Тракт приема и обработки эхо-сигналов РЛС 35Н6. Система обработки сигналов РЛС 35Н6. Тема 5-1

1.

Сибирский федеральный университет
«УСТРОЙСТВО РЛК (РЛС) РТВ»
Тема № 5 «Система обработки сигналов РЛС 35Н6»
Занятие № 1 «Тракт приема и обработки эхо-сигналов
РЛС 35Н6»
Учебные цели
1.
2.
3.
Изучить с курсантами тракт приема и обработки эхосигналов и помех РЛС 35Н6.
Рассмотреть технические характеристики тракта приема и
обработки эхо-сигналов и помех и их влияния на боевые
возможности РЛС 35Н6.
Воспитывать у курсантов чувство гордости и
ответственности за принадлежность к радиотехническим
войскам ВКС

2. Учебные вопросы:

Сибирский федеральный университет
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:
Вопрос 1. Обработка сигналов в
амплитудном (бинарном) канале РЛС
35Н6.
Вопрос 2.Обработка сигналов и помех в
когерентном канале РЛС 35Н6.

3. Литература

Сибирский федеральный университет
ЛИТЕРАТУРА
Изделие 35Н6. Техническое описание. Часть 2. ;УВАИ.461.311.002 ТО1
Изделие 35Н6. Техническое описание. Часть 3. УВАИ.461.311.002 ТО2;
Изделие 35Н6. Техническое описание. Часть 4. УВАИ.461.311 002
ТО3;Изделие 35Н6. Техническое описание. Часть 5. УВАИ.461.311 002 ТО4;
Изделие 35Н6. Техническое описание. Часть 6. УВАИ.461.311 002 ТО5;
Изделие 35Н6. Техническое описание. Часть 7. УВАИ.461.311 002 ТО6;
Изделие 35Н6. Инструкция по эксплуатации. Часть 2. УВАИ.461
311.002 ИЭ1;
Изделие 35Н6. Инструкция по эксплуатации. Часть 3. УВАИ.461 311
002 ИЭ2;
Радиоэлектронная техника. РЛС 35Н6. Конспект лекций, часть 1./ МО РФ; Владимир, 1998.- 85с.;
Радиоэлектронная техника. РЛС 35Н6. Конспект лекций, часть 2./ МО РФ; Владимир, 1998.- 149с.;
Радиоэлектронная техника. РЛС 35Н6. Альбом схем./ МО РФ; - Владимир,
1998.- 94с.;
Радиоэлектронная техника. РЛС 35Н6. Альбом мнемонических схем./ МО
РФ; - Владимир, 1998.- 86с.;
Устройство, эксплуатация и ремонт изделия 35Н6 Часть I МО РФ КВКУРЭ
ПВО, 1998.-183 с.

4.

Сибирский федеральный университет
Вопрос № 1 «Обработка сигналов в амплитудном
(бинарном) канале РЛС 35Н6»
1.1. Назначение, состав, технические характеристики системы приемных
устройств
Система приемных устройств (35ПП) предназначена
для: 1)согласованной фильтрации и фазового детектирования
ФКМ-сигналов;
2)обнаружения эхо-сигналов на фоне отражений от
местных предметов, подвижных дискретных образований и
преднамеренных дипольных помех;
3)подавления нестационарных активных и несинхронных
импульсных помех;
4)автоматического вывода информации каналов обработки
на систему отображения.

5.

Вопрос 1.
Сибирский федеральный университет
Функционально в системе приемных устройств можно выделить:
1)подсистему аналоговой обработки (35ПА);
2)подсистему когерентной обработки (35ПК);
3)подсистему цифровой логической обработки (35ПИ).
Констуктивно аппаратура системы 35ПП включает: стойку аналоговой
обработки сигналов (354ПА01); стойку цифровой обработки сигналов (355ПП01),
состоящую из 3-х блоков:
1. 354ПК01 - устройство СДЦ;
2. 354ПП01 - устройство знако-цифрового коррелятора (ЗЦК);
3. 354ПП02 - устройство некогерентного накопления (НКН), адаптивный
коммутатор каналов (АКК), устройство критерийной обработки (КО).

6.

6

7.

Вопрос 1.
Сибирский федеральный университет
Технические характеристики:
1)динамический диапазон сигналов ПЧ на входе системы относительно
шумов в полосе 1,2 МГц > 48 дБ;
2)полоса пропускания фильтра сосредоточенной селекции по уровню 0,7 2,3 + 0,15 МГц;
3)длительность обрабатываемого дискрета - 0,83 + 0,08 мкс;
4)максимальное число обрабатываемых дискрет:
5)когерентного канала - 1024;
6)амплитудного канала - 1200;
7)коэффициент подавления нефлюктуирующего сигнала > 55 дБ;
8)вероятность ложных тревог по выходу на систему отображения в
амплитудном и когерентном каналах < 10-5 .

8.

Вопрос 1.
Сибирский федеральный университет
1.2. Принцип построения аппаратуры аналоговой обработки
сигналов
Подсистема аналоговой обработки сигналов (АОС) обеспечивает частотную
избирательность тракта по промежуточной частоте, постоянство уровня
шумов основного (когерентного) канала, фазовое детектирование
квадратурных составляющих сигналов и преобразование сигналов
амплитудного и когерентного каналов в цифровую форму .
Сигналы на промежуточной частоте с выхода системы 35ВВ поступают на
модуль В2ФЕ3 - фильтр-усилитель сигналов ПЧ. В последнем
осуществляется полосовая частотная селекция, усиление сигналов на
промежуточной частоте, ввод в тракт сигналов имитатора, регистрация
пилот-сигнала на входе модуля и функциональный контроль его
исправности, выдача сигнала по двум каналам - амплитудному и
когерентному.
Фильтр сосредоточенной селекции (ФСС) имеет полосу пропускания по
уровню 0,7, равную 2,3 + 0,15 МГц. ФСС определяет полосу пропускания
тракта промежуточной частоты и настроен на частоту 72 МГц.
Коэффициент передачи модуля в амплитудном канале равен 6. В
когерентном канале в момент действия строба "оценка" электронным
ключом подключается усилитель с коэффициентом передачи, равным 12 дБ.

9.

Вопрос 1.
Сибирский федеральный университет
При отсутствии строба коэффициент передачи модуля в когерентном канале равен 1.Строб "оценка" обеспечивает работу
подсистемы в режиме формирования управляющего напряжения
ШАРУ. Строб вырабатывается один раз за период обзора в
течение 8 Тп, что исключает флюктуацию коэффициента
передачи тракта из-за изменения управляющего напряжения
ШАРУ.
Схема регистрации пилот-сигнала контролирует наличие
импульса ПС на входе модуля и на его выходе. Контроль
осуществляется в момент действия строба ПС. При отсутствии
импульса ПС на входе модуля загорается светодиод "Вход ПС",
а
при
неисправности
модуля
загорается
светодиод
"неисправность 2ФЕ3". Сформированный сигнал неисправности
с модуля поступает на устройство управления В2АП67.Тумблер
СР на лицевой панели второго ряда стойки 354ПА01 разрешает
прохождение на вход модуля В2ФЕ3 имитированного сигнала (от
имитатора типа "Утро-3").

10.

Вопрос 1.
Сибирский федеральный университет
Амплитудный канал подсистемы АОС.
С выхода субблока В2ФЕЗ эхо-сигналы и пилот-сигнал на промежуточной
частоте поступают в модуль В3КА02, который предназначен для двустороннего
ограничения и фазового детектирования сигналов .Ограничитель осуществляет
ограничение входных сигналов по уровню внутренних шумов, что обеспечивает
стабилизацию уровня ложных тревог и подавление мощных импульсных помех,
закон внутренней импульсной модуляции которых не совпадает с законом
модуляции зондирующего сигнала. Уменьшение же энергии полезного сигнала
вследствие ограничения, существенного значения не имеет, так как в этом
канале защита от помех не осуществляется, а принятие решения о наличии
полезного сигнала происходит после его сжатия в ЗЦК.В преобразователе
ЗНАК-КОД (субблока В2ПВ14) происходит бинарное квантование двух
квадратурных составляющих сигналов амплитудного канала. Сущность такого
квантования заключается в преобразовании амплитуды сигнала в каждом
анализируемом дискрете в некоторый условный знак, несущий в себе
информацию о совпадении или несовпадении фазы сигнала с опорным
напряжением в фазовых детекторах. В результате, на выходе бинарного
квантователя получается последовательность нулей и единиц. Причем, закон их
изменения для отраженного эхо-сигнала совпадает со структурой "копией"
зондирующего сигнала.

11.

Вопрос 1.
Сибирский федеральный университет
Конструктивно субблок содержит компаратор, формирователь
выходных сигналов, схему автоматической подстройки постоянной
составляющей (АППС) и схему контроля.
В качестве порогового сигнала компаратора используется выходной сигнал
схемы АППС, которая вычисляет средний уровень постоянной
составляющей.
Формирователь
выходных
сигналов
состоит
из
триггера,
синхронизируемого тактовыми импульсами частотой 2,4 МГц, и выходного
усилителя, обеспечивающего согласование преобразователя ЗНАК - КОД со
входными устройствами подсистемы цифровой обработки сигналов.
Контроль работоспособности фазовых детекторов и преобразователя
ЗНАК-КОД осуществляется с помощью пилот - сигнала. В случае его
отсутствия на выходе загорается светодиод В2ПВ14.
С выхода преобразователя ЗНАК - КОД квадратурные составляющие
сигналов поступают на дальнейшую обработку в знако-цифровой
коррелятор подсистемы цифровой обработки сигналов.

12.

Сибирский федеральный университет
Вопрос 2. «Обработка сигналов и помех в когерентном
канале РЛС 35Н6»
Когерентный канал подсистемы АОС.
Сигнал когерентного канала (основного) поступает на фазовый детектор
квадратурных составляющих В2КА01, который предназначен для
регулирования усиления тракта, фазового детектирования с
разделением по двум квадратурным составляющим и выравнивания
коэффициентов передачи квадратурных каналов в режиме
автоматической подстройки постоянной составляющей фазовых
детекторов. Регулировка усиления осуществляется с помощью
аттенюатора ШАРУ, имеющим диапазон изменения коэффициента
затухания 24 дБ. Причем, в исходном состоянии, коэффициент
затухания устанавливается равным минус 12 дБ. Таким образом,
изменение коэффициента усиления тракта осуществляется в
диапазоне + 12 дБ.

13.

Вопрос 2.
Сибирский федеральный университет
Регулировка усиления может осуществляться в ручном и в
автоматическом режиме.
Переключение с ручного режима изменения усиления на автоматический
и наоборот осуществляется с помощью кнопки АВТ на блоке 354РР01.
В ручном режиме требуемое изменение усиления осуществляется с
помощью двух кнопок БОЛ и МЕН, расположенных на передней панели
стойки 354ПА01 (местное управление). Каждое нажатие кнопки изменяет
уровень затухания аттенюатора на 0,75 дБ. Состояние аттенюатора
отображается группой светодиодов, расположенных на лицевой панели
стойки 354ПА01 под общей надписью АТТЕН РУ. Включение светодиода с
надписью 1Р соответствует включению разряда аттенюатора с вносимым
затуханием 0.75 дБ, 2Р - 1,5 дБ, 3Р - 3 дБ, 4Р- 6 дБ, 5Р - 12 дБ. Включение
светодиода с надписью ПРЕДЕЛ РУ соответствует установке аттенюатора в
одно из крайних положений.
В автоматическом режиме управления уровень затухания аттенюатора
(усиление тракта) устанавливается в соответствии с кодом ШАРУ,
формируемом в модуле оценки уровня шума МЭ1 ИК225.

14.

Вопрос 2.
Сибирский федеральный университет
Уровень собственных шумов канала контролируется непрерывно.
Отличие уровня собственных шумов от номинального значения отображается с помощью 4-х светодиодов, расположенных на блоке 354РР01 под
общей надписью ОЦЕНКА. При номинальном уровне шумов светодиоды не горят. Свечение светодиода с надписью 1Р соответствует отличию
в 0,75 дБ, 2Р - в 1,5 дБ, 3Р - в 3 дБ. Если усиление меньше номинального горит светодиод с надписью 4Р.
С выхода аттенюатора ШАРУ сигналы через ключ поступают на два
фазовых детектора. Ключ разрывает тракт когерентного канала в режиме
автоматической подстройки постоянной составляющей, обеспечивая
нулевой уровень сигнала на входе АЦП. Управление ключом
осуществляется стробом АППС-2.
Два фазовых детектора (ФД) обеспечивают фазовое детектирование
сигналов и разделение их на два квадратурных канала. Наличие двух
квадратурных каналов обусловлено необходимостью сохранения полной
информации о сигнале (амплитуде и фазе) после детектирования сигнала. В
качестве опорного напряжения для ФД используется напряжение
промежуточной частоты, вырабатываемое в передающей системе.

15.

Вопрос 2.
Сибирский федеральный университет
Схема контроля субблока В2ФН3 позволяет контролировать наличие
пилот-сигнала в момент действия импульса "строб ПС". Если в одном из
каналов пилот-сигнал отсутствует, то формируется сигнал неисправности,
который поступает на устройство управления - субблок В2АП67.
Одновременно загорается светодиод В2КА01, ВАФПЗ.
В
аналого-цифровом
преобразователе
В2ПВ10
производится
преобразование видеосигналов квадратурных каналов в 11-разрядный
двоичный код.
При длительной работе РЛС из-за изменения температуры окружающей
среды, нестабильности источников питания постоянная составляющая
сигнала может изменяться , что приводит к неправильному кодированию
сигналов. Для устранения этой ошибки имеется схема автоподстройки
постоянной
составляющей.
Работа схемы заключается в следующем: в момент отключения входного
сигнала от ФД измеряется остаточное напряжение на выходе АЦП и в виде
аналогового корректирующего сигнала с обратным знаком поступает на вход
схемы АЦП, где суммируется со входным кодируемым сигналом. Работой
схемы управляет
строб АППС-1.

16.

Вопрос 2.
Сибирский федеральный университет
С выхода АЦП квадратурные составляющие сигнала
когерентного канала Yкк и Xкк в виде 11-разрядных двоичных
кодов поступают на субблок магистральных усилителей и контроля
выдаваемой информации.
Усилители, входящие в состав этого субблока, обеспечивают
усиление входного сигнала по мощности до величины,
необходимой при работе на низкоомную нагрузку. Квадратурные
составляющие сигнала когерентного канала в виде 11-разрядных
двоичных кодов с выхода усилителей через модуль сопряжения
ХЛ607 поступают для дальнейшей обработки в подсистему 35ПК.
Семь старших разрядов и один знаковый разряд поступают на
модуль оценки уровня шума ИК225 для формирования кода
управляемого напряжения аттенюатора ШАРУ. Квадратурные
составляющие сигнала поступают также на схему свертки, которая
выдает на гнездо контроля "СВКХ" ("СВКУ") сигнал в виде
логической единицы
в
случае
четного числа единиц
контролируемого сигнала и логического нуля в случае нечетного
числа.

17.

Вопрос 2.
Сибирский федеральный университет
Квадратурные составляющие входного сигнала поступают на формирователь
сигналов индикации, который обеспечивает отображение на 10 светодиодах
модуля текущего числа в 10-разрядном двоичном коде. Модуль оценки уровня
шума ИК225 предназначен для формирования кода ШАРУ. Принцип
формирования кода ШАРУ заключается в вычислении среднего значения
мощности шума, т.е. дисперсии случайного шумового процесса, и
использовании полученного значения для выработки управляющего
напряжения. Мощность шума определяется известным выражением.
где хi - случайные шумовые флюктуации, наложенные на среднее;
х - среднее значение случайного процесса;
i - порядковый номер анализируемого дискрета;
N - число анализируемых дискретных отсчетов.

18. ЗАДАНИЕ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ ПОДГОТОВКУ:

Закрепить материал лекционного занятия РЛС 35Н6.
Быть готовым к тактической «летучке» по
пройденному материалу.