Способ радиолокации со спектральной обработкой сигнала

Своз Советских Соцйапнстыческих Реснублик(23) Приоритет 6 01 5 13/02 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий.96(088 8) Дата опубликования описания 301280(54) СПОСОБ РАДИОЛОКАЦИИ СО СПЕКТРАЛЬНО.1 ОБРАБОТКОЙ СИГНАЛАстационарный сигнал с шириной спектра не менее отношения скорости света к дальности до цели, разделяют указанный сигнал на опорный и зондирующий, излучают зондирующий сигнал в сторону цели, принимают Сигнал,отраженный от цели, суммируют принятый и опорный сигналы, производят спектральную обработку суммы принятого .и опорного сигналов, дальность доцели определяют по разности частот между соседними максимумами спектра, часть принятого сигнала усиливают до уровня, не превышающего уровень 15 зондирующего сигнала)и переизлучаютв сторону цели.Способ заключается в следующем.Генерируется стационарный сигналс шириной спектра, большей или рав ной отношению скорости света кдальности до цели, разделяется указанный сигнал на опорный и зондирующий; последний излучается в сторону цели, а также принимается сигнал, отраженный от цели, суммируется принятый сигнал с опорным сигналом и получается информация о цели по расстоянию между соседними максимумами спектра мощнос ЗО ти суммарного сигнала, ответвляется Изобретение относится к средствам ближней радиолокации и может использоваться как средство для предотвращения столкновений автомобилей, судов в портах и т.д.Известен способ радиолокации со спектральной обработкой сигнала, заключающийся в том, что генерируют стационарный сигнал с шириной спектра не менее отношения скорости света к дальности до цели, разделяют указанный сигнал на опорный и зондирующий, излучают зондирующий сигнал в сторону цели, принимают сигнал, отраженный от цели, суммируют принятый и опорный сигналы, производят спектральную обработку суеты принятого и опорного сигнала, дальность до цели определяют по разности частот меж" ду соседними максимумами. спектра 1).Однако чувствительность радиолокации по известному способу ограничивается собственными шумами приемной антенны и приемного тракта.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и чувствительности.Для зтога в способе радиолокации со спектраЛьной обработкой сигнала, заключающемся в том, что генерируют А.Н, Волжин, Н.Н, Залогин, В,И, Калинин, В.Я. Кислов,Р.Е. Кузьмичев, Е,А. Мясин, В.А, Хачевский и Ю.В.Якимчук(2) часть принятого сигнала и усиливается до уровня, не превышающего уро-. вень зондирующего сигнала, переизлучается в сторону цели и отраженный при этом сигнал принимается совместно с отраженным от цели зондирующим сигналом.На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства для реализации предложенного способа.Устройство содержит генератор 1 стационарного сигнала, направленные ответвители 2-5, передающую антенну б, приемную антенну 7, усилитель 8, регулируемые аттенюаторы 9 и 10, усилитель 11 обратной связи, переизлучающую антенну 12, согласующие элементы 13 и 14, сумматор 15, анализатор 16 спектра, измерители 17 и 18 мощности.Устройство работает следующим образом.Сигнал от генератора 1 поступает на вход направленного ответвителя 2, разделяющего генерируемый сигнал на опорный, который через регулируемый аттенюатор 10 и согласующий элемент 14 поступает на первый вход сумматора 15, и на зондирующий сигнал, который с помощью передающей антенны б излучают в сторону цели 19, Принятый сигнал с выхода приемной антенны 7 усиливают усилителем В, разделяют направленным ответвителем 4 на две части, одну из которых через согласующий элемент 13 подают на второй вход сумматора 15, а другую часть принятого сигнала после прохождения через регулируемый аттенюатор 9 усиливают с помощью усилителя 11, и переиэлучают в сторону цели 19 с помощью пере- излучающей антенны 12. Переизлученный сигнал достигает цели 19, отражается от нее и вновь поступает на вход приемной антенны 7, куда одновременно поступает отраженный от цели зондирующий сигнал, излучаемый передающей антенной б. Таким образом осуществляют многократную циркуляцию принятого сигнала по замкнутому кольцу: приемная антенна 7 - усилитель 8 - направленный ответвитель 4 - регулируемый .аттенюатор 9 - усилитель 11 - направленный ответвитель 5 - переизлучаемаяантенна 12 - цель 19 - приемная ан-тенна 7. Контроль уровней мощностизондирующего и переизлученного сигналов осуществляется измерителями 17 и18 мощностй, а регулирование мощности переизлучаемого сигнала производится регулируемым аттенюатором 9так, чтобы мощность переизлученногосигнала не превышала мощности зондирующего сигнала. Сигнал с выходасумаатора 15 поступает на анализатор16 спектра. Отраженный от цели 19 зондирующий сигнал на входе приемной антенны 7 является внешним сигналом для замкнутого кольца, содержащего элементы - усилители 8 и 11. Для того, чтобы не возбуждались колебания на одной из собственных частот.замкнутого кольца, мощность циркулирующего по замкнутому кольцу принятого сигнала не должна превышать мощности зондирующего сигнала. Последнее выполняется, если мощность циркулирующего сигнала, излучаемого переизлучающей антенной 12, не превышаетмощности зондирующего сигнала, излу- О чаемого передающей антенной б. Замкнутое кольцо с задержанной обратнойсвязью образует гребенчатый фильтр.Если время задержки принятого сигнала при одном обходе кольца обратнойсвязи больше времени корреляции принятого сигнала что имеет место,когда ширина спектра принятого сигналабольше или равна отношению скоростисвета к дальности до цели, то спектрпринятого сигнала, циркулирующего по 3) замкнутому кольцу, приобретает периодическую изрезанность, в соответствии с видом частотной характеристики гребенчатого фильтра. Частотныйинтервал между двумя соседними макд симумами частотной характеристикигребенчатого фильтра равен где- дальность до цели;С - скорость света,Т - известное время задержкисигнала в цепи: приемная антенна 7 - усилитель 8 - направленный ответвитель 4регулируемый аттенюатор 9усилитель 11 - направленныйответвитель 5 - переизлучающая антенна 12.Из выражения (1) дальность до цели определяется как Чтобы в. спектре суммарного сигнала наблюдалась изрезанность с однимпериодом, равным.ДГ, время задержки Я сигнала т, в цепи: усилитель 8 - направленный ответвитель 4 - регулируемый аттенюатор 9 - усилитель 11направленный ответвитель 5 - пере-излучающая антенна 12, устанавливается равнымтт + т -Т 4, (3)где Т - время задержки сигнала в це 2пи: направленный ответвитель 2 - направленный ответвитель 3 - передающая антенна 6;Т - время задержки сигнала в це 3пи: усилитель 8 - направленный ответвитель.4 - согласующий элемент 13 - сумма- И тор 15,792183 Формула изобретения Составитель И. Грачева едактор Н, Суханова Техред И, Верес Корректор НГригор45 Тираж 649НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская на Заказ 101 дписноР"Патент" жгород, ул. Проектна Филиа Т 4, - время задержки сигнала вцепи: направленный ответвитель 2 - регулируемый .аттенюатор 10 - согласующий элемент 14 - сумматор 15.Помеха и собственные шумы приемной антенны и приемного тракта,включающего усилитель 8, циркулируют как аддитивная смесь с зондирующим сигналом в замкнутом кольце. Поэтому как спектр помехи, так и спектр собственных шумов приемной антенны 7 и приемного тракта, циркулирующих по замкнутому кольцу, приобретают периодическую изрезанность в соответствии с видом частотной арактеристики гребенчатого фильтра. Следовательно,как помеха, так и собственные шумы приемной антенны приемного тракта в процессе многократной циркуляции сами несут информацию о цели.В устройстве, работающем по предложенному способу радиолокации со спектральной обработкой сигнала,достигается повышение помехоустойчивости и увеличение чувст ельности, которая ограничивается уровнем собственных шумов анализатора спектра. Способ радиолокации со спектральной обработкой сигнала, заключающийся в том, что генерируют стационарный сигнал с шириной спектра не менее отношения скорости света к дальности до цели, разделяют указанныйсигнал на опорный и зондирующий, излучают зондирующий сигнал в сторонуцели, принимают сигнал, отраженныйот цели, суммируют принятый и опорный сигналы, производят спектральнуюобработку суммы принятого и опорного сигналов, дальность до цели определяют по разности частот между со седними максимумами спектра,о т л ич а ю щ и й с я тем, что; с цельюповышения помехоустойчивости и чувствительности, часть принятого сигнала усиливают до уровня, не превышаю- Щ щего уровень зондирующего сигнала ипереизлучают в сторону цели. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 25 1. Патент СЕЛ Р 3603990,кл. 343-5, опублик. 1968 (прототип).