Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием (2003) (1186261), страница 45
Текст из файла (страница 45)
При использовании ультразвуковых линий задержки необходимо двукратное преобразование частоты: сначала частота сигнала понижается до значений полосы частот линии задержки, затем, когда задержка сигнала осуществлена, частота повышается до значений частоты входного сигяала. Режим работы ЛБВ в системе запоминании частоты. Обычно номинальный коэффициент передачи разомкну~ого рсциркулятора составляет 1О...! 5 дБ.
С приходом радиолокационного сигнала начинается процесс рсциркуляции. В конце псрвой репиркуляции входной коммутатор замыкает цепь циркуляции и преграждает поступление входного сигнала в рециркулятор. В результате этого входной сигнал дополнительно усиливается еще на 15 дБ ло тех пор, пока ЛБВ не войдет в нелинейный режим насыщения. Основной параметр, ограничивающий длительность запоминания частоты,— подавлеяие циркуляции во всем диапазоне частот из-за нарастания колебаний на собственных частотах рсциркулятора. Стабильность амплитуды запомненного сигнала после нарастания сигнала зависит от коэффициента усиления разомкнутого кольца и формы амплитудной характеристяки ЛБВ в области насыщения.
Нестабильность выходной мощности возникает, если увеличение коэффициента подавления превосходит увеличение входной мощности при равенстве коэффициента подавления коэффициенту усиления разомкнутого кольца. Это явление можно предотвратить, если разработать ЛБВ с плоской характеристикой в области насыщсния и поддерживать сравнительно низким коэффициент передачи разомкнутого кольца. Система запоминании частоты с использованием пространства в качестве задерживающей среды. Для запоминания частоты сигнала может быть использована задержка элсктромагнитнзях сигналов при распространении их в окружающем пространстве по определенным трассам.
Например, два удаленных друг от друга на несколько километров ударных самолета, атакующих зенитный комплекс противника, могут взаимодействовать между собой в процессе создания ложных целей для РЛС этого зенитного комплекса. С этой целью один из ударных самолетов принимает радиолокационный сигнал и ретранслирует сго, обычно с преобразованием частоты, в направлении другого ударного самолета. Второй ударный' самолет принимает этот сигнал и, в свою очередь, ретранслирует его в направлении первого ударного самолета. После нескольких циклов ретрансляции частота рстранслирусмого сигнала снова преобразуется на несущую частоту сигнала РЛС, усиливается !до необходимога уровня) и излучается в направлении подавляемой РЛС, имитируя лозкную цель ! Ц, Цифровые системы запоминания сигнала. Эффективность имитационных и маскирующих помех импульсным и кагерентно-импульсным РЛС, в том числе с широкополосными сигналами, во многом зависит от точности воспроизведения фазовых, частотных и временных характеристик радиолокационного сигналов.
В связи с этим большое значение получзпи методы пифрового запоминания сигналов, которые обсс- 168 печпвают высокоточное воспроизведенис структуры радиолокационного сигнала, и в отличие от традиционной аппаратуры нс требуют необходимости в измерении частоты сигнала подавляемой РЛС 11, 18 — 271. Принцип работы цифровых систем запоминания сигналов (ЦЗС) заключается в следующем: СВЧ-сигнал РЛС принимастся и преобразуется по частоте в сигнал более низкочастотного базового диапазона с помощью фиксированного или перестраиваемого по частоте гстсродина, который затем квантустся.
Получающиеся в результате квантования выборки преобразуются из аналоговой формы в цифровую и запоминаются с помощью быстродеиствуюшего цифрового ЗУ с произвольной выборкой. Затем запомненный си~пал выводится из ЗУ и преобразуется сначала в аналоговую форму в базовом диапазоне с помощью цифроаналогового преобразователя. Далее запомненный сигнал в аналоговой форме повышается по частоте с помощью того же местного гетеродцна, который используется при понижении частоты принимаемого сигнала до частоты сигнала базового диапазона. В простейшем виде системы ЦЗС для формирования непрерывного радиосигнала из импульсного использовали преобразование частоты исходного сигнала в диапазон 0...5 МГц, из которого с помощью синхронизируемых счетчиков импульсов и пороговых схем сравнения формировали сигнал прямоугольной формы с периодом повторения синусоидального сигнала. Этот сигнал записывали в регистре со сдвигом и путем циклического воспроизведения формировали непрерывный сигнал прямоугольной формы промежуточной частоты, который после прохождения через ФНЧ для получения синусоидальной формы восстанавливался по несущей частоте в исходном диапазоне частот 1"22).
Более усовершенствованный вариант такого подхода к запоминанию сигнала основан на следующем: сначала осуществляется амплитудное ограничение преобразованного на промсзкуточную частоту сигнала для формирования сигнала прямоугольной формы, а затем — его запись в цифровой форме. Для устранения разрыва фазовой непрерывности в рециркулированном сигнале используется запись всего исходного радиоимпульса. В применяемых в настоящее время системах ЦЗС с одноразрядной дискретизацией амплитуды сигнал ПЧ до квантования подвергасшя "жесткому" ограничению для соответствия динамическому диапазону АЦП.
Однако в системах с многоразрядным амплитудным квантованием амплитудное ограничение ухудшает их возможноспц н поэтому в них приходится применять достаточно сложные системы АРУ. С другой стороны, системы с многоразрядным квантованием фазы менее восприимчивы к амплитудному ограничению и обычно не нуждаются в АРУ. В системах ЦЗС для согласования высокого быстродействия квантоватсля с более низким быстродействием ЗУ большой емкости обычно используются мультиплексоры, выполняющие преобразование последовательного кода в параллельный, и демультиплексоры для преобразования параллельного кода в последовательный.
Упрозцснная структурная схема системы цифрового запоминания высокочастотных сигналов представлена на рис. 6.19. Входной СВЧ-сигнал гюступаст на Р~-фазный преобразователь, где с помощью сигналов гстеродина, представляющих собой сигналы на фиксированной частоте с различными фазами, преобразуются в сигналы промежуточной частоты с разными фазами. Суммарные частотные составляющие на выходе преобразователя устраняются фильтрацией. Аналоговые сигналы ПЧ затем преобразуются в цифровую форму с помощью 169 Рнс. 6.19. Упрощенная структурная схсма системы цифрового запоминания высокочастотных сигналов И-фазного АЦП и квантуются в цифровом квантователе.
Требуемое число бит при этом зависит от числа воспроизводимых параметров входного сигнала. Так, например, если требуется воспроизвести только несущую частоту входного сигнала, а сто амплитуда нс требуется, то достаточны две фазы преобразованного сигнала и только один бит для представления полярности каждого из двух преобразованных си~палов.
До поступления в цифровое ЗУ сигналы кваптуются по времени, в результате юге образуются выборки с периодом синхронизапии, используемыс в цифровом ЗУ. Синхронизпруюгпис сигналы могут иметь любую фазу, однако наилучшие результаты достигаются, когда их фазы имеют соответствующую связь с фазами прсобразованных си~палов. Квантованныс выборки запоминаются в цифровом ЗУ' с произвольной выборкой, позволяющем осуществлять многократное считыванис информации без сс разрушения.
Процесс восстановления входного сигнала включает многоканальное цпфроанало1 овос преобразование запомненных выборок с последующим их преобразованием в Лцфазном преобразователе для восстановления частоты и фазы отдельных сигналов, которые послс суммирования образуют восстановленный СВЧ-сигнап [24).
Наиболее простая система цифрового запоминания сигналов получается при однофазном преобразовании (Ф = 1), когда нс требуются квадратурные каналы, но при этом иа половину сокращается мгновенная полоса рабочих час~от. По сравнению с системами, имсюшимн многофазнос преобразование, системы запоминания с однофазным преобразованием имеют на б0...80 %, меньшую стоимость при хороших рабо*шх характеристиках. Относительное изменение частоты и фазы в восстановленном СВЧ- сигнале достигается путем соответствующей частотной или фазовой расстройки генераторов й-фазных сигналов, используемых в й-фавном устройстве восстановления сигнала.
При этом сохраняется внутрисигнальная модуляция запоминания сигнала. Для сохранения информации не только о частоте ~фазе), но и амплитулс входного сигнала нсобходим дополнительный канал, В этом случае цифровая система запоминания строится в соответствии со структурной схемой, представленной на рис.
б.20, '3 70 Рис. б.20. Упрощенная структурная схслза системы цифрового запоминания сигналов с сохранением амплитудной информации Дополнительный канал включает в себя амплитудный детектор, АЦП, цифровое ЗУ, ЦАП и амплитудный модулятор, предназначенный для восстановления амплитудной информации в запоминасмом СВЧ-сигнале ~25, 26, 281.Цифровые запоминающие системы обеспечивают когерентное и длительное запоминание радиосигнала н открывают хорошие псрспективы для повышения эффективности РЭП. С их помощью люжно синтезировать частоты СВЧ-сигналов, воспроизводить сигналы с ЛЧМ и з2зКМ, создавать уводящие помехи и генерировать многочисленные ложныс цели.