Пристрій для визначення напрямку на джерело сигналу

 

Винахід відноситься до вимірювальної техніки, зокрема до пеленгаторам.

Відомо пристрій для визначення напрямку [1], що містить електронно-променеву трубку, послідовно з'єднані перші магнітну антену, смуговий фільтр, підсилювач, синхронний детектор і формувач сигналів, послідовно з'єднані другі магнітну антену, смуговий фільтр, підсилювач, синхронний детектор і формувач сигналів, послідовно з'єднані електричну антену, третій смуговий фільтр, третій підсилювач, фазер і обмежувач, причому виходи останнього підключені до других входів першого і другого синхронних детекторів, а виходи формувачів сигналів підключені до електронно-променевій трубці.

Це пристрій не забезпечує можливості селекції джерел сигналів по ширині випромінюваного спектру.

Найбільш близьким технічним рішенням до пропонованого є пристрій для визначення напрямку на джерело сигналів [2], що містить послідовно з'єднані перші магнітну антену, підсилювач, режекторний фільтр, фільтр нижніх частот і аналого-цифровий перетворювач (АЦП), послідовно з'єднані другі магнітну антену, усилитЋе треті електричну антену, підсилювач, режекторний фільтр, фільтр нижніх частот і аналого-цифровий перетворювач, а також на персональній електронно-обчислювальну машину (ЕОМ), перший, другий і третій фільтри верхніх частот, підключені, відповідно, виходами до четвертого, п'ятого та шостого АЦП, а входами, відповідно, до входів першого, другого і третього фільтрів нижніх частот, перший і другий калібратори, пов'язані, відповідно, з електричною антеною і магнітними антенами, а входами підключені до генератора низькочастотних сигналів, причому виходи першого, другого, третього, четвертого, п'ятого і шостого АЦП підключені до ПЕОМ. Пристрій забезпечує визначення напрямку на джерело сигналу за допомогою обчислення кута приходу сигналу по відношенню сигналів двох взаємно перпендикулярних магнітних антен, розташованих у горизонтальній площині.

Недоліком прототипу є відсутність можливості зменшення перешкод від сторонніх джерел сигналів.

Технічним результатом, забезпечуваним заявляється винаходом, є зменшення перешкод при зміні частоти радіостанцій шляхом пошуку і режекции частот джерел перешкод.

Технічний результат досягається тим, що урежекторний фільтр і фільтр нижніх частот, послідовно з'єднані другі режекторний фільтр і фільтр нижніх частот, послідовно з'єднані треті режекторний фільтр і фільтр нижніх частот, перший, другий і третій підсилювачі, перший, другий і третій аналого-цифрові перетворювачі (АЦП), перший, другий і третій приймачі сигналів, персональну електронно-обчислювальну машину (ЕОМ або мікропроцесор), а також перший і другий калібратори, пов'язані, відповідно, з першим і третім приймачами сигналів, причому виходи першого, другого і третього АЦП підключені до ПЕОМ, додатково містить послідовно з'єднані тактовий генератор, лінію затримки, суматор і синтезатор частоти, послідовно з'єднані першу схему «І» і перший регістр, послідовно з'єднані другу схему «І», і другий регістр, послідовно з'єднані перший змішувач і перший вузькосмуговий фільтр, послідовно з'єднані другий змішувач і другий вузькосмуговий фільтр, послідовно з'єднані третій змішувач і третій вузькосмуговий фільтр, послідовно з'єднані антенний блок системи єдиного часу і синхронізатор, підключений до ПЕОМ, блок зв'язку з абонентами, підключений до ПЕОМ, третій калібратор, пов'язаний�другий синхронний детектор, обмежувач, фазер, детектор, послідовно з'єднані перший керований фільтр, другий керований фільтр, четвертий підсилювач і четвертий АЦП, послідовно з'єднані третій керований фільтр, четвертий керований фільтр, п'ятий підсилювач і п'ятий АЦП, перший, другий, третій і четвертий ключі, входами підключені до ПЕОМ, а виходами підключені відповідно до першого, другого, третього і четвертого керованим фільтрів, а також лічильник, підключений входами до ПЕОМ, першим виходом підключений до першої схемі «І», а другим виходом підключений до другої і третьої схемами «І», причому перший, другий і третій підсилювачі підключені входами, відповідно до першого, другого і третього вузькосмуговими фільтрами, а виходами підключені відповідно до першого синхронного детектора, другого синхронного детектора і до фазовращателю, останній підключений виходом до обмежувача і до детектора, підключеному виходом до третього аналого-цифрового перетворювача, входи першого, другого і третього змішувачів підключені відповідно до першого, другого і третього фільтрів нижніх частот, виходи першого і другого синхронних детекторів підключені відповідно до першого першого, другого і третього приймачів сигналів підключені відповідно до першого, другого і третього режекторним фільтрів, виходи синтезатора частоти підключені до першого, другого і третього змішувачів, перший і другий калібратори підключені входами до ПЕОМ, тактовий генератор підключений до ПЕОМ і до другого входу другої схеми «І», другий регістр підключений до ПЕОМ і виходом підключений до суматора, пов'язаній з ПЕОМ, перший регістр підключений до ПЕОМ і виходами підключений до другого входу третьої схеми «І», підключеної виходами до суматора, вихід другої схеми «І» підключений до другого входу першої схеми «І», входи першого і третього керованих фільтрів підключені відповідно до першого й другого фільтрів нижніх частот, а виходи четвертого і п'ятого АЦП, і керуючі входи керованих фільтрів підключені до ПЕОМ.

Таке виконання пристрою для визначення напрямку забезпечує можливість сканування діапазону частот, селекції заважають джерел сигналів за амплітудою і ширині випромінюваного спектру, режекции заважаючих сигналів та визначення напряму на корисний сигнал в діапазоні частот з віддаленими частотами заважаючих сигналів.

На кресленні представлена структурна схем�їх частот; 3 - другий режекторний фільтр; 4 - другий фільтр нижніх частот; 5 - третій режекторний фільтр; 6 - третій фільтр нижніх частот; 7 - перший підсилювач; 8 - другий підсилювач; 9 - третій підсилювач; 10 - перший аналого-цифровий перетворювач; 11 - другий аналого-цифровий перетворювач; 12 - третій аналого-цифровий перетворювач; 13 - перший приймач сигналів; 14 - другий приймач сигналів; 15 - третій приймач сигналів; 16 - персональна електронно-обчислювальна машина (ПЕОМ); 17 - перший калібратор; 18 - другий калібратор; 19 - тактовий генератор; 20 - лінія затримки; 21 - суматор; 22 - синтезатор частоти; 23 - перша схема «І»; 24 - перший регістр; 25 - друга схема «І»; 26 - другий регістр; 27 - перший змішувач; 28 - перший вузькосмуговий фільтр; 29 - другий змішувач; 30 - другий вузькосмуговий фільтр; 31 - третій змішувач; 32 - третій вузькосмуговий фільтр; 33 - антенний блок; 34 - пристрій синхронізації; 35 - блок зв'язку; 36 - третій калібратор; 37 - третя схема «І»; 38 - перший синхронний детектор; 39 - другий синхронний детектор; 40 - обмежувач; 41 - педаль; 42 - детектор; 43 - перший керований фільтр; 44 - другий керований фільтр; 45 - четвертий підсилювач; 46 - четвертий АЦП: 47 - третій керований фільтр; 48 - четвертий керований фільтр; 49 - п'ятий �йство для визначення напрямку на джерело сигналів містить послідовно з'єднані перший режекторний фільтр 1 і перший фільтр нижніх частот 2, послідовно з'єднані другий режекторний фільтр 3 і другий фільтр нижніх частот 4, послідовно з'єднані третій режекторний фільтр 5 і третій фільтр нижніх частот 6, перший підсилювач 7, другий підсилювач 8 і третій підсилювач 9, перший аналого-цифровий перетворювач (АЦП) 10, другий аналого-цифровий перетворювач 11, третій аналого-цифровий перетворювач 12, перший приймач сигналів 13, другий приймач сигналів 14 і третій приймач сигналів 15, персональну електронно-обчислювальну машину (ЕОМ або мікропроцесор) 16, перший калібратор 17 і другий калібратор 18, пов'язані, відповідно з першим і третім приймачами сигналів, причому виходи першого, другого і третього АЦП підключені до ПЕОМ, послідовно з'єднані тактовий генератор 19, лінію затримки 20, суматор 21 і синтезатор частоти 22, послідовно з'єднані першу схему «І» 23 і перший регістр 24, послідовно з'єднані другу схему «І» 25 і другий регістр 26, послідовно з'єднані перший змішувач 27 і перший вузькосмуговий фільтр 28, послідовно з'єднані другий змішувач 29 і другий вузькосмуговий фільтр 30, послідовно з'єднані третій змішувач 31 і третій вузькосмуговий фільтр 32, последовательМ, блок зв'язку 35 з абонентами, підключений до ПЕОМ, третій калібратор 36, пов'язаний з другим приймачем сигналів і підключений входом до ПЕОМ, третю схему «І» 37, перший синхронний детектор 38, другий синхронний детектор 39, обмежувач 40, фазер 41, детектор 42, послідовно з'єднані перший керований фільтр 43, другий керований фільтр 44, четвертий підсилювач 45 і четвертий АЦП 46, послідовно з'єднані третій керований фільтр 47, четвертий керований фільтр 48, п'ятий підсилювач 49 і п'ятий АЦП 50, перший ключ 51, другий ключ 52, третій ключ 53 і четвертий ключ 54, входами підключені до ПЕОМ 16, а виходами підключені відповідно до першого, другого, третього і четвертого керованим фільтрів, а також лічильник 55, підключений входами до ПЕОМ, першим виходом підключений до першої схемі «І», а другим виходом підключений до другої і третьої схемами «І», причому перший, другий і третій підсилювачі 7, 8, 9 підключені входами, відповідно до першого, другого і третього вузькосмуговими фільтрами 28, 30, 32, а виходами підключені, відповідно, до першого синхронного детектора 38, другого синхронного детектора 39 і до фазовращателю 41, останній підключений виходом до обмежувача 40 і до детектора 42, зв'язок�ї підключені, відповідно до першого, другого і третього фільтрів нижніх частот, виходи першого і другого синхронних детекторів підключені відповідно до першого й другого АЦП, вихід обмежувача підключений до других входів першого і другого синхронних детекторів, виходи першого, другого і третього приймачів сигналів підключені відповідно до першого, другого і третього режекторним фільтрів, виходи синтезатора частоти підключені до першого, другого і третього змішувачів, перший і другий калібратори 17, 18 підключені входами до ПЕОМ, тактовий генератор 19 підключений до ПЕОМ і до другого входу другої схеми «І», другий регістр підключений до ПЕОМ і виходом підключений до суматора 21, пов'язаній з ПЕОМ, перший регістр 24 підключений до ПЕОМ 16 і виходами підключений до другого входу третьої схеми «І», підключеної виходами до суматора 21, вихід другої схеми «І» підключений до другого входу першої схеми «І», входи першого і третього керованих фільтрів підключені відповідно до першого й другого фільтрів нижніх частот, а виходи четвертого і п'ятого АЦП і керуючі входи керованих фільтрів підключені до ПЕОМ.

Пристрій для визначення напрямку на джерело сигналів працює наступним чином. В н�першого і другого приймачів сигналів активних магнітних антен радіосигнали надходять на першу антену 13, приймаючу магнітну компоненту сигналу в напрямку Північ-Південь, на другу антену 14, приймаючу магнітну компоненту сигналу в напрямку Захід-Схід, і на третій приймач сигналів, в якості якого використовується електрична активна антена 15, приймаюча електричну компоненту сигналу і має кругову діаграму спрямованості. Сигнали з виходу першої магнітної антени 13 через перший режекторний фільтр 1 і перший фільтр нижніх частот 2 надходять на перший змішувач 27 разом з сигналом, що надходять з виходу синтезатора частоти 22, перетворюються в проміжну частоту з смугою, визначається першим вузькосмуговим фільтром 28, посилюються першим підсилювачем 7, детектуються першим синхронним детектором 38, перетворяться в цифрову інформацію в першому АЦП 10 і надходять в ПЕОМ 16. Аналогічним чином другим змішувачем 29, другим вузькосмуговим фільтром 30, другим підсилювачем 8, другим синхронним детектором 39, другим АЦП 11 перетворюються і надходять в ПЕОМ 16 сигнали з виходу другої магнітної антени 14. Сигнали з виходу третьої електричної антени 15 через третій режекторний фільтр 5 і третій фільтр нижніх частот 6 надходять на третій змішувач 31 разом з сигналом, що надходять з вихим фільтром 32, посилюються третім підсилювачем 9, коригуються фазовращателем 41, детектуються детектором 42, перетворяться в цифрову інформацію в третьому АЦП 12 і надходять в ПЕОМ 16. Одночасно сигнали з виходу фазообертача 41 через обмежувач 40 надходять на другі входи першого і другого синхронних детекторів. При перевищенні заданої величини сигналом від будь-якої із зазначених трьох антен ПЕОМ 16 починає цикл управління прийомом і обробкою інформації з частотою, яка визначається тактовим генератором 19. На початку циклу ПЕОМ 16 засилає у другій регістр 26 початкове значення числа n, яке, помножене на крок зміни частоти синтезатора частоти 22, задає прийом початкової частоти діапазону, в межах якого буде проводитися сканування. Імпульси з виходу тактового генератора 19 надходять на другий регістр 26 через другу схему «І» 25 і через лінію затримки 20 в суматор 21, де дозволяють операцію віднімання з вмісту другого регістра 26 вмісту першого регістра 24, зменшеного вдвічі шляхом пересилання числа зі зрушенням, без молодшого розряду. На початку циклу це число дорівнює нулю, а в процесі сканування відповідає половині ширини спектру сигналу джерела. Результат операції посаді�ервий змішувач 27, другий змішувач 29 і третій змішувач 31. Лічильник 55 в нульовому стані забороняє проходження імпульсів тактового генератора 19 через першу схему «І» 23 у перший регістр 24 і забороняє перенесення вмісту першого регістра 24 в суматор 21. При перевищенні заданої величини амплітудою сигналу, що надходить від будь-якої з трьох антен, ПЕОМ 16 формує сигнал, що надходить на лічильник 55, який дозволяє проходження імпульсів тактового генератора 19 через першу схему «І» 23 у перший регістр 24, але забороняє перенос числа з першого регістра 24 в суматор 21 з допомогою третьої схеми «І» 37. Цей сигнал тримається на вході лічильника 55 протягом кількох тактів, не змінюючи його стану. Якщо в черговому такті спостерігається зменшення амплітуди радіосигналу нижче заданої величини, лічильник 55 змінює свій стан, дозволяє перенесення вмісту першого регістра 24 в суматор 21 і забороняє проходження імпульсів тактового генератора 19 через першу схему «І» 23 у перший регістр 24 і через другу схему «І» 25 у другій регістр 26. У цьому випадку після операції вирахування з вмісту другого регістра 26 половини числа з першого регістра 24 на суматорі 21 буде код, відповідний прийому середньої частоти спектру�ся середня частота спектра джерела сигналу і ширина спектру. Якщо ширина спектру більше заданого значення, то отримані результати ігноруються, а сканування триває, для чого ПЕОМ 16 обнуляє перший регістр 24 і змінює стан лічильника 55, дозволяючи проходження імпульсів тактового генератора через другу схему «І» 25 і забороняючи проходження сигналів через першу схему «І» 23 і через третю схему «І» 37. Якщо ширина спектру менше або дорівнює заданому значенню, то за значеннями середньої частоти сигналів, що надходять в ПЕОМ 16 з першого і другого АЦП, підключаються керовані фільтри 43, 47 шляхом подачі керуючих сигналів на ключі 51, 53 і встановлюється середня частота режекции шляхом подачі сигналів на керуючі входи керованих фільтрів 43, 47. При появі другого джерела заважаючого сигналу підключаються керовані фільтри 44, 48 з допомогою ключів 52, 54. У пристрої може бути встановлено n керованих фільтрів в залежності від ширини контрольованого діапазону і очікуваного числа «блукаючих» джерел заважаючих сигналів. Режекторние фільтри 1, 3, 5 забезпечують видалення заважаючих сигналів з наперед відомими частотами, наприклад, 50 Гц. Число режекторних фільтрів може бути збільшено для видалення сигналів радіомовних станцій або п� діапазону частот корисних сигналів. При появі корисного сигналу виробляється обчислення напрямку на джерело сигналу, джерело сигналу, наприклад, за формулою

α=180πarctgA1A2,

де А1, A2- амплітуди сигналів середньої частоти, що надходять в ПЕОМ 16 з першого і другого АЦП відповідно.

Сигнали з виходу електричної антени використовуються для порівняння з сигналами, які надходять з виходів магнітних антен, а також для запуску пристрою.

Блок зв'язку 35 забезпечує передачу цифрової інформації споживачам, а синхронізатор 34 забезпечує прийом сигналів систем GPS або Глонасс з антенного блоку 33, прив'язку інформації до єдиного часу і підтримку шкали часу при відсутності сигналів від систем GPS або Глонасс.

Пропоноване пристрій дозволяє також здійснювати селекцію зон, вільних від радіовипромінювання. Для цього досить у програмі ПЕОМ 16 змінити умову видачі сигналу в лічильник 55 на протилежне, тобто видавати його у випадку, якщо сигнал менше заданого значення.

Предлагаемигналов іншого виду, наприклад, джерел звуку, сейсмічних сигналів, гідроакустичних сигналів і інших, для чого достатньо використовувати в якості приймачів сигналів датчики сигналів іншого виду, які мають необхідні діаграми спрямованості.

Таким чином, пропоноване пристрій для визначення напрямку на джерело сигналів у порівнянні з прототипом забезпечує можливість сканування діапазону частот, селекції заважають джерел сигналів за амплітудою і ширині випромінюваного спектру, режекции заважаючих сигналів та визначення напряму на корисний сигнал в діапазоні частот з віддаленими частотами заважаючих сигналів.

Джерела інформації

1. http://detect-ufo.narod.ru/pribor/detect_radio/pelengatr_01.html

2. http://data.www.ikir.ru/Old/Russian/Science/2004/2-10.pdf.

Пристрій для визначення напрямку на джерело сигналів, що містить послідовно з'єднані перші режекторний фільтр і фільтр нижніх частот, послідовно з'єднані другі режекторний фільтр і фільтр нижніх частот, послідовно з'єднані треті режекторний фільтр і фільтр нижніх частот, перший, другий і третій підсилювачі, перший, другий і третій аналого-цифрові перетворювачі (АЦП), перший, другий і третій приймачі сигналів, персональ�е відповідно з першим і третім приймачами сигналів, причому виходи першого, другого і третього АЦП підключені до ПЕОМ, що відрізняється тим, що додатково містить послідовно з'єднані тактовий генератор, лінію затримки, суматор і синтезатор частоти, послідовно з'єднані першу схему «І» і перший регістр, послідовно з'єднані другу схему «І», і другий регістр, послідовно з'єднані перший змішувач і перший вузькосмуговий фільтр, послідовно з'єднані другий змішувач і другий вузькосмуговий фільтр, послідовно з'єднані третій змішувач і третій вузькосмуговий фільтр, послідовно з'єднані антенний блок системи єдиного часу і синхронізатор, підключений до ПЕОМ, блок зв'язку з абонентами, підключений до ПЕОМ, третій калібратор, пов'язаний з другим приймачем сигналів і підключений входом до ПЕОМ, третю схему «І», перший синхронний детектор, другий синхронний детектор, обмежувач, фазер, детектор, послідовно з'єднані перший керований фільтр, другий керований фільтр, четвертий підсилювач і четвертий АЦП, послідовно з'єднані третій керований фільтр, четвертий керований фільтр, п'ятий підсилювач і п'ятий АЦП, перший, другий, третій і четвертий ключі, вхо�равляемим фільтрів, а також лічильник, підключений входами до ПЕОМ, першим виходом підключений до першої схемі «І», а другим виходом підключений до другої і третьої схемами «І», причому перший, другий і третій підсилювачі підключені входами відповідно до першого, другого і третього вузькосмуговими фільтрами, а виходами підключені відповідно до першого синхронного детектора, другого синхронного детектора і до фазовращателю, останній підключений виходом до обмежувача і до детектора, підключеному виходом до третього аналого-цифрового перетворювача, входи першого, другого і третього змішувачів підключені відповідно до першого, другого і третього фільтрів нижніх частот, виходи першого і другого синхронних детекторів підключені відповідно до першого й другого АЦП, вихід обмежувача підключений до других входів першого і другого синхронних детекторів, виходи першого, другого і третього приймачів сигналів підключені відповідно до першого, другого і третього режекторним фільтрів, виходи синтезатора частоти підключені до першого, другого і третього змішувачів, перший і другий калібратори підключені входами до ПЕОМ, тактовий генератор підключений до ПЕОМ і до другого входу другої схеми «І», другий реЋходами підключений до другого входу третьої схеми «І», підключеної виходами до суматора, вихід другої схеми «І» підключений до другого входу першої схеми «І», входи першого і третього керованих фільтрів підключені відповідно до першого й другого фільтрів нижніх частот, а виходи четвертого і п'ятого АЦП і керуючі входи керованих фільтрів підключені до ПЕОМ.



 

Схожі патенти:

Пристрій для визначення напрямку на джерело сигналу

Винахід відноситься до вимірювальної техніки, зокрема до пеленгаторам

Спосіб прив'язки координат небесних радіоджерел до оптичної астрометрической системі координат липівка-костко-липівка (лкл, англ. lkl)

Винахід відноситься до галузі наукових і технічних проблем, досліджуваних в радіоастрономії, астрофізиці, астрометрії, геодезії та навігації, для прив'язки радионеба до оптичного неба для створення фундаментального каталогу опорних радіоджерел високої щільності, які мають оптичні ототожнення, для цілей космічної навігації, для дослідження природи небесних об'єктів у широкому діапазоні довжин хвиль, для вивчення радиорефракции в космічному просторі та уточнення раніше одержаних відомостей про космічних об'єктах в радіодіапазоні для дослідження характеристик Міжзоряному та Міжгалактичному середовищ (МЗС, МДР)

Спосіб пеленгування джерела радіосигналу і пристрій для його реалізації

Винахід відноситься до радіотехніки і може бути використане в комплексах визначення місцезнаходження джерел радіовипромінювання (ІРІ)

Спосіб автоматизованого контролю імпульсних джерел радіовипромінювань

Винахід відноситься до радіотехніки і може бути використане для визначення пеленга і частоти джерела імпульсних радіовипромінювань

Пристрій для локалізації напрямку на джерело електромагнітного випромінювання

Винахід відноситься до області пристроїв для визначення напрямку на джерело випромінювання, зокрема до пристроїв для визначення напрямку на джерело електромагнітного випромінювання

Спосіб моноімпульсних вимірювання пеленга джерел радіосигналів

Винахід відноситься до радіотехніки і може бути використане для визначення пеленга джерел радіосигналів в системах радіоконтролю

Спосіб здійснення послуги визначення місця розташування у системі зв'язку

Винахід відноситься до системи мобільного зв'язку

Рухливий пеленгатор

Винахід відноситься до радіолокації і може бути використане в радіонавігації, метеорології, геодезії

Пасивна система пеленгационная

Винахід відноситься до радіолокації і може бути використане в радіонавігації, метеорології, геодезії
Up!