Максимов М. В. - Защита от радиопомех

бф2.4 3-40 УДК 621.391.323 Защита от радиопомех. Под ред. Максимова М. В. М„ «Сов. радиож 1976, 496 с. Авт,.'М. В. Максимов,М. П. Бобнев, Б. Х. Кривицкий и др. В книге приведены основные характеристики различных типов естественных, взаимных н организованных помех и описываются методы защиты радиоэлектронных средств (РЭС) от радиопомех. В отличие от ранее изданных книг здесь много внимания уделено рассмотрению методов защиты РЭС от организованных помех. Анализируются способы защиты приемников от перегрузок, компенсация радиопомех, пространственная, поляризационная, частотная, фазовая, временная, амплитудная, структурная, амплитудно-частотная и пространственно-временная селекции сигналов на фоне помех, е также комплексное использование информации для повышения помехоустойчивости.

Книга рассчитана на широкий круг радиоспециалистов, занимающихся разработкой и эхсплуатацией радиоаппаратуры различного назначения, и может также служить учебным пособием для студентов старших курсов радиотехнических факультетов вузов. Рнс, 170, табл. 1, бнбл. 214 наев. М. В. Максимов, М. П. Бобнев, Б. Х. Кривицкий, Г. И. Горгонов, Б. М. Степанов, Л. И. Шустов, В.

А. Ильин. Редакция литературы по вопросам космичесиой радиоэлектроники 30402-033 10 76 046(0! )-76 © Издательство «Советское радий«, 1976 г. ВВЕДЕНИЕ Защита радиоэлектронных средств различного назначения от радиопомех представляет собой одну из важнейших проблем, возникающих как при разработке, так и при использовании радиотехнических устройств и систем. Данная проблема обусловлена прежде всего увеличением количества радиоэлектронной аппаратуры и разнообразием выполняемых ею задач, вследствие чего резко возрос уровень взаимных помех. Помехи создаются также промышленными предприятиями, электробытовыми приборами и т. п. Чтобы обеспечить нормальное функционирование радиоаппаратуры в подобных условиях, потребовалось в последние годы интенсивно решать проблему электромагнитной совместимости.

Задача защиты радиоэлектронных средств от радиопомех связана также с быстрым и эффективным развитием систем радиопротиводействия. Вопросам помехозащиты посвящено большое число статей в журналах, докладов на конференциях и симпозиумах. Отдельные аспекты проблемы помехозащиты рассматриваются во многих учебных пособиях, учебниках и монографиях.

Первой в Советском Союзе книгой по этой проблеме была книга Папалекси Н. Д. «Радиопомехи и борьба с ними», изданная в 1942 г. Значительная роль в области повышения помехоустойчивости систем радиосвязи, особенно по отношению к мешающим радиоизлучениям собственных радиостанций, принадлежит советскому ученому Момоту Е. Г.

[! 151, который плодотворно исследовал методы синхронного приема. В 1946 г. появилась выдающаяся работа Котельникова В, А. «Теория потенциальной помехоустойчивости», являющаяся классическим исследованием проблемы помехоустойчивости. Компактное и доступное для инженеров-исследователей и инженеров-эксплуатационников изложение теории помехоустойчивости дано в монографии Харкевича А. А. «Борьба с помехамиэ (Фнзматгиз, 1963). Значительный вклад в решение проблемы защиты радиоэлектронных средств от помех внесли также работы совет- 3 Еких ученых [8, 52, 77,!59, 167 и др.!.

Большое число книг и периодических публикаций [9, 20, 26, 73, 79, 147! свидетельствует о внимании, которое уделяется этой проблеме за рубежом. До конца 50-х годов в технической литературе рассматривалась главным образом защита от помех естественного происхождения и взаимных помех. В течение последних 10 — 15 лет в журнальных статьях опубликовано большое количество работ, посвященных борьбе со специально организуемыми помехами. Вместе с тем известны и книги, в которых рассматриваются отдельные вопросы радиопротиводействия и борьбы с ним [24!.

В настоящее время имеется необходимость обобщить результаты исследований по защите от радиопомех, рассмотрев вопросы помехозащиты по возможности с единых позиций. Решению этой задачи н посвящается данная книга. При ее написании коллектив авторов учитывал, что получившая развитие теория оптимального приема дает наиболее часто рекомендации в предположении, что полезные сигналы сопровождаются аддитивными шумами. Такое предположение обычно приемлемо при учете собственных шумов приемных устройств и некоторых видов организованных помех. Однако использование оптимального приема является скорее способом достижения потенциальных возможностей радиоэлектронных средств, чем способом повышения их помехозащищенности в условиях действия организованных радиопомех. Отыскание же оптимальных схем защиты от организованных помех, весьма разнообразных по своей структуре и параметрам, затруднено, что объясняется сильной зависимостью схем оптимальных приемников от статистических свойств помех и полезных сигналов, Поэтому методы и средства защиты от организованных помех в книге анализируются в соответствии с конкретными различиями структуры и параметров, определяющих полезные сигналы и помехи.

По своему содержанию книга может быть разделена на две связанные между собою части. Первая часть посвящена рассмотрению естественных, организованных и взаимных помех. Здесь дается достаточно полное представление об ассортименте известных радиопомех с точки зрения их структуры и параметров, с тем чтобы можно было определить признаки, в соответствии с которыми различаются по- лезные сигналы и помехи, а также могут быть созданы средства помехозащиты. В гл. 1 кратко охарактеризованы особенности естественных помех. Гл. 2 объединяет материалы, относящиеся к активным и пассивным организованным радиопомехам, которые разделены на две группы: маскирующие и имитирующие.

Первые из них создают шумовой фон, на котором трудно выделить полезный сигнал, и, кроме того, подавляют этот сигнал в нелинейных элементах приемника. Имитирующие помехи являются подделкой полезных сигналов по одному или большему числу их параметров. Среди маскирующих помех рассмотрены непрерывные шумовые помехи, хаотические импульсные помехи, последовательности детерминированных радиоимпульсов и дипольные отражатели. Анализ активных имитирующих помех дан применительно к радиолокационным станциям, работающим в режиме обнаружения и автоматического сопровождения цели по направлению, дальности и скорости.

Рассмотрены пассивные имитирующие помехи в аиде ложных целей, радиолокационных ловушек и облаков дипольных отражателей. В гл. 3 наряду с общими сведениями об электромагнитной совместимости и взаимных помехах, которые могут быть маскирующими или имитирующими, освещены вопросы излучения на гармониках и субгармониках основной частоты, комбинационные, интермодуляционные и внеполосные излучения, а также неосновные каналы приема. Во второй части книги рассматриваются вопросы защиты радиоэлектронных средств от радиопомех. Гл. 4 является вводной для всей второй части, поскольку в ней дается общая характеристика методов помехозащиты. Считается, что помехозащищенность любого радиоэлектронного средства (РЗС) определяется его скрытностью, т.

е. способностью затруднять противнику создание организованных радиопомех на входе радиоприемника, и помехоустойчивостью, характеризующей способность нормального функционирования РЗС в условиях наличия на его входе и естественных, и организованных радиопомех. После введения необходимых исходных понятий и определений в гл. 4 устанавливаются основные и вспомогательные количественные характеристики, а также кратно Ьписываются методы исследования помехозащищенности радиоэлектронных средств различного назначения. Здесь же да- 3 ются основные сведения о нахождении математических моделей для радиоэлектронных средств при учете действия на них радиопомех. Вопросу о методах повышения скрытности РЗС посвящен лишь один параграф, что связано главным образом с недостаточностью исследований в этой области.

Остальная часть гл. 4 отведена общей характеристике методов повышения помехоустойчивости (защиты от помех) РЭС в условиях наличия как естественных, так и организованных радиопомех, а также оптимизации обработки радиосигналов. В основу классификации методов повышения помехоустойчивости РЭС положены признаки сигнала и помехи (поляризация, частота следования импульсов и т. д.), позволяющие селектировать (выделять) полезный сигнал, компенсировать действующую помеху или использовать ее в интересах РЗС.

Помимо того, рассматриваются методы, основанные на принципах адаптации и комплексного использования информации различных измерителей. Поскольку сигналы и помехи могут описываться по крайней мере как функции времени или частоты, опреде. ление методов повышения помехоустойчивости оказывается не всегда однозначным. Так, например, в широко известных радиолокационных системах с селекцией движущихся целей (СДЦ) выделение сигналов подвижных целей можно рассматривать как метод компенсации импульсных сигналов, отражаемых неподвижными объектами, и одновременно как способ, основанный на различии спектров напряжений, характеризующих неподвижную и движущуюся цели.

Указанная неоднозначность авторами полностью осознается, но специально в книге не обсуждается. Оптимизация обработки сигналов дается применительно к обнаружению и фильтрации сигналов. Главным при этом является обсуждение тех схем, которые обеспечивают потенциальные возможности РЭС при учете влияния на него белого шума. Последний можно считать приемлемой моделью для внутреннего шума радиоприемника и специально организованных шумовых широкополосных помех. Там, где возможно, отмечается выигрыш, обеспечиваемый оптимальными схемами.