовательностей импульсов соединен с первым входом узла регулировки числа импульсов, вторые входы которого связаны с выходами формирователя управляющих сигналов, выход узла регулировки числа импульсов соединен с вторым входом формирователя последовательностей импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1107155 эйли G 09 В 23/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO 3

СГ1

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3582715/28-12 (22) 21.04.83 (46) 07.08.84. Бюл. № 29 (72) А. П. Земляков и Б. И. Ефимов (53) 681.3.371.69 (088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР № 549830, кл. G 09 В 23/18, 1977. (54) (57) ИМИТАТОР РАДИОСИГНАЛОВ, содержащий задающий генератор, выход которого связан с первыми входами,формирователя последовательностей импульсов, первые выходы которого связаны с входами формирователей сигналов, выходы которых связаны с входами фильтра, выход которого связан с выходным блоком, отличающийся тем, что, с целью более эффективной подготовки операторов к работе в реальных условиях, он имеет узел регулировки числа импульсов, узел синхронизации и формирователь управляющих сигналов, первый вход которого связан дополнительно с выходом задающего генератора, второй вход формирователя управляющих сигналов связан с выходом узла синхронизации, входы которого связаны с вторыми выходами формирователя последовательностей импульсов третий выход формирователя последовательностей импульсов соединен с первым входом узла регулировки числа импульсов, вторые входы которого связаны с выходами формирователя управляющих сигналов, выход узла регулировки числа импульсов соединен с вторым входом формирователя последовательностей импульсов.!

107!55

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для операторов, работающих с аппаратурой, обеспечивающей безопасное вожление транспортных срелств, таких как самолеты, корабли и т.п., на которых используется радионавигационная аппаратура, позволяющая определять местоположение объекта Ilo принимаемым сигналам станции радионавигационных систем.

Известен имитатор радиосигналов, содержащий задающий генератор, соединенный с формирователями сигналов и формирователей последовательностей импульсов, подключенным к входам формирователей сигналов, выходы которых через фильтр соединены с выходным устройством, в качестве которого может быть аттенюатор сигналов, усилитель, блок изменения свойств радиоканала, к которому через аттенюатор присоединен генератор флуктуационных помех 11).

Недостатком известного устройства является невысокая эффективность подготовки операторов к работе в реальных условиях.

Цель изобретения — повышение эффективности подготовки операторов к работе в реальных условиях.

Указанная цель достигается тем, что имитатор радиосигналов. содержагций задающий генератор, выход которого связан с первыми входами формирователя последовательностей импульсов, первые выхолы которого связаны с входами формирователей сигналов, выходы формирователей сигналов связаны с входами фильтра, выход которого связан с выходным блоком, имеет узел регулировки числа импульсов, узел синхронизации и формирователь управляющих сигналов, первый вход которого связан дополнительно с выходом задающего генератора, второй вход формирователя управляющих сигналов связан с выходом узла синхронизации, входы которого связаны с вторыми выходами формирователя последовательностей импульсов, третий выход формирователя последовательностей импульсов соединен с первым входом узла регулировки числа импульсов, вторые входы которого связаны с выходами формирователя управляющих сигналов, выход узла регулировки числа импульсов соединен с вторым входом формирователя последовательностей и м п ул ьсо в.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — варианты выполнения схем отдельных узлов.

Устройство содержит задающий генератор 1, формирователь 2 последовательностей импульсов, делители 3 частоты на счетчиках, разряды 4 делителей частоты; дешиф5

55 раторы 5, формирователь 6 сигналов, фильтр

7, выходной блок 8, узел 9 регулировки числа импульсов, формирователь 10 управляющих сигналов, узел 11 синхронизации, делитель 12 частоты на триггерах, логические схемы И 13, логическую схему ИЛИ 14; дешифратор 15, логическую схему И 16, формирователь 17 кодов, преобразователь

18 код-интервал времени.

В предлагаемом устройстве задающий генератор 1 соединен с формирователем 2, состоящим из делителей 3 частоты, разряды 4 которых соединены последовательно, и дешифраторов 5. Выходы формирователя

2 соединены с формирователями 6 сигналов, и далее через фильтр 7 с выходным блоком

8. Узел 9 регулировки числа импульсов включен во входную цепь одного из разрядов делителя 3 частоты. Управляющие входы узла 9 соединены с формирователем 10 управляющих сигналов, который соединен с разрядами делителя 3 частоты через узел 1 синхронизации. Формирователь 10 управляющих сигналов состоит из делителя счетчика 12 и логических схем И 13. Узел

9 регулировки числа импульсов состоит из логических схем 13 и 14, но может быть выполнен и в виде логической схемы И 13.

Формирователь 10 управляющих сигналов может состоять из делителя 12, дешифратора 15 или реализуется в виде формирователя 17 колов и преобразователя 18 кодинтервал времени.

Работа устройства происходит следующим образом.

Периодический опорный сигнал с задающего генератора 1 поступает на формирователь 2 последовательностей импульсов, в котором частота его делится до требуемого значения в делителях 3 на счетчиках г двоичными и двоично-десятичными разрядами 4. а число импульсов и их взаимное временное положение относительно друг друга задается логическими схемами-дешифраторами 5, соединенными с разрядами 4 делителей 3 частоты. Выходные сигналы дешифраторов 5, являющиеся выходными сигналами формирователя 2 последовательностей импульсов, поступают на формирователи

6 сигналов, которые при поступлении входного импульса формируют выходной радиоимпульсный сигнал, при этом формирователь

6 сигналов является фактически преобразователем формы сигнала и может быть как аналогового типа, так и цифрового. Сформированные радиоимпульсные сигналы с формирователей 6 подаются через фильтр

7 на выходной блок 8, где устанавливается требуемы и уровень сигналов (с помощью усилителей или аттенюаторов), они смешиваются с сигналами помех (флуктуационных, узкополосных), формируемых внешними устройствами и т. п. Сформированный таким образом выходной сигнал поступает

1107155

55 на выход (выходной разъем), откуда поступает на испытываемую аппаратуру или на рабочее место оператора.

В рассмотренном случае формирования сигналы повторяются с периодом, определяемым коэффициентом деления делителей

3 частоты. Текущее значение временного положения импульсных сигналов в цикле работы и число импульсов определяется дешифраторами 5. Взаимное временное положение групп сигналов, формируемых соответствующими функциональными группами узлов делитель 3 — дешифратор 5, определяется начальными условиями работы делителей

3, устанавливаемых оператором.

При формировании сигналов с периодически изменяющимся относительно текущего значения временным положением на узел регулировки числа импульсов поступают управляющие импульсные сигналы с формирователя 10, на который подаются сигналы с делителя 3 частоты через узел 11 синхронизации.

Если с формирователя 10 подается ряд (а) импульсных сигналов на запрет (подстановку) импульса, то во входном сигнале рязряда 4 делителя 3 частоты оказывается запрещенным (дополнительно подставленным) соответствующее число (а) импульсов, следовательно выходной сигнал делителя

3 частоты формируется с задержкой (опережением) на время а Т<, где Твх- — период входного сигнала разряда 4 делителя 3 частоты, во входную цепь которого включен узел 8, т.е. временное положение формируемого делителя 3 и дешифратором 5 сигнала изменяется относительно стандартного текущего значения на величину а T,„, соответствующую числу импульсов управления.

При поочередном запрете и подстановке импульсов временное положение формируемого сигнала последовательно смещается на заданную величину в сторону отставания и опережения относительно стандартного текущего значения. С формирователя 10 управляющих сигналов на узел 9 поступают импульсы команд на запрет (подстановку) импульсов, с помощью узла 11 синхронизации осуществляется привязка по времени импульсов команд к сигнальным импульсам во входной цепи разряда делителя, проходящим через узел 9.

Формирователь 10 управляющих сигналов строится на делителе 12 частоты и логических схемах И 13. Узел 11 синхронизации обеспечивает синхронизацию сигналов управления формирователя 10, строится на логических схемах (И, ИЛИ, НЕ и т.п.) и представляет собой в общем случае дешифратор, соединенный с разрядами 4 делителя

3 частоты формирователя 2 последовательностей импульсов.

В зависимости от требуемого характера изменения временного положения формируемого сигнала используется та или иная структура узла 9 регулировки числа импульсов.

При изменении временного положения импульсов только в сторону отставания по отношению к текущему положению число импульсов во входном сигнале разряда делителя частоты должно быть уменьшено, т.е. в этом случае в узле 9 регулировки числа импульсов используется логическая схема

И 13, (схема запрета, совпадения), на управляющий вход которой подается запрещающий сигнал от формирователя !О управляющих сигналов, синхронизированный с импульсами в цепях делителя частоты с помощью узла 11 синхронизации.

При уменьшении временного положения импульсов только в сторону опережения по отношению к текущему положению, число импульсов во входном сигнале разряда делителя частоты должно быть увеличено, т.е. в этом случае в узле 9 регулировки числа импульсов использхется логическая схема

ИЛИ !4, на второй вход которой подаются импульсы от формирователя 10 управляющих сигналов, они подставляются в промежуток между входнь<ми импульсами разряда

4 делителя, и таким образом, число входных импульсов разряда 4 делителя — с <етчика возрастает, цикл работы делителя сокращается на соответствующую величину, а Т, где а — — число дополнительных импульсов.

При изменении временного положения импульсов в обе стороны 01носительно текуIIKI0 положения узел 9 регулировки числа импульсов содержит как логические схемы

И 13, обеспечивающие запрет входных счетных импульсов, так и логические сxåìû ИЛИ

14, с помощью которых осуществляется подстановка дополнительных импульсов.

Ф о р м и р о в а те I l> 1 О х I 1 р 3 B i I Io I!,!II . < лов обеспечивает формирование импульсoR управления для узла 9 регулировки .ясла импульсов, его структхра зависиi оТ .гребуемого закона изменения временного Ro10жения. Например, в случае просгого < ериодического закона изменения временного положения формируемых сигналов формирователь !О может быть выполнен на триггерах и логических схемах в виде делителя

12 частоты с заданным "îýôôèöèåíòîì деления и дешифратора (фиг. !! . I!p;I этом период изменения временного положения сигнала определяется периодом Rxoдного сигнала формирователя !О и коэффиц:китомм К деления .I<. лителя 12 частоты, т е.

Т=КХ .

Б этом случае узел 1 син;ронизацпи может быть выполнен в виде дс<иифратора, соединенного о p23pHпамн 4 JP."

11 07155 одного из рязрядов 4 делителя 3 частоты формирователя 2 последовательности импульсов (фиг. 1) .

В случае периодического изменения временного положения формируемого сигнала на заданный интервал времени в сторону отставания формирователь 10 управляющих сигналов может быть выполнен в виде делителя 12 частоты или делителя частоты с дешифратором 15 (фиг. 2). При этом делитель 12 частоты определяет период управ- 10 ляющего сигнала, а дешифратор 15 — длительность управляющего импульса.

Узел 11 синхронизации в виде дешифратора на логической схеме И 16 соединяет в этом случае разряды 4 делителя 3 частоты формирования 2 с входом делителя узла 10.

Узел 9 в этом случае может быть реализован в виде схемы И 13 (совпадания), на которую поступает сигнал с дешифратора 15 узла 10. При этом запрещается число импульсов и= —,— „, где з — длительность 2р г импульса запрета, Т» период запрещаемых импульсов — входных импульсов следующего разряда делителя 3 частоты.

Если длительность импульса запрета изменяется по некоторому закону, то величина смещения временного положения формируемых сигналов также изменяется в соответствии с этим законом. Задание того или иного требуемого закона обеспечивается структурой узла 10 и в общем виде она может быть представлена в виде соединения двух узлов формирователя 17 числовых кодов и преобразователя 18 код-интервал времени, т.е. код-длительность импульса. Формирователь 17 кодов определяет закон изменения кодов чисел, т.е. порядок следования кодов, а преобразователь 18 обеспечивает формирование импульса управления, длительность которого соответствует коду числа, подаваемому из формирователя кодов. В качестве формирователя — датчика кодов может быть использован, например, делитель-счетчик (двоичный, двоично-десятичный), в этом случае коды чисел изменяются линейно в сторону возрастания или убывания, например от О до К „(от К до О) если в качестве формирователя кодов используется реверсивный счетчик, то в случае 4 реверсирования при переполнении разрядной сетки коды чисел изменяются поочередно от О до К „и от К,до О, если в качестве формирователя 17 кодов используется датчик случайных чисел (или генератор псевдослучайных чисел), то временное положе- 50 ние сигналов изменяется по случайному (псевдослучайному ) закону.

На общую структуру устройства это принципиального влияния не оказывает, но позволяет расширить функциональные возможности устройства в части имитации самых разнообразных вариантов сигналов.

Структура преобразователя код-интервал времени может быть различной, в простейшем случае это дешифратор в виде одной или нескольких логических схем И, ИЛИ в более сложных случаях — счетчик с предварительной записью числа и др. Более сложные структуры узлов обеспечивают более сложные структуры формируемых сигналов.

Все блоки устройства могут быть реализованы на стандартных узлах и элементах.

Так, например, формирователи сигналов могут быть реализованы в виде генераторов ударного возбуждения с LC-контурами, на выходе которых формируется радиоимпульсный сигнал при поступлении на вход видеоимпульсного сигнала, возможна реализация в виде цифрового трансверсального фильтра на счетных или регистрах сдвига и логических схемах.

Фильтр 7, обеспечивающий пропускание составляющих спектра полезного сигнала, подавляющий и ослабляющий паразитные составляющие спектра, возникшие в процессе формирования, реализуется в виде полосового фильтра на LC элементах или активных RC-фильтрах с заданной полосой пропускания.

Выходной блок обеспечивает формирование сигналов заданного уровня, смешение различных сигналов и т.п., он реализуется на усилителях, аттенюаторах, сумматорах сигналов, преобразователях уровня и т.п., т.е. на широко известных элементах, реализация которых технических трудностей не представляет.

Зффективность предлагаемого устройства определяется тем, что оно позволяет имитировать ради оимпульсные сигналы, в том числе и сигналы, временное положение которых может изменяться периодически по некоторому закону относительно текущего временного положения, это расширяет возможности использования имитатора как в процессе обучения операторов, так и в процессе испытания радиоаппаратуры и контроля ее параметров в условиях, максимально приближенных к реальным, позволяет заменить натурные испытания в рабочей зоне радионавигационной системы испытаниями и обучением в лабораторных условиях.

1107155

0m Флокс 0

Состав и тел ь В. Ер ма ко в

Редактор Л. Шишкина Техред И. Верее Корректор А. Зимокосов

Заказ 5254/36 Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1 крытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4