Расчет полосно-пропускающего фильтра

Анализ существующих решений. Выбор аналогов и прототипов.

Целью радиотехнической разведки может быть не только определение значения несущей частоты разведываемых радиотехнических устройств, но и запоминание этой частоты для того, чтобы обеспечить возможность создания активных помех.

В простейших станциях помех запоминание несущей частоты и настройку на нее передатчика помех осуществляет оператор. В этом случае процесс запоминания частоты и наведения (настройки) передатчика помех требует большого времени. В настоящее время имеется возможность настройку передатчиков помех на несущую частоту сделать автоматической.

Количественными характеристиками различных способов и устройств запоминания частоты являются следующие:

время настройки;

время запоминания;

точность настройки;

точность удержания частоты;

диапазон запоминания;

разрешающая способность (способность одновременной настройки на несколько частот).

Рассмотрим некоторые конкретные способы и устройства запоминания и воспроизведения частоты.

.СВЧ-Ретрансляторы. Ретрансляторы обладают достаточнойширокополосностью, позволяют воспроизводить на выходе несущую частоту действующего СВЧ-сигнала. Они имеют ряд недостатков, ограничивающих возможности их использования: ретранслятор применяется только при создании помех РЛС с непрерывным и квазинепрерывным зондирующим сигналом. При создании помех дальномерному координатору, импульсной РЛС, ретранслятор не применим, так как помеха заключается в формировании сигнала с ложной дальностью, а ложная дальность соответствует иному значению задержки импульса во времени и на этой временной позиции отраженный сигнал уже не существует.

.Устройство кратковременного запоминания и воспроизведения несущей частоты (УКЗЧ) запоминает и воспроизводит несущую частоту на небольшой отрезок времени (порядка 4-5 мкс). Данное устройство обычно выполняют по схеме рециркулятора. УКЗЧ имеет возможность обработки импульсных потоков с большой плотностью (до 250 кГц). К недостаткам относятся малые ошибки в дальностях при создании помех дальномерному координатору, так как время запоминания соответствует максимальной ошибке около 600 м.

.Системы длительного запоминания несущей частоты строятся в основном на использовании матричных приемников. Эти устройства позволяют запоминать несущую частоту на значительное время, соизмеримое с периодом повтора импульсов и даже больше его. При использовании нескольких ступеней в матричном приемнике точность воспроизведения может быть достаточно высокой. К недостаткам матричной системы относятся: многоэлементность и громоздкость (масса более 70 кг), значительные потери мощности из-за размножения частот при многосигнальной ситуации, когда в СВЧ-полосу станции помех попадает две или более несущих частоты. В этом случае появляются ложные воспроизводимые частоты, общее число которых пропорционально квадрату числа ступеней матричного приемника.

.Запоминание несущей частоты с помощью автоподстройки генератора (метод АПЧ по отклонению). Этот способ использует принцип автоматической подстройки частоты гетеродинов приемников. Блок-схема одноканального устройства запоминания частоты представлена на рисунке 1.1. Сигнал подавляемого радиоэлектронного средства через приемную антенну поступает в усилитель У, после чего воздействует на частотный детектор ЧД, куда подается также напряжение настраиваемого генератора помех ГП. При отклонении частоты генератора помех fп от частоты воздействующего сигнала fc на выходе частотного детектора ЧД возникает напряжение, которое после фильтрации воздействует на реактивную лампу РЛ, с помощью которой осуществляется управление частотой генератора помех. Схема построена таким образом, чтобы при возникновении рассогласования управляющее воздействие сводило его к нулю. Таким образом, частота генератора помех поддерживается близкой к частоте несущей подавляемого радиоэлектронного средства.

Рисунок 1.1. Блок-схема одноканального устройства запоминания частоты с помощью автоподстройки генератора

Описанная схема требует значительной развязки приемной и передающей антенн. В самолетных станциях помех развязка приемной и передающей антенн встречает существенные трудности.

Недостатками рассмотренного одноканального устройства являются:

малая ширина диапазона запоминания, ограничиваемая возможностями схем электронной и механической подстройки частоты;

недостаточная разрешающая способность (схема запоминает только одну частоту).

.Многоканальный способ запоминания частоты. Рассматриваемый способ запоминания является развитием многоканального метода разведки частоты (рисунок 1.2). Диапазон запоминания перекрывается системой фильтров. Напряжение с выхода этих фильтров поступает после усиления и детектирования на реле Р1, Р2, ..., Рn.

Рисунок 1.2. Блок-схема многоканального устройства запоминания частоты

Если в каком-либо j-м канале обнаруживается сигнал, то срабатывает реле Рj, и включается соответствующий генератор помех. Точность запоминания частоты при таком способе определяется шириной полосы пропускания входных фильтров. Основным недостатком данного устройства является значительный объем аппаратуры, если речь идет об обеспечении запоминания с высокой точностью в широком диапазоне частот.

.Цифровые системы запоминания и воспроизведения несущей частоты позволяют наиболее точно воспроизводить несущую частоту. При этом приходится отказываться от ретрансляционного принципа построения аппаратуры помех и делать приемную часть многоканальной с преобразованием на промежуточную частоту, на которой и осуществляется цифровая обработка.

Идея цифрового устройства воспроизведения частоты основывается на том, что информацию о частоте сигналов в полосе работы устройства, записанную в запоминающее устройство (ЗУ) можно затем списывать неограниченное время, без разрушения заложенной в ЗУ информации и это время будет определяться только продолжительностью команды списывания.

Например, в качестве устройства цифрового запоминания частоты можно использовать процессор 1879ВМ3.

Он предназначен для использования в составе микропроцессорных систем обработки радиосигналов и интегрируется в состав системы как периферийное устройство, позволяющее внешнему процессору осуществлять доступ к внутренним ресурсам устройства запоминания частоты как к области статической памяти с произвольным доступом. Управление и контроль работы устройства внешний процессор осуществляет путем обмена данными через общую для внешнего процессора и встроенного управляющего контроллера УЦЗЧ внутреннюю память. Работой всех внутренних узлов УЦЗЧ управляет встроенный RISC - контроллер, выполняющий загружаемую в память программ (Instruction RAM) последовательность команд.

Внутренняя память объемом 2Mбит позволяет принимать и сохранять высокочастотные аналоговые сигналы. Большое количество программируемых счетчиков и развитая система внутренних и внешних прерываний обеспечивают выдачу на аналоговые выходы однократных и периодических сигналов ПЧ, хранящихся во внутренней памяти контроллера, в реальном масштабе времени с требуемыми задержками и длительностями. Встроенные быстродействующие арифметические узлы обеспечивают программируемую аттенюацию входных сигналов, их суммирование с выходными сигналами, программируемое изменение сдвига частоты выходных сигналов. Внешняя 64-разрядная шина обеспечивает быстрый обмен командами и данными с внешней памятью или ЦПС как в режиме прямого доступа к памяти (ПДП), так и в режиме произвольного доступа ЦПС к внутренней памяти контроллера.

Конфигурация устройства цифрового запоминания частоты и имеющиеся аппаратные ресурсы позволяют одновременно производить запись входного радиочастотного сигнала и воспроизводить несколько копий записанных ранее сигналов, (в том числе и записываемого в данный момент), количество которых ограничено только их суммарной длительностью, с независимой математической обработкой каждого. Одновременно с этим, и для внешнего процессора внутренние ресурсы УЦЗЧ всегда доступны через встроенную память.

В настоящее время за рубежом уже достаточно широко применяются станции помех, построенные по данному принципу. В нашей стране данная разработка является практически первым шагом в этой области, но надо сказать, что, несмотря на это, по многим параметрам наше устройство если не превосходит, то во всяком случае не уступает аналогичным зарубежным разработкам.

    Еще статьи по теме

    Разработка предложений по оперативному изменению структуры системы обмена данными учебных классов
    Сегодня возникла необходимость сосредоточить усилия на решение такой важной проблемы, как совершенствование вычислительной техники, ее элементной базы и математического обеспечения средств и систем сбора, передачи и обработки ...

    Радиотелеметрическая система
    Телеметрией называют область техники, которая занимается вопросами измерений различных физических величин, характеризующих состояние исследуемых объектов или процессов; передачей результатов этих измерений на р ...

    Главное меню

    © 2018 / www.techsolid.ru