Современная электроника №6/2021

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 67 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2021 Рис. 2. П.М. Чудаков (1921–1985) в виде адаптивного цифрового ком- пенсатора (АЦК) позволила успешно решить возникшую проблему. Испы- тания были завершены многоцелевой «массовкой» с применением актив- ных и пассивных помех повышен- ной интенсивности. Станция вела себя отлично. Результаты превзош- ли все ожидания. Прежде чем подробно рассмотреть устройство адаптивного цифрового компенсатора, следует вспомнить о состоянии цифровой обработки коге- рентных сигналов в начале 70-х годов в СССР и за рубежом. По мере того как магнетроны в передатчиках РЛС заменялись мощными усилителями (на клистронах ЛБВ, амплитронах), что позволяло получить истинную когерентность излучаемых радиоим- пульсов, а на смену ртутным линиям задержки и потенциалоскопам приш- ли кварцевые ультразвуковые линии задержки, работающие на проме- жуточной частоте, эффективность систем СДЦ существенно повыша- лась. Однако линии задержки требо- вали термостатирования и всевозмож- ных автоматических регулировок. Поэтому проблема стабильной работы аналоговых когерентных систем оста- валась главной. И хотя более совер- шенная элементная база с появлением транзисторов и первых интеграль- ных микросхем серьёзным образом повлияла на построение когерентных систем обработки радиолокационных сигналов, самым узким местом к концу 60-х годов оставалось быстродейству- ющее аналого-цифровое преобразо- вание. Может быть, поэтому первым отечественным цифровым устрой- ством с когерентной обработкой радиосигналов была не система СДЦ, а когерентный многоканальный допле- ровский накопитель на 32 импульса. Автору этой статьи довелось участво- вать в разработке этого устройства, когда он работал в Новосибирском Научно-исследовательском институ- те измерительных приборов. Что же способствовало созданию цифрово- го когерентного накопителя, который был использован в РЛС 9С18 (главный конструктор А.П. Ветошко) для защи- ты от мощных шумовых заградитель- ных помех? К концу 60-х гг. в СССР появились первые цифровые микро- схемы сдвиговых регистров 186-й серии. Например, 186ИР4 – 64-разряд- ный квазистатический последователь- ный регистр сдвига. Именно на них и были реализованы цифровые линии задержки когерентного накопите- ля. Для стабилизации ложных тревог на входе накопителя было примене- но жёсткое ограничение сигналов на промежуточной частоте с последую- щим выделением с помощью фазовых детекторов квадратурных составля- ющих, которые с помощью компа- раторов квантовали фазу на четыре уровня. С отводов регистров сдви- га сигналы подавались на резистив- ную матрицу, формирующую весовые коэффициенты дискретного преобра- зования Фурье. Сигналы с 32 допле- ровских каналов объединялись на выходе схемой максимального отбо- ра и после сравнения с порогом под- вергались дополнительно некогерент- ному накоплению. Испытания этого накопителя в 1974–1975 гг. показали хорошие результаты, и самое главное – выявили преимущество цифровой обработки. Создать подобное устрой- ство на аналоговых линиях задерж- ки не представлялось возможным. Попытки применить жёсткое огра- ничение на входе системы СДЦ, как в когерентном накопителе для упро- щения цифровой их реализации, показали отрицательный резуль- тат. Настоящей сенсацией в то время можно назвать статью в Westinghouse Electric Corporation, где было приведе- но описание практической реализа- ции первой в мире цифровой систе- мы СДЦ [5]. Как отмечали авторы этой статьи, аналого-цифровой преобра- зователь являлся наиболее сложным устройством в этой цифровой систе- ме СДЦ. Это и понятно, 9-разрядный АЦП с частотой преобразования 10 МГц в конце 60-х гг. изготовить было непросто. В качестве цифровой памя- ти использовалась память на ферри- товых кольцах. Для ускорения работ по созданию цифровой системы СДЦ в НИИИП было поручено подготовить техническое задание и взаимодей- ствовать с Институтом электрометрии СОАН СССР, где по договору с НИИИП разрабатывался восьмиразрядный высокоскоростной АЦП с частотой дискретизации 3 МГц. Эти работы велись в лаборатории А.Н. Касперови- ча. Такой АЦП был создан, более того, он был внедрён на Новосибирском заводе им. Коминтерна в РЛС 1С12 в рамках проводившейся в то время модернизации. Однако более преу- спел в области цифровой когерент- ной обработки сигналов «ВНИИРТ». Как уже было отмечено, приступив в 1970 году к разработке мобильной трёхкоординатной РЛС СТ-68, инсти- тут не только создал цифровую систе- му СДЦ, но и сделал её адаптивной в виде цифрового адаптивного компен- сатора пассивных помех. Рассмотримустройствоиработу АЦК (блок 59ФК12). Фактически это СДЦ в виде цифрового двухкратного череспе- риодного компенсатора, в которомпер- вая ступень – просто череспериодный вычитатель, а вторая ступень – вычита- тель с адаптивно подстраиваемыми на основе оценки доплеровской скорости пассивной помехи весовыми коэффи- циентами. На вход АЦК поступают следующие сигналы: ● параллельные двоичные 10-разряд- ные коды по двум квадратурам; ● сигналы синхронизации; ● трёхразрядные коды управления ре- жимами работы. С выхода блока снимаются выход- ные сигналы: ● параллельный двоичный код – 110-разрядные; ● импульсный сигнал НРД (начало ра- бочей дистанции); ● импульсный сигнал КРД (конец ра- бочей дистанции). Принцип работы АЦК сводится к однократному череспериодному вычитанию входных кодов раздель- но по каждой квадратуре без сдви- га нуля частотной характеристики, после которого производится допол- нительное череспериодное вычита- ние совместно по обеим квадратурам, используя оценку межпериодной раз- ности фазы для сдвига положения нуля