Устройство обработки угломерных сигналов

СОЮЗ СОЭЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ННЫЙ КОМИТЕТ СССОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ГОСУДАРСТВЕПО ДЕЛАМ И ИСДНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСКОМУ ИДЕТЕЛЬСТ А,Н, Минаевняой морфологии А.Н, Северельство ССС 4//С 01 8,7/3 3(71) Институт эволюции экологии животных ицова(56) 1. Авторское свиВ 578631, кл, С 01 Я1975,2, Авторское свидетельство СССР У 885945, кл. С 01 Я 3/14, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ УГЛОМЕРНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее два компаратора, два блока вычитания, блок деления и сумматор, при этом выход первого блока вычитания подключен к первому входу блока деления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью . повышения точности путем учета квамзипериодических сигналрв, в него вве" , дены два блока дифференцирования, третий и четвертый компараторы, три триггера, пять блоков выборки-хранения, блок умножения и одновибратор, при этом выход первого блока дифференцирования через первый компаратор подключен к первому входу первого триггера, выход третьего компаратора подключен к второму входу первого триггера и к первому входу третьего триггера, выход второго блока дифференцирования через вто-. рой компаратор подключен к первому входу второго триггера, выход четвертого компаратора подключен к вторым входам второго и третьего тригЯО 1146615 Д(5 С 01 Я 3/14; С 01 Я геров, выход первого триггера подключен к управляющим входам первого и третьего блоков выборки-хранения, выход второго триггера подключен к управляющим входам второго и четвертого блоков выборки-хранения, выход первого блока выборки-хранения подключен к второму входу блока деления и к прямому входу первого блока вычитания, инверсный вход которого соединен с выходом второго блока выборки-хранения, выход третьего блока выборки-хранения подключен к первому входу сумматора и инверсному входу второго блока вычитания, прямой вход которого соединен с выходом четвертого блока выборки-хранения, выход бло ка деления и выход второго блока вычитания подключены соответственно к С первому и второмувходам блока умножения, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход кото- буфф рого подключен к информационному вхо Ваай ду пятого блока выборки-хранения, 4 йь выход третьего триггера через од- Ж новибратор подключен к улравляющему р входу пятого блока выборки-хранения, выход которого является выходом устройства, входы первого и второго блоков дифференцирования, третьего и четвертого компараторов и информа" ционные входы первого и второго блоков выборки-хранения объединены; и являются первым входом устройства, а информационные входы третьего и четвертого блоков выборки-хранения объединены и являются вторым входомустройства.1146Изобретение относится к радиолокации и может использоваться дляизмерения одной из угловых координат цели.Известно устройство обработки угломерного сигнала, содержащее интегратор, пороговый блок, блок считывания угла, запоминающий блок; вычитатель, два сумматора, усилительс регулируемьщ коэффициентом переда Очи и делитель 13.Однако известное устройство обла, дает недостаточной чувствительностьюНаиболее близким техническим решением к предлагаемому являетсяустройство обработки угломерныхсигналов, содержащее два компарато-,ра, два блока вычитания, блок деления и сумматор, при этом выход урпеввого блока вычитания подключенк первому входу блока деления 21,Однако известное устройство обладает недостаточно точным отсчетомугла в случае пропуска одного или 2ряда импульсов вблизи нулевой точки дискриминационной характеристики, так как амплитуда накопленногосигнала в этой области может бытьниже уровня щума 30Целью изобретения является повыщение точности путем учета квазипе"риодических сигналов.Для достижения поставленной цели в устройство обработки угломерных сигналов, содержащее два компаратора, два блока вычитания, блокделения и сумматор, при этом выходпервого блока. вычитания подключенк первому входу блока деления, введены два блока дифференцирования,третий и четвертый компараторы,три триггера, пять блоков выборкихранения, блок уиноь.ения и одновибРатор, при этом .вылод ер блока дифференцирования через первый,компаратор подключен к первому входу первого триггера, выход третьегокомпаратора подключен к второму входу первого триггера и к первому вхо-ду третьего триггера, выход второгоблока дифференцирования через второйкомпаратор подключен к первому входу второго триггера, выход четвертого компаратора подключен к вторымвходам второго и третьего триггеров,выход первого триггера подключен к,управляющим входам первого и треть 615 2его блоков выЬорки-хранения, выход второго триггера подключен к управляющим входам второго н четвертого блоков выборки-хранения, выход первого блока выборки-хранения подключен к второму входу блока деления и к прямому входу первого блока вычитания, инверсный вход которого соединен с выходом второго блока выборки-хранения, выход третьего блока выборки-хранения рдкпючйн к первому входу сумматора н к инверсному входу второго блока вычитания, прямой вход которого соединен с выходом четвер того блока выборки-хранения, выход блока деления и выход второго блока вычитания подключены соответственно к первому и второму входам блока умножения, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого подключен к информационному входу пятого блока выборки-хранения, выход третьего триггера через одновибратор подключен к управляющему входу пятогоблока выборки- хранения, выход которого является выходом устройства, входы первого и. второго блоков дифференцирования, третьего и четвертого компараторов и информационные входы первого и вто. рого блоков выборки-хранения объединены и являются первым входом устройства, а информационные входы третьего и четвертого блоков выборки-хранения объединены и являются вторым входом устройства.На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.Устройство содержит два блока 1 и 2 дифференцирования, четыре компаратора.З - 6, три триггера 7 - 9, пять блоков 10 - 14 выборки-хранения два блока 15 и 16 вычитания, блок 17 деления, блок 18 умножения, сумматор 19 и одновибратор 20.Устройство работает следующим образом.Напряжение, представляющее собой последовательность положительных и отрицательных импульсов, поступает на первый вход устройства. На выходеФтретьего 5 и четвертого 6 компараторов появляется сигнал в том случае, когда амплитуда сигнала на входе превышает уровень шума. Тре- . тий компаратор 5 и первый блок 1 дифференцирования реагируют на положительную полярность входного сигнал ла, четвертый компаратор 6 и второй блок 2 дифференцирования - на отрицательную. На выходе первого 2 и второго 2 блоков дифференцирования сигнал равен нулю, когда входной сигнал достигает максимума, на выходах первого 3 и второго 4 компараторов нуля, в эти моменты появляются импульсы напряжения, которые поступают на первый 7 и второй 8 триггеры соответственно. Выходной сигнал с первого триггера 7 является управляющим для первого 10 и третьего 12 блоков выборки-хранения. Выходной сигнал с второго триггера 8 является управляющим для второго 1 и четвертого 13 блоков выборки-хранения. Причем при изменении входного сигнала от уровня шума до максимума положительного или отрицательного блоки 10 - 13 выборки- хранения находятся в режиме слежения все остальное время - в режиме хранения. Таким образом, первый блок 10 выборки-хранения запоминает максимапьное (пред нулевой точкой дискриминационной характеристики) положи тельное напряжение последнего из ;подступивших на вход импульсов;второй блок 11 выборки-хранения.- .напряжение первого из поступивших отрицательных импульсов (после нулевой точки дискриминационной характеристики), третий блок 12 выборки хранения - напряжение, соответствующее углу поворота диаграммы направленности антенны при последнем поло. жительном импульсе; четвертый блок 13 выборки-хранения - напряжение, соответствующее углу поворота диаграммы направленности антенны при нервом отрицательном импульсеНапряжение с выхода первого блока 10 выборки-хранения поступает на неинвертирующий вход первого блока 15 вычитания, напряжение с выхода второго блока 11 выборки-хранения - на его вход. Выходное напряжение первого блока 15 вычитания пропорционально абсолютной величине суммы его входных напряжений.Напряжение с выхода третьего блока 12 выборки-хранения поступает на инвертирующий вход второго бл ка 16 вычитания, напряжение с выходя четвертого блока 13 выборки-хранения - на его неинвертирующий вход, Выходное напряжение второго блока 16 вычитания пропорционапьно абсолютнойвеличине разностиего входных напряжений.Напряжение с выхода первого блока 10 выборки-хранения поступает напервый вход блока 17 деления, напряжение с выхода первого блока 15 вычитания - на второй вход блока 17 10 деления. Напряжение на выходе блока17 деления пропорционально частномуот деления величины напряжения наего первом входе на величину напряжения на его втором входе и с выхода 15 поступает на первый вход блока 18умножения, на второй вход которогопоступает напряжение с выхода второго блока 16 вычитания. Напряжениена выходе блока 18 умножения пропор О . ционально произведению его входныхвеличин и соответствует угловой координате, равной разности угловыхкоординат истинного пеленга и пеленга, соответствующего последнему по ложительному импульсу перед нулевойточкой дискриминационной характерис.тики.Напряжение с выхода блока 18 умножения поступает на второй вход зо сумматора 19, на первый вход которого поступает напряжение с выходатретьего блока 12 выборки-хранения.Таким образом, напряжение на выходе сумматора 19 соответствует угловой координате истинного пеленга. Напряжение с выхода сумматора 19поступает на вход пятого блока 14выборки-хранения, на управляющий 4 О вход которого поступает сигнал содновибратора 20, запуск которогоосуществляется с выхода третьего. триггера 9, первый и второй входыкоторого соединены с выходами треть 4 его 5 и четвертого 6 компараторов.Таким образом, пятый блок 14 выбор,.ки-хранения находится в режиме слежения сразу после первого отрицательного импульса (при переходе дискриминационной характеристики черезноль с плюса на минус) на времяпродолжительности импульса одновибратора 20 (импульс стробирования),По окончании данного импульса пятыйблок 14 выборки-хранения находитсяв режиме хранения и напряжение наего выходе соответствует значениюугловой координаты истинного пеленга.1146615 Составитель, Е. Прозоровская грьппева Техред М,Кузьма Корректорактор сими Заказ 1358/34 ВНИИПИ по д 113035, М7 ПодписноеССР и митета ткрыти ственного кбретений и-35, Раушск осудам д, 4/5 н ква иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектн Таким образом предлагаемое уст)ройство позволяет проводить измерения, как только хотя бы один поло- жительный и отрицательный импульсы на входе устройства превышают уровень шума, что приводит к повышешению чувствительности пеленгатора. Кроме того, снижаются требования к периодичности сигнала.Предлагаемое устройство испытано в составе пеленгационной системы, предназначенной для определения местонахождения животных, помеченных радиопередатчиками.Испытания показали, что устройство дает возможность измерить угловую координату цели с точностью +(2-3) град даже в том случае, если указываются принятыми только два импульса (один положительный и один отрицательный). Между принятыми импульсами оказались еще 6-10 импульсов передатчика, которые не фиксировались предлагаемым устройством из-эа их малой величины (ниже уров ня шума).Скорость вращения диаграммы направленности антенны составляет при этом 1 - 6 град/с, период между им- пульсами передатчика непостоянен и колеблется от 0,8 по 1,5 с, что не влияет на точность измерений. Точность можно улучшить значительным увеличением частоты посылок передатчика, что невыгодно с энергетической точки зрения (ограниченный вес ,батареи на животных), однако в проведенном "эксперименте точность гораз- до больше зависела от влияния среды, в которой распространялись ра диосигналы (неоднородность леса,наличие линий электропередач и т.д.).