Главная Промышленная автоматика.

ции и промежуточных результатов счета, двух мультиплексоров MSI и MS2, обеспечивающих коммутацию каналов записи и считывания ОЗУ, двух счетчиков CTNe и CTNs, двухступенчатого (ТТ) и одноступенчатого (Т) триггеров, ПЗУ хранения коэффициентов WNJnФ логических схем (D 1-1)5), а также ПЭБ. Объем каждого блока ОЗУ должен обеспечить размещение Лбпф слов соответствующей разрядности. Схема работает в двух режимах. Первый режим - подготовительный, необходим для осуществления записи исходной информации (сигналов ii{0, Pi} для нулевой полоски дальности), поступающей по входам ] (четные отсчеты) и 2 (нечетные отсчеты) через открытые каналы D1 и D2 мультиплексора MS1 на входы данных (D) ОЗУ2 и ОЗУ4. В этом режиме триггер Т установлен в нулевое состояние, что определяет прохождение через MS1 сигналов со входов 1 ц 2.

Исходное состояние триггера ТТ- нулевое, т. е. на его инверсном выходе - Q присутствует высокий уровень напряжения, соответствующий логической I, открывающий вентиль D2, через который, в свою очередь, синхронизирующие импульсы СЯ, поступающие на вход 3 с частотой /т, подаются на входы WE (запись) ОЗУ2 и ОЗУ4. Таким образом, с каждым приходом синхронизирующего импульса записывается новая пара входных слов из ПФ в ОЗУ2 и ОЗУ4. В счетчике CTNe, имеющем коэффициент пересчета iVf), в процессе поступления на счетный вход импульсов СИ осуществляется последовательное формирование адресов записи и чтения ОЗУ, которые через логические схемы D4 и D5 подаются на адресные входы (А) ОЗУ2 и 03У4 для записи и 03У1 и ОЗУЗ для чтения. Считывание информации из 03У1 и ОЗУЗ в этом режиме осуществляется через канал D] мультиплексора MS2 (режим которого задан высоким уровнем напряжения с выхода Q триггера ТТ) и открытые выходные вентили D3, которые открыты сигналом переноса с предварительно установленгюго в единичное состояние счетчика CTNs. После записи (считывания) Nq слов счетчик CTNq формирует импульс переноса, поступающий на вход S триггера Т, и устанавливает его в единичное состояние, переключая тем самым входы мультиплексора MS1. Теперь на вход ОЗУ поступают результаты вычислений из ПЭБ, зацикливая тем самым процесс обработки. Сигнал переноса из CTNa поступает также на ТТ, переводит его в единичное состояние (Q=l, Q = 0), открывает вентиль D} и закрывает D2 и переключает тем самым ОЗУ] и ОЗУЗ в режим записи, а ОЗУ2 и ОЗУ4 - в режим чтения. Этот же импульс подается на счетный вход счетчика CTNs, имеющего коэффициент пересчета iVs = log2JVБПФ > и переводит его в нулевое состояние, закрывая тем самым вентиль D3. С этого момента начинается второй режим работы схемы - режим вычисления БПФ с основанием Лбпф •

Сигнал pi} из ОЗУ2 и ОЗУ4 через каналы D1 и D2

мультиплексора MS1, переключенного сигналом Q=l с ТТ с тактовой частотой /т, поступает в ПЭБ, где осуществляется опера-



ция «бабочка», и результат через MS1 записывается в 03У1 и ОЗУЗ по адресу, формируемому счетчиком CTN. После выполнения Мб циклов заканчивается первая ступень БПФ, импульс переноса с CTNe переключает с помощью вентилей D1 и D2 ОЗУ2 и 03У4 на запись, а 03У1 и ОЗУЗ - на чтение. Далее опять повторяется Nq циклов, формируя следующую ступень БПФ, и т. д. В процессе вычислений из ПЗУ на ПЭБ поступают сомножители Tvgno которые записаны в определенном порядке и извлекаются оттуда по адресу Л1Л2, где Ai - младшие разряды адреса, Лг- старшие разряды, формируемого счетчиками CTNs(A2) и CTNeiAi).

Разрядность адреса определяется как сумма A6 + Iog2iVBno Разрядностей счетчиков. После выполнения logsABno ступеней реализация алгоритма БПФ заканчивается, сигнал переполнения с выхода CTNs устанавливает в нулевое состояние (по входу R) триггер Т и переключает мультиплексор MS1 в режим записи из ПФ в ОЗУ2 и ОЗУ4 сигналов pi} очередной полоски дальности, а также открывает выходные вентили D3. Таким образом опять формируется начало подготовительного режима и работа схемы начинается сначала для следующей (первой) полоски дальности.

Необходимо отметить, что запись промежуточных результатов БПФ в схеме рис. 6.15 должна осуществляться с двоичной реверсией. Это обеспечивается схемами D4 и D5. Буквами а я b обозначены входы, на которые поданы прямой и двоично-реверсированный адреса ОЗУ соответственно. Схемы D4 и D5 осуществляют коммутацию этих адресов, обеспечивая передачу прямых адресов на ОЗУ при чтении и двоично-реверсированных - при записи.

Таким образом, число тактов частоты /т, необходимых для обработки одной полоски дальности, равно Лб(log2iVБПФ О. т. е. на Лс, тактов больше, чем число «бабочек». Отсюда число тактов частоты /т, требуемых для реализации одной «бабочки», равно (ogzN EJ-ф+l)/\og2NвnФ а выражение (2.49), определяющее требования к ФС по быстродействию, принимает вид

Q2 = /t= (0,5 l0g2.V2 + 1) {\0g2N2+\)VnNrnif{6j0g2N2). (6.9)

Для приведенного выше примера тактовая частота /т=300 кГц. Возможны также и другие способы реализации алгоритма БПФ. Например, в работе 8] подробно описана поточная организация БПФ, позволяющая использовать log2AБПФ ПЗБ и соответственно во столько же раз уменьшить время вычислений.

Третьим описанным в гл. 2 способом обработки сигналов ЦРСА является быстрая свертка (см. рис, 2,8). Аппаратная реализация всех основных операций, выполняемых в данном случае в предварительном фильтре и фильтре синтезирования, уже была описана выше и особых пояснений не требуют. Единственно, не имевшей ранее место операцией, является обратное преобразование Фурье, которое может быть выполнено с помощью алгоритма пря-208



мого БПФ путем замены коэффициентов Wn на 1/21Г-"л- [8]. При обработке сигналов ЦРСА методом ГА приведенные варианты построения ЦСО могут быть применены и для решения задач СДЦ. Б гл. 2 (см. рис. 2.16) показано, что при таком методе обработки в сигнале J{m, q}, как правило, содержится определенное число Л избыточных отсчетов Nn=N-Nc, где - число отсчетов отраженного сигнала (л, рТз) на интервале синтезирования, Nc - число отсчетов парциального кадра РЛИ [см. (2.43)]. В [1] показано, что доплеровские частоты, которым соответствуют избыточные отсчеты сигнала, чаще всего лежат вне полосы пропускания ДНА, как это показано на рис. 2.16. Следовательно, полезный сигнал в этом случае должен отсутствовать. По этой причине их не включают в состав парциального кадра и не выводят на ЦСИ. Однако при наличии в пределах ДНА движущегося объекта радиальная составляющая вектора его скорости приводит к изменению доплеровской частоты отраженного от него сигнала (г, рТз) на величину Л/д = 21/гД и при сравнительно больших значениях Vr сигнал от этого объекта выйдет за пределы полосы пропускания ДНА. Этот факт может быть использован для селекции движущихся объектов. За критерий принятия решения о наличии подвижной цели в этом случае принимается наличие сигнала от цели в одном или нескольких избыточных отсчетах, доплеровские частоты которых лежат вне полосы ДНА [1]. Точность определения координат и скорости объекта в этом случае определяется шириной ДНА.

Для реализации СДЦ такого вида ЦСО рис. 6.14 или 6.15 должны быть дополнены устройствами обнаружения по одному из известных критериев [12]. Массив выходных отсчетов 1{т, q}, поступающий из ЦСО, разделяется на три потока: Nc отсчетов направляется в ЦСИ для отображения, часть избыточных отсчетов, лежащих вне ДНА, - на обнаружители, а остальные не используются. Это отсчеты РЛИ таких объектов, сигнал (г, рТз) от которых отражался в течение лишь части ИС (см. участок L на рис. 2.15).

Рассмотренные выше варианты реализации ЦСО аппаратными методами обеспечивают больщую скорость обработки сигналов и приводят к устройствам со сравнительно небольшими массами и габаритами, однако не позволяют удовлетворить требованиям высокой гибкости и оперативности перестройки. В РЛС с такой ЦСО трудно изменять режим работы, особенно в полете, поэтому они применяются, как правило, там, где допускается узкая специализация ЦСО. Цифровые системы обработки таких РЛС час-го называют «жесткими» процессорами. Сделать ЦСО более гибкой, перестраиваемой позволяет применение программируемых процессоров сигналов (ППС).





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [68] 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0.0035