Доплеровская радарная система
Авторы патента:
Использование: получение информации о движении объекта. Доплеровская система содержит генератор низкой частоты 1, модулятор 2, СВЧ-генератор, смеситель 4, видеоусилитель 5, детектор огибающей 6, усилитель низкой частоты 7, 1 пороговый блок 8, 1 блок фильтрации 9, 1 исполнительный блок 10, блок контроля 11, передающую антенну 12, приемную антенну 13, радиоканал ближней связи 14 1 - 2 - 3 - 12 - 14 - 13 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10; 1 - 11 - 2. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для получения в отраженном сигнале информации о движении объекта.
Известна система, содержащая допплеровское радарное устройство, преобразователь, амплитудный детектор, компаратор, частотный фильтр. Однако данная система имеет ограниченную чувствительность. Известна также радиолокационная система обнаружения движущихся целей, содержащая генератор, смеситель, усилитель, устройство запоминания, счетное устройство и циркулятор. Эта система также не обеспечивает высокую чувствительность и помехозащищенность. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой допплеровской радарной системе является система, содержащая генератор низкой частоты, модулятор, СВЧ-генератор, вход которого связан с выходом модулятора, а выход - с передающей антенной, приемную антенну, смеситель, низкочастотный усилитель, ключевую схему, интегратор, пороговое устройство, исполнительное устройство. Однако эта система имеет те же недостатки, что и указанные выше. Это обусловлено тем, что в данной системе сигналы с выхода смесителя подаются сразу же на высокочастотный фильтр без предварительного усиления и далее через ключевую схему на вход интегратора. Это обстоятельство не обеспечивает эффективное (четкое) выделение сигнала Допплера, особенно, если принимается сильно ослабленный отраженный от объекта сигнал. Наряду с этим в системе не обеспечивается высокая помехозащищенность за счет использования фильтров с неидеальными параметрами характеристики полосы пропускания. Целью изобретения является повышение чувствительности и помехозащищенности. Это достигается тем, что усовершенствуется допплеровская радарная система, содержащая приемную и передающую антенны, генератор низкой частоты, модулятор, вход которого подключен к выходу генератора низкой частоты, СВЧ-генератор, вход которого связан с выходом модулятора, а выход - с передающей антенной, смеситель, входом подключенный к приемной антенне, усилитель низкой частоты, пороговое устройство, вход которого подключен к выходу усилителя низкой частоты, исполнительное устройство. Отличительными признаками предложенной допплеровской радарной системы являются следующие. Она содержит дополнительно видеоусилитель, входом подключенный к выходу смесителя, детектор огибающей, вход которого подключен к выходу видеоусилителя, а выход - к входу усилителя низкой частоты, блок контроля, вход которого подключен к выходу генератора низкой частоты, а выход - к второму входу модулятора, блок фильтрации с прямоугольной полосой пропускания, вход и выход которого подсоединены соответственно к выходу порогового устройства и к входу исполнительного устройства, приемная и передающая антенны связаны между собой с помощью радиоканала ближней связи. Предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемой допплеровской радарной системы; на фиг. 2 - структурная схема одного из возможных вариантов блока фильтрации с прямоугольной полосой пропускания. Допплеровская радарная система содержит генератор 1 низкой частоты, модулятор 2, генератор-СВЧ 3, смеситель 4, видеоусилитель 5, детектор огибающей 6, усилитель 7 низкой частоты, пороговое устройство 8, блок 9 фильтрации с прямоугольной полосой пропускания, исполнительное устройство 10, блок 11 контроля, передающую антенну 12, приемную антенну 13, радиоканал 14 ближней связи. Выход генератора 1 подключен к входу блока 11 и входу модулятора 2, выход которого связан с входом генератора-СВЧ 3, передающая антенна 12 подсоединена к выходу генератора-СВЧ 3, приемная антенна 13 подключена к входу смесителя 4, выход которого подключен к входу видеоусилителя 5, выход которого подключен к входу детектора огибающей 6, выход детектора огибающей 6 связан с входом усилителя 7, выход которого подключен к входу порогового устройства 8, выход блока 11 контроля подключен к второму входу модулятора 2, вход и выход блока 9 фильтрации подключены соответственно к выходу порогового устройства 8 и к входу исполнительного устройства 10, а передающая антенна 12 и приемная антенна 13 связаны между собой радиоканалом 14 ближней связи. Использование в предлагаемой системе блока 9 фильтрации с прямоугольной полосой пропускания позволяет существенно повысить помехозащищенность, точность и чувствительность системы. Наиболее близким по технической сущности к описываемому блоку фильтрации является устройство, содержащее первый и второй счетчики, элемент И, подключенный выходом к входу установки в "0" первого счетчика, и генератор импульсов, выход которого связан со счетным входом первого счетчика. Отличительными признаками предлагаемого блока фильтрации являются следующие. Блок фильтрации содержит первый, второй и третий триггеры, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, и первый, второй и третий элементы ИЛИ, при этом первый, второй и третий входы второго, третьего и четвертого элементов И подключены к соответствующим выходам первого счетчика, первый, второй и третий входы пятого элемента И подключены к соответствующим выходам второго счетчика, выходы второго, третьего, четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к входу установки в "1" первого триггера, к входу установки в "1" второго триггера, к входу установки в "0" третьего триггера и первому входу третьего элемента ИЛИ, и ко входу установки в "1" третьего триггера, первый, второй и третий входы и выход шестого элемента И подключены соответственно к единичному выходу второго триггера, к единичному выходу первого триггера и первому входу седьмого элемента И, к третьим входам седьмого и восьмого элементов И и выходу элемента И, и к третьему входу третьего элемента ИЛИ, второй вход и выход седьмого элемента И подключены соответственно к нулевому выходу второго триггера, второму входу восьмого элемента И и четвертому входу третьего элемента И и к счетному входу второго счетчика и первым входам первого и второго элементов ИЛИ, первый вход и выход восьмого элемента И подключены соответственно к нулевому выходу первого триггера и четвертому входу второго элемента И и к второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ и входу установки в "0" второго счетчика, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к входу установки в "0" первого триггера и к входу установки в "0" второго триггера, единичный и нулевой выходы третьего триггера подключены соответственно к четвертому входу четвертого элемента И и шине подачи выходного сигнала и к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к шине подачи выходного сигнала. Блок 9 фильтрации с прямоугольной полосой пропускания (фиг. 2) содержит генератор 15 импульсов, первый счетчик 16 импульсов, второй счетчик 17 импульсов, первый триггер 18, второй триггер 19, третий триггер 20, элемент И 21, второй элемент И 22, третий элемент И 23, четвертый элемент И 24, пятый элемент И 25, шестой элемент И 26, седьмой элемент И 27, восьмой элемент И 28, первый элемент ИЛИ 29, второй элемент ИЛИ 30, третий элемент ИЛИ 31, шину 32 подачи входного сигнала, шину 33 подачи выходного сигнала, шину 34 подачи импульсов. Выход генератора 15 импульсов подключен к счетному входу счетчика 16 импульсов и к шине 34 подачи импульсов, выход элемента И 21 подключен к входу установки в "0" счетчика 16 и третьим входам элементов И 26, 27, 28, первый, второй и третий входы элементов И 22, 23, 24 подключены к соответствующим выходам счетчика 16 импульсов, в четвертые входы элементов И 22, 23 - к нулевым выходам триггеров 18 и 19 соответственно, входы установки в "1" триггеров 18, 19, 20 подключены соответственно к выходам элементов И 22, 23, 25, а входы установки в "0" - соответственно к выходам элемента ИЛИ 29, элемента ИЛИ 30 и элемента И 24, первый, второй и третий входы и выход элемента ИЛИ 31 связаны соответственно с выходами элементов И 24, И 28, И 26 и с параллельно соединенными вторыми входами элементов ИЛИ 29, 30 с входом установки в "0" счетчика 17 импульсов. Выход элемента И 27 подключен к счетному входу счетчика 17, соответствующие выходы которого соединены с первым, вторым и третьим входами элемента И 25, единичные выходы триггеров 18, 19, 20 подключены соответственно к второму и первому входу элементов И 26 и И 27, к первому входу элемента И 26 и к соединенным между собой четвертому входу элемента И 24 и шине 33 подачи выходного сигнала. Нулевые выходы триггеров 18, 19, 20 подсоединены соответственно к первому входу элемента И 28, к вторым входам элементов И 27, 28, к первому входу элемента И 21, второй вход которого связан с шиной 32 подачи входного сигнала. Устройство фильтрации частотных сигналов с прямоугольной полосой пропускания работает следующим образом. В исходном состоянии счетчики 16, 17 и триггеры 18, 19, 20 обнулены. С подачей импульсов опорной частоты Fоп на вход счетчика 16 осуществляется их подсчет, а по существу суммирование периодов Топ опорной частоты. При этом импульсы опорной частоты Fоп могут подаваться на счетный вход счетчика 16 либо от генератора 15 импульсов, либо через шину 34 подачи импульсов от внешнего генератора. Входы элементов И 22, 23, 24 подключены к соответствующим выходам счетчика 16, а входы элемента И 25 - к соответствующим выходам счетчика 17. При этом задаются установки кода периода Тв верхней частоты Fв заданной полосы пропускания (элемент И 22), кода периода Тн нижней частоты заданной полосы пропускания (элемент И 23), заданной длительности сигнала управления исполнительным органом (элемент И 24) и заданного количества сигналов, прошедших в полосе пропускания (элемент И 25). Указанные коды имеют значение "1" в тех разрядах, где имеет место подключение входа элемента И к соответствующему разряду счетчика. В разрядах, где отсутствует подключение, значения кодов равны "0". Сигналы входной частоты Fвх, которые проверяются на предмет нахождения их в заданной полосе пропускания, подаются на шину 32 и далее на вход элемента И 21. Если на другом входе элемента И 21. Если на другом входе элемента И 21 имеет место высокий уровень, задаваемый с нулевого выхода триггера 20, то сигналы Fвх проходят через элемент И 21, устанавливают счетчик 16 в нулевое состояние и подаются на третьи входы элементов И 26, 27, 28. Если в момент подачи входного сигнала Fвх результат счета периодов опорной частоты меньше периода Тв верхней частоты полосы пропускания



Формула изобретения
1. ДОППЛЕРОВСКАЯ РАДАРНАЯ СИСТЕМА, содержащая приемную и передающую антенны, генератор низкой частоты, модулятор, первый вход которого подключен к выходу генератора низкой частоты, сверхвысокочастотный (СВЧ) генератор, вход которого соединен с выходом модулятора, а выход - с передающей антенной, смеситель, вход которого соединен с приемной антенной, усилитель низкой частоты, пороговый блок, вход которого подключен к выходу усилителя низкой частоты, исполнительный блок, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности и помехозащищенности, введены видеоусилитель, вход которого подключен к выходу смесителя, детектор огибающей, вход которого подключен к выходу видеоусилителя, а выход - к входу усилителя низкой частоты, блок контроля, вход которого соединен с выходом генератора низкой частоты, а выход - с вторым входом модулятора, блок фильтрации с прямоугольной полосой пропускания, вход и выход которого подключены соответственно к выходу порогового блока и входу исполнительного блока, а приемная и передающая антенна связаны между собой радиоканалом ближней связи. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок фильтрации с прямоугольной полосой пропускания содержит первый и второй счетчики импульсов, первый элемент И, выход которого подключен к входу установки в "0" первого счетчика, генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, первый, второй и третий триггеры, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, при этом первый, второй и третий входы второго, третьего и четвертого элементов И подключены к соответствующим выходам первого счетчика импульсов, первый, второй и третий входы пятого элемента И подключены к соответствующим выходам второго счетчика импульсов, выходы второго, третьего, четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к входу установки в "1" первого триггера, к входу установки в "1" второго триггера, к объединенным между собой входу установки в "0" третьего триггера и первого входа третьего элемента ИЛИ и входу установки в "1" третьего триггера, единичный выход первого триггера соединен с вторым входом шестого элемента И и первым входом седьмого элемента И, нулевой выход первого триггера соединен с первым входом восьмого элемента И и четвертым входом второго элемента И, единичный выход второго триггера соединен с первым входом шестого элемента И, нулевой выход второго триггера соединен с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И и четвертым входом третьего элемента И, выход первого элемента И соединен с третьими входами шестого, седьмого и восьмого элементов И, выходы шестого и восьмого элементов И соединены с третьим и вторым входами третьего элемента ИЛИ соответственно, выход седьмого элемента И соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и счетным входом второго счетчика импульсов, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ и входом установки в "0" второго счетчика импульсов, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с входами установки в "0" первого и второго триггеров, единичный выход третьего триггера соединен с четвертым входом четвертого элемента И и является выходом блока фильтрации, а нулевой выход третьего триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого является входом блока фильтрации, а счетный вход первого счетчика импульсов является входом подачи импульсов.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Автономная комплексная система навигации // 768316
Устройство селекции движущихся целей // 349964
Когерентно-импульсный радиолокатор // 2252430
Изобретение относится к области радиолокации, в частности к системам, предназначенным для распознавания различия между неподвижными и подвижными объектами
Способ селекции надводных целей // 2311660
Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано в импульсных радиолокационных станциях, предназначенных для судовождения, аэрокосмической разведки судов
Изобретение относится к области радиолокации
Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для радиолокационного сопровождения воздушных и наземных целей
Изобретение относится к системам для обнаружения объекта путем отражения от его поверхности радиоволн и может быть использовано в радиолокации для распознавания протяженной по дальности цели
Способ распознавания протяженной по угловой координате цели и устройство для его осуществления // 2410714
Изобретение относится к системам для обнаружения объекта путем отражения от его поверхности радиоволн
Изобретение относится к системам распознавания протяженных целей и может быть использовано для определения класса цели
Изобретение относится к системам и способам для ослабления влияния ветровых турбин на расположенную вблизи радарную систему