Имитатор радиосигналов

(19) (11) 7155 318 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) ИМИТАТОР РАДИОСИГНАЛОВ,содержащий задающий генератор, выходкоторого связан с первыми входами,формирователя последовательностей импульсов,первые выходы которого связаны с входамиформирователей сигналов, выходы которыхсвязаны с входами фильтра, выход которого связан с выходным блоком, отличающийся тем, что, с целью более эффективной подготовки операторов к работе в реальных условиях, он имеет узел регулировки числа импульсов, узел синхронизации и формирователь управляющих сигналов, первый вход которого связан дополнительно с выходом задающего генератора, второй вход формирователя управляющих сигналов связан с выходом узла синхронизации, входы которого связаны с вторыми выходами формирователя последовательностей импульсов третий выход формирователя последовательностей импульсов соединен с первым входом узла регулировки числа импульсов, вторые входы которого связаны с выходами формирователя управляющих сигналов, выход узла регулировки числа импульсов соединен с вторым входом формирователя последовательностей импульсов.Изобретение относится к устройствам, предназначенным для операторов, работаюгцих с аппаратурой, обеспечивающей безопасное вожление транспортных срелств, таких как самолеты, корабли и т.п., на которых используется радионавигационная аппаратура, позволяющая определять местоположение объекта по принимаемым сигналам станции радионавигационных систем.Известен имитатор радиосигналов, содержащий задающий генератор, соединенный с формирователями сигналов и формирователей последовательностей импульсов, подключенным к входам формирователей сигналов, выходы которых через фильтр соединены с выходным устройством, в качестве которого может быть аттенюатор сигналов, усилитель, блок изменения свойств радиоканала, к которому через аттенюатор присоединен генератор флуктуационных помех 1.Недостатком известного устройства является невысокая эффективность подготовки операторов к работе в реальных условиях.Цель изобретения - повышение эффективности подготовки операторов к работе в реальных условиях. Указанная цель достигается тем, что имитатор радиосигналов. содержагций задающий генератор, выход которого связан с первыми входами формирователя последовательностей импульсов, первые выхолы которого связаны с входами формирователей сигналов, выходы формирователей сигналов связаны с входами фильтра, выход которого связан с выходным блоком, имеет узел регулировки числа импульсов, узел синхронизации и формирователь управляюгцих сигналов, первый вход которого связан дополнительно с выходом задающего генератора, второй вход формирователя управляющих сигналов связан с выходом узла синхронизации, входы которого связаны с вторыми выходами формирователя последовательностей импульсов, третий выход формирователя последовательностей импульсов соединен с первым входом узла регулировки числа импульсов, вторые входы которого связаны с выходами формирователя управляющих сигналов, выход узла регулировки числа импульсов соединен с вторьгм входом формирователя последовательностей импульсов. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - варианты выполнения схем отдельных узлов.Устройство содержит задающий генератор 1, формирователь 2 последовательностей импульсов, делители 3 частоты на счетчиках, разряды 4 делителей частоты; дешиф 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 раторы 5, формирователь 6 сигналов, фильтр 7, выходной блок 8, узел 9 регулировки числа импульсов, формирователь 10 управляюгцих сигналов, узел 11 синхронизации, делитель 12 частоты на триггерах, логические схемы И 13, логическую схему ИЛИ 14; дешифратор 15, логическую схему И 16, формирователь 17 кодов, преобразователь 18 код-интервал времени.В предлагаемом устройстве задающий генератор 1 соединен с формирователем 2,состоящим из делителей 3 частоты, разряды 4 которых соединены последовательно, и дешифраторов 5. Выходы формирователя 2 соединены с формирователями 6 сигналов, и далее через фильтр 7 с выходным блоком 8. Узел 9 регулировки числа импульсов включен во входную цепь одного из разрядов делителя 3 частоты. Управляющие входы узла 9 соединены с формирователем 10 управляюгцих сигналов, который соединен с разрядами делителя 3 частоты через узел 1 синхронизации. Формирователь 10 управляюгцих сигналов состоит из делителя счетчика 12 и логических схем И 13. Узел 9 регулировки числа импульсов состоит из логических схем 13 и 14, но может быть выполнен и в виде логической схемы И 13.Формирователь 10 управляющих сигналов может состоять из делителя 12, дешифратора 15 или реализуется в виде формирователя 17 колов и преобразователя 18 кодинтервал времени. Работа устройства происходит следуюшим образом.Периодический опорный сигнал с задающего генератора 1 поступает на формирователь 2 последовательностей импульсов, в котором частота его делится до требуемого значения в делителях 3 на счетчиках г двоичными и двоично-десятичными разрядами 4. а число импульсов и их взаимное временное положение относительно друг друга задается логическими схемами-дешифраторами 5, соединенными с разрядами 4 делителей 3 частоты. Выходные сигналы дешифраторов 5, являющиеся выходными сигналами формирователя 2 последовательностей импульсов, поступают на формирователи 6 сигналов, которые при поступлении вход. ного импульса формируют выходной радио- импульсный сигнал, при этом формирователь 6 сигналов является фактически преобразователем формы сигнала и может быть как аналогового типа, так и цифрового. Сформированные радиоимпульсные сигналы с формирователей 6 подаются через фильтр 7 на выходной блок 8, где устанавливается требуемы й уровень сигналов (с помошью усилителей или аттенюаторов), они смешиваются с сигналами помех (флуктуационных, узкополосных), формируемых внешними устройствами и т. п. Сформированный таким образом выходной сигнал поступает10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на выход (выходной разъем), откуда поступает на испытываемую аппаратуру или нарабочее место оператора. В рассмотренном случае формированиясигналы повторяются с периодом, определяемым коэффициентом деления делителей3 частоты. Текущее значение временного положения импульсных сигналов в цикле работы и число импульсов определяется дешифраторами 5. Взаимное временное положениегрупп сигналов, формируемых соответствующими функциональными группами узловделитель 3 - дешифратор 5, определяетсяначальными условиями работы делителей3, устанавливаемых оператором,При формировании сигналов с периодически изменяющимся относительно текущего значения временным положением наузел регулировки числа импульсов поступаютуправляющие импульсные сигналы с формирователя 10, на который подаются сигналы с делителя 3 частоты через узел 11синхронизации.Если с формирователя 10 подается ряд(а) импульсных сигналов на запрет (подстановку) импульса, то во входном сигналерязряда 4 делителя 3 частоты оказываетсязапрещенным (дополнительно подставленным) соответствующее число (а) импульсов,следовательно выходной сигнал делителя3 частоты формируется с задержкой (опережением) на время а Тх, где Тх- - периодвходного сигнала разряда 4 делителя 3 частоты, во входную цепь которого включенузел 8, т.е. временное положение формируемого делителя 3 и дешифратором 5 сигналаизменяется относительно стандартного текущего значения на величину аТ, соответствующую числу импульсов управления.При поочередном запрете и подстановкеимпульсов временное положение формируемого сигнала последовательно смещаетсяна заданную величину в сторону отставанияи опережения относительно стандартноготекущего значения. С формирователя 10управляющих сигналов на узел 9 поступаютимпульсы команд на запрет (подстановку)импульсов, с помощью узла 11 синхронизации осуществляется привязка по времениимпульсов команд к сигнальным импульсамво входной цепи разряда делителя, проходящим через узел 9.Формирователь 1 О управляющих сигналов строится на делителе 12 частоты и логических схемах И 13. Узел 11 синхронизацииобеспечивает синхронизацию сигналов управления формирователя 1 О, строится на логических схемах (И, ИЛИ, НЕ и т.п.) ипредставляет собой в общем случае дешифратор, соединенный с разрядами 4 делителя3 частоты формирователя 2 последовательностей импульсов.В зависимости от требуемого характераизменения временного положения формируемого сигнала используется та или иная структура узла 9 регулировки числа импульсов. При изменении временного положения импульсов только в сторону отставания по отношению к текущему положению число импульсов во входном сигнале разряда делителя частоты должно быть уменьшено, т.е. в этом случае в узле 9 регулировки числа импульсов используется логическая схема И 13, (схема запрета, совпадения), на управляющий вход которой подается запрещающий сигнал от формирователя О управляющих сигналов, синхронизированный с импульсами в цепях делителя частоты с помощью узла 11 синхронизации.При уменьшении временного положения импульсов только в сторону опережения цо отношению к текущему положению, число импульсов во входном сигнале разряда делцтсля частоты должно быть увеличено, т.е. в этом случае в узле 9 регулировки числа импульсов используется логическая схема ИЛИ 4, на второй вход которой подаются импульсы от формирователя 10 управляющих сигналов, онц подставляются в промежуток между входць 1 ми импульсами разряда 4 делителя, и таким образом, число входных импульсов разряда 4 делителя - с 1 етчика возрастает, цикл работы делителя сокращается ца соответствующую величину, а Т, где а -- число дополнительных импульсов. При изменении временного положения импульсов в обе стороць 1 относительно текущего положения узел 9 регулцровкц числа импульсов содержит как логические схемы И 13, обеспечивающие запрет входных счетных импульсов, так и логические схемы ИЛИ 14, с помощью которых осуществляется подстановка дополнительных импульсов,Формирователь 10 хцравляю 1 ццх сц 1 ца. лов обеспечивает формирование импульсов управления для узла 9 регулировки числа импульсов, е 1 о ст 1 уктхра завцсип от гребуемого закона изменения времеццого положения. Например, в случае просгого периодического закона изменения временного положения формируемых сигналов формирователь О может быть выполнен ца триггерах и логических схемах в виде делителя 12 частоты с заданным коэффициентом деления и дешифратора (фиг. 1). Прц этом период изменения времеццого положения сигнала определяется периодом входного сигнала формирователя О ц коэффишцц. том К деления делителя 12 частоты, т.е. Т= КБ этом случае узел 1 сиц;роцизацци может быть выполнен в виде,н.1 цифратора, соединенного 1. разрядах 14 делителя 3 частоты формирователя 2. Узел 9 рстгулировкц числа импульсов в этом случае выполняется в виде логических схем И 13, ИЛИ 14, включенных последовательно во входной цепиодного из рязрядов 4 делителя 3 частоты формирователя 2 последовательности импульсов(фиг. 1),В случае периодического изменения временного положения формируемого сигналана заданный интервал времени в сторонуотставания формирователь 10 управляющих сигналов может быть выполнен в видеделителя 12 частоты или делителя частоты сдешифратором 15 (фиг, 2). При этом делитель 12 частоты определяет период управ Оляющего сигнала, а дешифратор 15 - длительность управляющего импульса,Узел 11 синхронизации в виде дешифратора на логической схеме И 16 соединяет вэтом случае разряды 4 делителя 3 частотыформирования 2 с входом делителя узла 10.Узел 9 в этом случае может быть реализован в виде схемы И 13 (совпадания), на которую поступает сигнал с дешифратора 15узла 1 О. При этом запрещается число импульсов и= -- , где л - длительность 20Фз симпульса запрета, Т - период запрещаемых импульсов - входных импульсов следующего разряда делителя 3 частоты.Если длительность импульса запретаизменяется по некоторому закону, то величина смещения временного положения формируемых сигналов также изменяется в соответствии с этим законом. Задание того илииного требуемого закона обеспечиваетсяструктурой узла 1 О и в общем виде она может быть представлена в виде соединениядвух узлов формирователя 17 числовых кодов и преобразователя 18 код-интервал времени, т.е. код-длительность импульса. Формирователь 17 кодов определяет закон изменения кодов чисел, т.е. порядок следования кодов, а преобразователь 18 обеспечи- Звает формирование импульса управления,длительность которого соответствует кодучисла, подаваемому из формирователя кодов. В качестве формирователя - датчикакодов может быть использован, например,делитель-счетчик (двоичный, двоично-десятичный), в этом случае коды чисел изменяются линейно в сторону возрастания илиубывания, например от 0 до К (от К до 0)если в качестве формирователя кодов используется реверсивный счетчик, то в случае 4реверсирования при переполнении разрядной сетки коды чисел изменяются поочередно от 0 до К и от К ,до О, если в качестве формирователя 17 кодов используется датчик случайных чисел (или генератор псевдослучайных чисел), то временное положение сигналов изменяется по случайному(псевдослучайному ) закону. На общую структуру устройства это принципиального влияния не оказывает, но позволяет расширить функциональные возможности устройства в части имитации самых разнообразных вариантов сигналов.Структура преобразователя код-интервал времени может быть различной, в простейшем случае это дешифратор в виде одной или нескольких логических схем И, ИЛИ в более сложных случаях - счетчик с предварительной записью числа и др. Более сложные структуры узлов обеспечивают более сложные структуры формируемых сигналов. Все блоки устройства могут быть реализованы на стандартных узлах и элементах. Так, например, формирователи сигналов могут быть реализованы в виде генераторов ударного возбуждения с 1.С-контурами, на выходе которых формируется радиоимпульсный сигнал при поступлении на вход видеоимпульсного сигнала, возможна реализация в виде цифрового трансверсального фильтра на счетных или регистрах сдвига и логических схемах.Фильтр 7, обеспечивающий пропускание составляющих спектра полезного сигнала, подавляющий и ослабляющий паразитные составляющие спектра, возникшие в процессе формирования, реализуется в виде полосового фильтра на 1.С элементах или активных КС-фильтрах с заданной полосой прап ускания. Выходной блок. обеспечивает формирование сигналов заданного уровня, смешение различных сигналов и т.п., он реализуется на усилителях, аттенюаторах, сумматорах сигналов, преобразователях уровня и т.п., т.е. на широко известных элементах, реализация которых технических трудностей не представляет.Зффективность предлагаемого устройства определяется тем, что оно позволяет имитировать радиоимпульсные сигналы, в том числе и сигналы, временное положение которых может изменяться периодически по некоторому закону относительно текущего временного положения, это расширяет возможности использования имитатора как в процессе обучения операторов, так и в процессе испытания радиоаппаратуры и контроля ее параметров в условиях, максимально приближенных к реальным, позволяет заменить натурные испытания в рабочей зоне радионавигационной системы испытаниями и обучением в лабораторных условиях.имокосов 130илиал оектная,Состав и тел ь В. Ер ма ко вТехред И. ВересТираж 447Государственного комитетаелам изобретений и о 1 крытсква, Ж - 35, Раушская набПатент, г. Ужгород, ул. П ИИПИ по д 5, Мо ППП Корректо Подписно СССР й д 4/5