2.3. Описание электрической структурной схемы.
В соответствии со схемой электрической структурной, представленной на рис.2.2, прибор 203Н состоит из вычислителя ранга, квантователя ранга, критерийного обнаружителя, коррелятора помех, блока обработки, блока измерения дальности, регистра азимута, блока сопряжения с ОЗУ и блока обмена.
Вычислитель ранга предназначен для вычисления ранга R исследуемого сигнала в ряду сигналов, полученных в соседних элементах разрешения по дальности с целью обнаружения одиночного сигнала. Электрическая структурная схема вычислителя ранга приведена на рис.2.3. Вычислитель ранга состоит из преобразователя напряжение-код (ПНК), блока выделения максимума, цифровой линии задержки, схем сравнения К1…К15 и сумматора. Амплитуда входного эхо-сигнала, полученного от источника радиолокационной информации, в преобразователе напряжение-код преобразуется в двоичный цифровой код с интервалом времени 1 мкс. Отраженные от целей эхо-сигналы имеют длительность от 4 до 6 мкс. В соответствии с этой длительностью в приборе 203Н установлено два дискрета разрешения по дальности: 600 м и 900 м. В блоке выделения максимума из кодов эхо-сигналов, поступающих в одном дискрете дальности, выбирается максимальный.
Код сигнала с выхода блока выделения максимума поступает в цифровую линию задержки, которая представляет собой набор регистров. В приборе 203Н количество регистров в линии задержки – 18. Цифровая линия задержки предназначена для хранения кодов амплитуд эхо-сигналов в 18 смежных дискретах разрешения по дальности. При поступлении кода сигнала очередного дискрета дальности содержимое регистров RG1…RG18 сдвигается вправо на один регистр.
Сигнал, код которого хранится в регистре RG10, расположенном в центре линии задержки, является исследуемым. Для принятия решения о наличии или отсутствии полезного сигнала в данном дискрете дальности код исследуемого сигнала (RG10) сравнивается с кодами сигналов в смежных с исследуемым дискретах дальности (RG1…RG8, RG12…RG18), в схемах сравнения К1…К15. Если код амплитуды исследуемого сигнала превышает код сигнала, хранящегося в одном из регистров RG1…RG8, RG12…RG18, то на выходе соответствующей схемы сравнения формируется сигнал логической единицы, в противном случае – сигнал логического нуля.
Структурная схема прибора 203н
Структурная схема вычислителя ранга
Выходные сигналы сравнения К1…К15 суммируются в сумматоре, образуя код ранга исследуемого сигнала R. Если код амплитуды исследуемого сигнала превышает амплитуды всех сигналов, находящихся в регистрах RG1…RG8, RG12…RG18, то ранг сигнала принимает максимальное значение, равное пятнадцати. Ранг исследуемого сигнала R с выхода вычислителя ранга поступает в квантователь ранга, где сравнивается с двумя порогами С1 и С2. Первый порог С1, называемый порогом квантования полезного сигнала, устанавливается постоянным, исходя из требуемой вероятности ложных тревог на выходе устройства. Второй порог С2, называемый порогом квантования помехи, является постоянным и равным половине первого порога квантования.
В результате сравнения ранга сигнала R с порогом С1 на первом выходе квантователя ранга формируется сигнал "ОБНАРУЖЕНИЕ", значение xi которого равно логической единице, если ранг R превышает порог С1, или логическому нулю, если порог С1 не превышен. Сигнал логической единицы свидетельствует об обнаружении одиночного сигнала в фиксированном дискрете дальности.
В результате сравнения ранга сигнала R с порогом С2 на втором выходе квантователя ранга формируется сигнал "ПОМЕХА", который обрабатывается в корреляторе помех с целью определения уровня коррелированных помех в области пространства, окружающей исследуемую цель по дальности и азимуту. Уровень коррелированных помех используется для управления адаптивным порогом обнаружения пакета при последующей обработке.
Сигналы "ОБНАРУЖЕНИЕ" на выходе квантователя ранга формируется в каждом дискрете дальности и поступают в критерийный обнаружитель. Критерийный обнаружитель предназначен для выделения границ пакетов сигналов, обнаруживаемых по всем дискретам дальности при вращении антенны РЛС по азимуту. Кроме того, критерийный обнаружитель стабилизирует уровень ложных тревог на выходе устройства, исключая из потока выходных сообщений случайные некоррелированные помехи типа хаотических импульсных помех. Границы пакета определяются по критерию типа "k/m-l". В соответствии с этим критерием начало пакета в дискрете дальности определяется по наличию k сигналов xi, равных логической единице, в m последовательных зондированиях, а конец пакета – по наличию l сигналов xi, равных логическому нулю (l пропусков) подряд в l зондированиях.
Для определения начала пакета сигналы xi, полученные в m последовательных зондированиях, в каждом дискрете дальности, суммируется, образуя сумму
,
где m – количество последовательных зондирований, по которым определяется начало пакета:
xi = 1,0 – значение сигнала "ОБНАРУЖЕНИЕ".
Текущее значение суммы
сравнивается с порогом К.
При выполнении условия
фиксируется начало пакета.
Для определения конца пакета формируется
сумма
,
где Пi = 1,0 – значение сигнала
"ПРОПУСК", Пi = 1 при xi =
0; Пi = 0 при xi = 1.
При выполнении условия
=
l, где l – установленный критерий
конца пакета, фиксируется коней пакет.
Кроме того, для последующего определения
цели в критерийном обнаружителе
формируется начальное значение
азимутального момента М
М =
,
m – количество последовательных зондирований, по которым определяется начало пакета;
i – порядковый номер сигнала xi в пакете, i = 1, 2, …, m;
xi =1,0 – значение сигнала "ОБНАРУЖЕНИЕ".
Если в
момент выполнения критерия начала
пакета в одном из зондирований
присутствовал сигнал, то на выходе
критерийного обнаружителя формируется
сумма пропусков
,
где m – количество последовательных
зондирований, по которым определяется
начало пакета.
От
момента выполнения в определенном
дискрете дальности условия начала
пакета до фиксации конца пакета в блоке
обработки производится накопление
сигналов " xi " в пакете и
вычисляется значение азимутального
момента пакета. Для этого в блок обработки
в момент выполнения условия начала
пакета из критерийного обнаружителя
поступают величины
,
,
М, а из блока
измерение дальности передается текущий
код дальности D.
С выхода
квантователя ранга в каждом дискрете
дальности текущего зондирования
передаются сигналы "хi" и
соответствующие им коды дальности.
Кроме того в блок обработки поступает
информация о пакетах, зафиксированных
в предшествующих зондированиях, из
блока В200. Эта информация содержит
значения
,
,
и код дальности пакета D для каждой
зафиксированной ранее по критерию
начала пакета цели. Обработка пакетов
осуществляется следующим образом. В
каждом дискрете дальности код дальности
сигнала "xi" текущего
зондирования сравнивается с кодом
дальности пакета, полученного через
блок сопряжения с ОЗУ из блока В200. Если
дальность сигнала "xi"
отличается от дальности пакета,
поступившего из блока В200, на величину,
не превышающую дискрет D
разрешения по дальности, то текущий
сигнал "xi" считается
принадлежащим пакету "старому"
пакету. В этом случае если xi = 1, то
к сумме
добавляется единица, к сумме
добавляется текущий номер i сигнала
"xi", который отсчитывается
от зондирования, в котором впервые
выполнен критерий начала пакета, и
определяется как сумма
+
,
а код дальности пакета, полученный из
блока В200, заменяется на код D дальности
сигнала "xi" текущего
зондирования при значении сигнала xi
текущего зондирования, равном логическому
нулю, значения
,
и код дальности D пакета, полученные из
блока В200, не обновляются, а значение
увеличивается на единицу.
Если в
текущем зондировании для исследуемой
цели отсутствует признак конца пакета,
то обработанный пакет через блок
сопряжения с ОЗУ передается обратно в
блок В200, а из блока извлекается информация
о следующей цели. Если же на выходе
критерийного обнаружителя сформировался
признак конца пакет, то значение
,
накопленное за n зондирований в
пакете, сравнивается с верхним Пв
и нижним Пн порогами обнаружения,
поступающими в блок обработки через
блок обмена из прибора 136Н. При выполнении
условия
Пн
<
Пв (1)
сформировавшийся
пакет считается принадлежащим реальной
цели, и в блок обмена передаются значения
,
,
, код дальности D
пакета из блока обработки, азимут антенны
к на момент
фиксации конца пакета, величина ,
равная угловому перемещению антенны
РЛС за время между смежными зондированиями
из регистра азимута, а также уровень
корреливанных помех
из коррелятора помех. Из блока обмена
в прибор 136Н передается сигнал "ГИ",
свидетельствующий о наличии обнаруженной
цели в приборе 203Н, а из блока В200 в блок
обработки принимается информация
очередного пакета.
Передача информации из прибора 203Н в прибор 136Н осуществляется через блок обмена, выполняющий функцию буферного накопителя, по сигналам "ГИ", "ГП", "УИ", "УП", "КОНЕЦ П", которые вырабатываются в соответствии с унифицированным стыком ИЗ.
И
з
прибора 203Н передается кодограмма,
приведенная на рис.2.4
Рис.2.4.
Примечание. На рис.2.4 приняты следующие обозначения:
1Р…12Р – разряды информации;
NPII – номер РЛС, подключенной к прибору 203Н;
р - уровень коррелированных помех;
- угол, равный перемещению антенны РЛС за время между двумя зондированиями;
М - азимутальный момент пакета;
к – азимут конца пакета;
D – дальность пакета;
- сумма импульсов в пакете;
-
сумма пропусков в пакете.
Если сформированный пакет не удовлетворяет условию (1), то считается ложным, в ОЗУ не записывается и в прибор 136Н не передается.
Если
текущая дальность, зафиксированная в
блоке измерения дальности, отличается
от дальности пакета, принятого в ОЗУ
(блока В200) на величину, превышающую D,
то в блоке обработки анализируется
наличие признака начала пакета. При
наличии этого признака принимается
решение о появлении нового пакета. В
этом случае код дальности D нового пакета
и значения
,
,
передается в ОЗУ для накопления пакета
в последующих зондированиях.
В том случае, если текущая дальность меньше дальности пакета, принятого из ОЗУ, на величину, превышающую D, то пакет остается в блоке обработки до тех пор, пока текущая дальность не достигнет дальности пакета, после чего выполняется обработка, как описано выше.
В блоке
В200 для каждого пакета отводится одна
36-разрядная ячейка ОЗУ. Новые и старые
пакеты записываются, а затем считываются
из ОЗУ упорядоченно по дальности. Адрес
записи и считывания (сигналы "АДРЕС"),
а также управляющие сигналы записи и
считывания "РЗИ", "РВИ", "ОР",
"ОБРАЩЕНИЕ" и "КОМАНДА"
формируются в приборе 203Н и передаются
вместе с информацией (
,
,
,
D) в ОЗУ. Для обеспечения накопления и
обработки пакетов в реальном масштабе
времени ОЗУ разделено на две зоны по
128 ячеек каждая.
В течение одного зондирования одна зона используется только для записи информации, а другая – только для считывания. В следующем зондировании информация считывается из зоны, в которую в предыдущем зондировании производилась запись, а запись производится в ту зону, из которой информация считывалась.
Работа прибора 203Н в комплексе с техническими средствами изделия 9С467-2 обеспечивается следующими внешними сигналами, поступающими от устройства сопряжения с радиолокационными источниками: эхо-сигналом, импульсом запуска "ИЗ", метками азимутальных импульсов "МАИ" и кодом текущего азимута антенны РЛС.
И
з
прибора 136Н в прибор 203Н передается
кодограмма, приведенная на рис.2.5.
Рис.2.5.
Примечание. На рис.2.5 приняты следующие обозначения:
1Р…12Р – разряды информации;
ТС1 – тип сообщения;
ТРЛ1 – тип источника радиолокационной информации;
МD – масштаб дальности;
Пн – нижний порог обнаружения пакета;
Пв – верхний порог обнаружения пакета.
В соответствии с принятым масштабом дальности MD в приборе 203Н устанавливается дальность работы.
Значения нижнего Пн и верхнего Пв порогов определяет границы обнаружения пакетов, принадлежащих истинным целям.
По сигналу "ИЗ" в приборе вырабатывается циклическая последовательность тактовых импульсов.
Сигналы "МАИ" используются для расчетов углов , а код азимута антенны РЛС и моменты окончания пакетов определяет азимут конца пакета к.
В приборе 136Н информация пакетов обрабатывается программно с целью определения азимута центра пакета и отождествления со стробами автосопровождения.
Расчет азимута центра пакета ц производится в приборе 136Н по формуле
