Устройство для сжатия динамического диапазона сигналов

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п) 534022 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 08.02 заявкиспи нен Государственный комитет света Министров СССР(088.8) лам изобретенийи открытий та опубликования 72) Автор изобретен А. В, Ефремо 71) Заявитель) УСТРОЙСТВНАМИЧЕСКОСИГНАЛОВ А ИАПАЗОНА Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиолокационных станциях (РЛС) преимущественно для приемников моноимпульсных пеленгаторов.Известно устройство, в котором при обработке сложных сигналов в каждом канале между логарифмическим УПЧ и детектором включены последовательно соединенные оптимальный фильтр, в котором происходит временное сжатие сложного сигнала, и линейный УПЧ 1,Наиболее близким техническим решением является устройство сжатия динамического диапазона сигналов, преимущественно для приемников моноимпульсных пеленгаторов, содержащее последовательно соединенные сумматор, оптимальный фильтр и детектор, и два канала усиления по промежуточной частоте, первый из которых состоит из линейно- логарифмического усилителя, выход которого соединен с одним из входов сумматора, а второй - из последовательно соединенных линейно-логарифмического усилителя и усилителя-ограничителя 1"2.Однако наличие большого выходного диапазона сигналов затрудняет точное определение дальности и разрешение целей, а также приводит к возникновению ошибок пеленгаЦелью изобретения является увеличениестепени сжатия.Для этого выход линейно-логарифмического усилителя второго канала дополнительно 5 соединен с другим входом сумматора черезвычитающий элемент, другой вход которого подключен к выходу усилителя-ограничителя.Это позволяет получить минимальный выходной диапазон сигналов, устранить ошибки О пеленгации и упростить схемы обработкисложных сигналов.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.Устройство сжатия динамического диапа зона сигналов содержит последовательно соединенные сумматор 1, оптимальный фильтр 2 с усилителем промежуточной частоты (УПс 1) и детектор 3 и два канала усиления по промежуточной частоте, первый из кото- О рых состоит из линейно-логарифмическогоусилителя 4, выход которого соединен с одним из входов сумматора 1, а второй - из последовательно соединенных линейно-логарифмического усилителя 5 и усилителя-огра ничителя 6. Кроме того, выход линейно-логарифмического усилителя 5 второго канала дополнительно соединен с другим входом сумматора 1 через вычитающий элемент 7, другой вход которого подключен к выходу уси- О лителя-ограничителя 6.Устройство работает следующим образом.Сигналы, поступающие на вход первого канала, усиливаются по промежуточной частоте (ПЧ) линейно-логарифмическим усилителем 4 и поступают на первый вход сумматора1. При уровне входных сигналов Увх (Увхвгде Увх - входное напряжение, начиная скоторого характеристика усилителя 4 становится логарифмической, сигналы линейно усиливаются в усилителе 4, а при уровне входных сигналов Увх )Увони усиливаются пологарифмическому закону,Сигналы, поступающие на вход второго канала, усиливаются по ПЧ линейно-логарифмическим усилителем 5 и поступают на входусилителя-ограничителя 6 и первый вход вычитающего элемента 7, на второй вход которого сигналы поступают с выхода усилителяограничителя 6. При уровне входных сигналов Увх ( 7 вхв где Увхв - входное напряжение, с которого характеристика усилителя5 становится логарифмической, сигналы линейно усиливаются усилителем 5 и усилителем-ограничителем 6. При уровне входных сигналов второго канала Увх ) Ув сигналывх 2Нусиливаются в усилителе 5 по логарифмическому закону, а в усилителе-ограничителе 6они ограничиваются. В вычитающем элементе7 выходные сигналы усилителя 5 и усилителя-ограничителя 6 вычитаются. При этомамплитудная характеристика второго каналаимеет три участка:- при уровне входных сигналовУвх ( Ув - линейный участок;35- при уровне входных сигналов Увх )вхвв, )вх - логарифмический участок сотрицательной крутизной, где Увх - входноенапряжение, при котором выходное напряжение усилителя 5 становится равным выходному напряжению усилителя-ограничителя 6;- при уровне входных сигналов Ув,))Увх ) Увх - логарифмический участок с 45положительной крутизной, где Увх - напряжение, при котором кончается логарифмическая амплитудная характеристика.В сумматоре 1 выходные сигналы обоих капалов суммируются; при этом, когда сигналынаходятся в первом канале на линейном илогарифмическом участках, а во втором канале на линейном участке и логарифмическомучастке с отрицательной крутизной, выходные 55сигналы обоих каналов суммируются в фазе,а когда сигналы во втором канале находятся на логарифмическом участке с положительной крутизной, то выходные сигналы обоих каналов суммируются в противофазе (вычитаются). Если сигналы в обоих каналах находятся на логарифмических участках и 7 вх: 0 вхв 2 то суммарный сигнал равен 2 КвУвх где Ко - коэффициент усиления одного из каналов на линейном участке.Если Увх + Ув суммарный сигнал будет больше или меньше величины 2 КОУвх навхвивх,величину а 1 п , где а - крутизна лога 2рифмических характеристик обоих каналов в зависимости от того, в каком канале сигнал больше. Величина отклонения суммарного сигнала от значения 2 К,Овхявляется сигналом ошибки. Суммарный сигнал сжимается во времени в оптимальном фильтре 2, усиливается по ПЧ и УПЧ и детектируется детектором 3, после чего производится выделение сигнала ошибки и, кроме того, продетектированные сигналы используются для определения дальности цели и измерения других параметров.Формула изобретенияУстройство для сжатия динамического диапазона сигналов, преимущественно для приемников моноимпульсных пеленгаторов, содержащее последовательно соединенные сумматор, оптимальный фильтр и детектор, и два канала усиления по промежуточной частоте, первый из которых состоит из линейно-логарифмического усилителя, выход которого соединен с одним из входов сумматора, а второй - из последовательно соединенных линейно-логарифмического усилителя и усилителя-ограничителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения степени сжатия, выход линейно-логарифмического усилителя второго канала дополнительно соединен с другим входом сумматора через вычитающий элемент, другой вход которого подключен к выходу усилителя-ограничителя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Леонов А. И, и др. Моноимпульсная радиолокация, М., Советское радио, 1970, с, 263 ,аналог).2, Патент США Мо 3599208, 343-7 А, 1971 (прототип).534022 Составитель Г, Теплова Редактор Е. Шепелева Техред В. Рыбакова Корректор А. Галахова Типография, пр, Сапунова, " Заказ 2306/14 Изд1733 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4(5