Устройство обработки видеосигналов детекторного приемника

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик. Литвин К. Барко робьев, Ю И. Мясн аявител РОЙСТВО ОБРАБОТКИ ВИДЕОСИГНАЛ ДЕТЕКТОРНОГО ПРИЕМНИКА 54 Изобретение относится к приемным устройствам и может быть использовано в оптической локации и видеотрактах радиотехнических систем для обнаружения и временной привязки импульсных сигналов с широким динамическим диапазоном при наличии помех и фиксированной средней частоте ложных тревог.Известны устройства обработки видеосигналов детекторных приемников с широким динамическим диапазоном входных сигналов, в которых сжатие динамического диапазона производится автоматическим регулятором усиления по сигналам (АРУС), обеспечивающим высокую линейность приемного тракта и, соответственно, малые погрешности временной привязки сигналов. При этом исполнительный элемент АРУС может находиться в тракте несущей частоты 2, либо в видеотракте 31, либо в обоих трактах 1.Для стабилизации средней частоты ложных тревог приемника при работе в широком динамическом диапазоне помех в устройстве обработки видеосигналов необходимо вводить автоматический регулятор усиления по шумам (АРУШ). Известны устройства обработки видеосигналов детекторных приемников с широкими динамическими диапазонами сигналов и помех, содержащих АРУС и АРУШ 41.Наличие в детекторном приемнике двух автоматических регуляторов (АРУС и АРУШ) значительно усложняет его конструкцию, настройку и ухудшает его динамические параметры.Однако основным недостатком указанных устройств является то, что они не могут быть эффективно (с точки зрения возможности одновременной реализации предельной реальной чувствительности приемника и максимальной точности временной привязи сигналов в широких динамических диапазонах сигналов и шума) использованы в приемниках, когда интенсивность регистрируемых сигналов случайна при низкой частоте их следования, так как для достижения необходимого усиления приемного тракта АРУС требуется достаточно продолжительная последовательность сигнальных импульсов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для выделения оптических сигналов, содер 995343входам элемента ИЛИ, выход каждого блока ОВПС (кроме первого) подключен к входу вентиля, выход которого подключен к входу Запрет блока ОВПС и второму входу вентиля последующего каскада усиления, выход первого блока ОВПС подключен к входу Запрет блока ОВПС и второму входу вентиля второго каскада усиления видеоусилителя.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства обработки видеосигналов детекторного приемника с автоматической стабилизацией средней частоты ложных тревог.Устройство содержит т-каскадный видеоусилитель 1 с регулируемым коэффициентом усиления, линию 2 задержки на входе каждого каскада 3 усиления видеоусилителя 1, блок 4 автоматической регулировки усиления по шумам (АРУШ): блоки 5 ОВПС вентили 6, линии 7 задержки, элемент ИЛИ 8Предлагаемое устройство обработки видеосигналов детекторного приемника работает следующим образом.С выхода детектора смесь сигнала с шумом поступает на вход устройства, гдеразветвляется на вход видеоусилителя 1 и блок 5 ОВПС. На чертеже показан случай, когда управляющее напряжение с выхода АРУШ 4 подается на каждый каскад 3 усижащее гп-каскадный видеоусилитель с регулируемым коэффициентом усиления и с линиями задержки на входе каждого каскада усиления, соединенный с блоком автоматической регулировки усиления по шумам, блок обнаружения и временной привязки сигналов (блок ОВПС), соединенный со входом видеоусилителя, и элемент ИЛИ 5.Однако характеристики известного устройства резко ухудшаются при работе устройства на фоне помех, интенсивность которых изменяется в широком динамическом диапазоне.Цель изобретения - снижение погрешности временной привязки импульсных сигналов, флуктирующих по амплитуде в широком динамическом диапазоне на фоне помех, интенсивность которых меняется также в широком динамическом диапазоне.Для достижения указанной цели в устройство обработки видеосигналов детекторного приемника с автоматической стабилизацией средней частоты ложных тревог, содержащее в-каскадный видеоусилитель с регулируемым коэффициентом усиления и с линиями задержки на входе каждого каскада усиления, соединенный с блоком автоматической регулировки усиления по шумам, блок обнаружения и временной привязки сигналов (блок ОВПС), соединенный со входом видеоусилителя, и элемент ИЛИ, введены дополнительно гп блоков ОВПС, гп - 1 вентилей, гп линий задержки, причем вход каждого каскада усиления видеоусилителя через последовательно соединенные блок ОВПС и линию задержки подключен к 5 О 15 20 25 30 ления видеоусилителя 1. В общем случае, в зависимости от требуемой глубины регулирования, количество каскадов, охваченных обратной связью, может быть различным. Кроме того, система автоматической стабилизации уровня шума на выходе устройства обработки может быть выполнена и по другой схеме (например, по многопетлевой) .В видеоусилителе 1 сигнал проходит через гп последовательно соединенных каскадов 3 усиления, на входе каждого из которых включены линии 2 задержки. На вход каждого блока 5 ОВПС поступает сигнал с шумов с выхода соответствующего каскада 3 усиления видеоусилителя 1. В блоках 5 ОВПС осуществляется обнаружение и временная привязка. сигналов, амплитуда которых превышает выставленный пороговый уровень амплитудных дискриминаторов соответствующих блоков ОВПС.При амплитуде сигнала, превышающей порог обнаружения первого блока 5 ОВПС (на чертеже левого), стандартный сигнал с выхода этого блока через линию 7 задержки и элемент ИЛИ 8 поступает на выход устройства. Чтобы усиленные по амплитуде сигналы с выходов соответствующих последующих каскадов 3 усиления видеоусилителя 1 не проходили на выход устройства, на запрещающие входы последующих блоков 5 ОВПС с выхода первого блока 5 ОВПС поступает стандартный сигнал, закрывающий эти блоки. На второй блок 5 ОВПС этот сигнал поступает непосредственно с выхода первого блока 5 ОВПС, а на последующие - через соответствующее количество последовательно соединенных вентилей 6. На последний блок 5 ОВПС (на чертеже крайний справа) сигнал проходит через гп - 1 вентилей 6, Линии 2 задержки на входе каждого каскада 3 усиления видео- усилителя 1 служат для временной задержки сигнала на выходе соответствующего блока 5 ОВПС. Величина их задержки должна быть такой, чтобы запрещаюгций сигнал на запрещающий вход последующего блока 5 ОВПС поступал бы раньше, чем усиленный сигнал с выхода соответствую,пего каскада 3 на сигнальный вход этого блока. Если амплитуда входного сигнала недостаточна для срабатывания первого блока 5 ОВПС, то сработает тот из последующих блоков 5 ОВПС, на выходе которого усиленный в видеоусилителе 1 сигнал с выхода соответствующего каскада 3 превысит пороговый уровень амплитудной дискриминации этого блока 5 ОВПС. Так же, как и в предыдущем случае, сигнал с выхода сработавшего блока 5 ОВПС проходит через свою линию 7 задержки, а элемент ИЛИ 8 на выход устройства, а также поступает на входы запрета всех последующих блоков 5 ОВПС. В режиме приема минимальных сигналов срабатывает только последний блок 5 ОВПС. Значения задержек сигналов5 О 15 20 25 формула изобретения 30 35 40 55 в линиях 7 задержки выбираются из условия одновременности появления сигнала на выходе устройства независимо от амплитуды входного сигнала и определяются временными задержками в соответствующем количестве линий 2 задержки и каскадов 3 усиления и соответствующего блока 5 ОВПС. Поэтому линия 7 задержки на выходе первого блока 5 ОВПС должна иметь максимальное время задержки, а на выходе последнего блока 5 ОВПС такая линия задержки отсутствует.Автоматическая стабилизация уровня ложных тревог на выходе устройства осуществляется блоком 4 АРУШ, на вход которого поступает смесь сигнала и шума с последнего каскада 3 усиления видеоусилителя 1.Количество каскадов 3 усиления видео- усилителя 1 и количество блоков 5 ОВПС определяется отношением требуемого динамического диапазона устройства обработки видеосигналов детекторного приемника к динамическому диапазону одного каскада видеоусчлителя, причем для исключения временных ошибок на пороге срабатывания соседних блоков 5 ОВПС динамический диапазон последних должен несколько превышать динамический диапазон каскадов 3 усиления видеоусилителя. Синхронное появление стандартных импульсов на выходе устройства при различных амплитудах входных сигналов во всем рабочем диапазоне их значений (т.е. независимо от того, с какого блока 5 ОВПС сигнал прошел на выход предлагаемого устройства) обеспечивается введением линий 7 задержки, о величине временной задержки которых было сказано выше. Временное положение стандартного импульса на выходе устройства жестко привязано к моменту появления входного сигнала на входе устройства и не зависит от его амплитуды в широком динамическом диапазоне. Параллельно-последовательная обработка сигналов в шумах с большим динамическим диапазоном (как сигналов, так и шумов) обеспечиваемая дополнительно введенными блоками 5 ОВПС, вентилями 6, линиями 7 задержки и элементом ИЛИ 8, позволяет исключить все регулировки предшествующего детектора приемника и сохранить его оптимальный режим работы, что способствует сохранению предельных порогововременных характеристик предлагаемого устройства в любых точках динамических диапазонов сигналов и помех (шумов).Предлагаемое устройство достаточно просто реализуется на серийно выпускаемых отечественной промышленностью электрорадиоэлементах. Линии задержки могут быть выполнены на отрезках коаксиального кабеля типа РК либо в микрополосковом исполнении. Блоки ОВПС, производящие обнаружение сигналов с привязкой их временного положения, строятся на быстродействующих компараторах типа 597 СА 1. Достоинствами предлагаемого устройства обработки видеосигналов детекторного. приемника по сравнению с известными этого класса являются предельные порогововременные характеристики в широких динамических диапазонах сигналов и помех изза высокой линейности амплитудной характеристики устройства для сигналов как при любой (в рабочем диапазоне) их амплитуде, так и при любой (в рабочем диапазоне) интенсивности помех, а также сохранение предельных порогово-временных характеристик устройства при любой частоте следования сигнальных импульсов вследствие автоматического выбора неискаженного сигнального импульса, подаваемого на обнаружение и формирование стандартного импульса, определяющего временное положение сигнала. Внедрение предлагаемого устройства обработки видеосигналов детекторного приемника позволит заменить широкую номенклатуру известных аналогичных устройств, которые в широких диапазонах сигналов и помех могут решать только частные задачи. Устройство обработки видеосигналов детекторного приемника с автоматической стабилизацией средней частоты ложных тревог, содержащее гп-каскадный видеоусилитель с регулируемым коэффициентом усиления и с линиями задержки на входе каждого каскада усиления, соединенный с блоком автоматической регулировки усиления по шумам, блок обнаружения и временной привязки сигналов (блок ОВПС), соединенный с входом видеоусилителя, и элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью снижения погрешности временной привязки импульсных сигналов, флуктуирующих по амплитуде в широком динамическом диапазоне на фоне помех, интенсивность которых меняется также в широком динамическом диапазоне, в него введены дополнительно гп блоков ОВПС, гп - 1 вентилей, гп линий задержки, причем вход каждого каскада усиления видеоусилителя через последовательно соединенные блок ОВПС и линию задержки подключен к входам элемента ИЛИ, выход каждого блока ОВПС (кроме перво.го) подключен к входу вентиля, выход которого подключен к входу Запрет блока ОВПС и второму входу вентиля последующего каскада усиления, выход первого блока ОВПС подключен к входу Запрет блока ОВПС и второму входу вентиля второго каскада усиления видеоусилителя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР504293, кл. Н 03 6 3/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССРМе 496651, кл. Н 03 б 3/20, 1976. 3, Патент США Мв 3003065, кл. 250 в 2,1961,99534384. Авторское свидетельство СССРМо 434566, кл. Н 03 б 3/22, 1974,5. Авторское свидетельство СССРЮо 324508, кл. 6 01 1 1/44, 1972 (прототип).Составитель В. СавТехред И. ВересТираж 675И Государственного комитделам изобретений и откосква, Ж - 35, РаушскаяПатен, г, Ужгород, ул 113035,илиал П эктор В. Пилипенкоаз 621/46ВНИИП инкинКор Под ета СС рытий наб., д Прое ектор М. Шарошиисное 4/5тная, 4