Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007), страница 3

Рис. 1.6, Настроака УПс1 в многоканальном приемннке РРТР При такой схеме построения приемник позволяет раздельно наблюлать (разрешать по частоте) сигналы РЭС, если только разнос рабочих частот этих РЭС не меньше д(. В разведываелюм диапазоне шириной бу нужно разместить )т' = +! ау" (1.4) параллельных фильтров. Время разведки не може~ быть меньше времени установления переходных процессов в каждом фильтре. Для (У-каначьного приемника (рис. 1.5) это время составит 2...3 Т= — "' . (1.5) Сравнивая (1.5) с (1.2), люжно установить, что при одинаковой разрешаюшей способности д( время анализа многоканальным приемником оказывается примерно в 1т' раз меньше времени обзора полосы 67'сканирующим одноканальным приелсником.

Платой за увеличение оперативности является пропорциональное (тоже в 1Ураз) усложнение аппаратуры. Возможны и применяются схемы, соединяющие преимушества сканируюгцих и многоканальных приемников. Это матричные приемники (2!. Блок-схема матричного приемника изображена на рис. 1.7. Матричный приемник содержит набор элементарных ячеек, состоящих из фильтров Фа, индикаторов И;; гетеродинов Г; и смесителей.

Ячейки располагаются по т строкам (я1:и и н столбцам йа!:и. Фильтры первого столбца разбивают разведываемый диапазон частот 67'на т равных ПОЛОС Д~~~р! (! .6) 16 Глана 7 Радио- и радоаенекнонеекин разнедко (РРТГ) Рис. 1.7. Маенронный проеннок РРТР Все сигналы с выходов этих фильтров гетеродинируются на одну и ту же промежуточную частоту ра н Таким образом входной диапазон шириной Ысворачивается в ко раз более узкую полосу дгГ,рп Второй столбец трансформирует процесс из полосы ЬГор~ в полосу ЛГарз.. Ма о ~ 6Х (1.7) лг гл И так далее. В последнем п-м столбце сигнал наблюдается в полосе фильтра ЛГора.

9' 'г!,8) ела При таком построении приемник обеспечивает разрешение по частоте 6~ Л Г= — при использовании елл фильтров, тогда как чисто многоканаль- ела ный приемник для такого же разрешения потребовал бы ело > епл фильтров. Для обнаружения сигнала и указания его частоты служат индикаторы И;. Срабатывание индикатора означает обнаружение сигнала на частоте соответствуюгдего фильтра Ф„в его полосе. Совершенствование элементной базы радиоэлектронной аппаратуры, а также мсгодов и алгоритмов обработки сигнала позволяет в настоящее время решить многие задачи РРТР при помощи цифровых приемников [8].

!.!. Сасвав аппараепуры средсчн РР7Р !7 В цифровых приемниках сигналы в широкой полосе (в предельном случае — во всей полосе разведки оу) с выхода УПЧ преобразуются в цифровую форму и дальше обрабатываются (фильтруются, обнаруживаются, демодулируются) с использованием алгоритмов, реализуемых специальными цифровыми сигнальными процессорами. Преимущества цифровых методов обработки общеизвестны.

Это высокая точность н стабильность характеристик аппаратуры, возможность запоминания, хранения и воспроизведение сигнала, что очень важно для систем непосредственной РТР поддержки РЭП. Недостатки цифровых методов (зависимость ширины частотного диапазона разведки от быстродействия цифровых схем, лополнительные погрешности, обусловленные шумами вычислений, аналогоцифровыми н цифроаналоговыми преобразованиями) с лихвой компенсируются преимуществами цифровых приемников. Аналого-цифровое преобразование, необхолимое при переходе к цифровой обработке, предусматривает дискретизацию сигнала по времени и квантование по уровню. Полвергающийся преобразованию входной сигнал «(!) — это алдитивная смесь сигналов разведываемых РЭС.

сигналов неинформативных для разведки им!учений и помех — всего собственных тепловых шумов приемника а(!). Используя известное представление процесса «(!) в пиле огибающей и фазы или через две квадратурные компоненты (1!), можно получить «(!) =5(!) со«~сов! — <Р(!)) = Х(!)со«в!о!в-У(!)з!пгоо!. (!.9) где 5(!) и ср(!) — соответственно огибающая и фаза процесса «(!), а Х (!) = «(!) со«о Т и У (!) = «(!) 5!Псоо Т вЂ” квадратурные компоненты, однозначно связанные с огибающей и фазой соотношениями 5(!)= Х-(!)н-У (!); ср(!)=агс!я —, У(!) Х(!)' (1.! О) Из (1.9) и (1.!О) следует, что процесс на выходе линейной части разведывательного приемника однозначно определяется парами процессов: огибающей и фазой (5(!) и ер(Т)) или квадратурными компонентами (Х(!) и У(!)). Поэтому для такого преобразования процесса «(!) в цифровую форму, которое сохраняет всю информацию о нем, достаточно сформировать цифровые выборки двух процессов: либо огибающей и фазы, либо квадратурных компонент.

Цифровая обработка сигнала позволяет для реализации многоканального приемника применить процедуру вычисления дискретного преобра- Глава Г. Редка- и радиатехкикескав разведка (РРТГ) зования Фурье. Действительно, для вычисления преобразования Фурье Т т! сигнала х(г). наблюдаемого на интервале времени Т и: —; — ~: 2 2~ тг К(г) = ) х(г)ехр( — /яг2Р)г т,' (1.11) ытш! разбить на М интервалов ши! что ЛХ~ — и в точках оз = лгглГ, Т а нужно диапазон частот 2лаоа (азпа„; ютм озпяп риной 2л~у= теа """, таких, д' л а 1: гт Вычислить тт 5(гоа) = ) з(г)ехр( — 3ю„г)г(г = т,' (!.12) 'тт .г(г)соз(озаг)с(г-д ) а(г)а!п(гоаг)дг, т,' .2 тл /2 где 5(оз,) — значение спектратьной плотности амплитуд сигнала на частотах 02„.

Если сигнал представляет собой синусоиду с амплитудой и, и частотои оза!гат ' 02 'х!' из (1'11)можно наити 5 (Оз д ) = 5! и (!.13) (оз — оз„)Т ~ 2 2 Т. е. Величина 5(сов) Равна а, пРи юи= ы„и Убывает с Уаеличением модУлЯ ПТ а!и —— расстройки ье = !ы- ы ( как 2 ПТ . Зависимость 2 (Оз-ю„)Т ( ) 2 (1.14) можно считать эквивалентом частотной характеристики некоторого фильтра, настроенного на частоту ыа. Поэтому процедура вычисления преобразования Фурье в гт' дискретных по частоте точках эквивалентна пре- 12 Измерение и запоминание настоты сигнала средствами РРТР 19 образованию сигнала в т' параллельных фильтрах. Кстати, считая полосой пропускания каждого фильтра частотный интервал между ближайшими точками обращения в нуль величины К(зз), из (1.13) можно определить 21г ЛТ) = —. Т (1.15) 1.2.

Измерение и запоминание частоты сигнала средствами РРТР Измерение и запоминание несущей частоты разведываемого радиоэлектронного устройства являются одной из наиболее важных функций станции РРТР, Специфичность методов определения и запоминания Самая распространенная процедура вычисления (1.13) — алгоритм быстрого преобразования Фурье (БПФ). Анализатор параметров принимаемого сигнала служит для обнаружения и опознавания образа разведываемого радиоэлектронного средства.

Анализатор также демодулирует сигнал, определяет вид и индекс молуляции, характеристики модулирующей функции. Естественно, что исходная информация для опознавания сигнала содержится в значениях его пара. метров. Анализаторы характеризуются количеством учитываемых при обработке параметров сигнала, количеством обрабатываемых сигналов за единипу времени (пропускной способностью). Измеритель служит для оценивании параметров развелываемых сигналов. Прп этом различают временные, пространственные, поляризационные, спектральные и энергетические параметры принимаемых сигналов. Временные параметры — это частоты и длительности сигналов и их элементов, временные интервалы между сигнальными импульсами: параметры модулируюшей функции.

К спектральным параметрам сигналов относятся высокочастотный спектр и спектр огибающей сигнала. Энергетические характеристики принимаемого сигнала — это мощность и спектральная плотность. Пространственные параметры сигнала — координаты точки излучения (координаты объекта разведки) и характеристики направленности излучения его антенн. Поляризационные параметры характеризуют ориентацию вектора электрического поля излучения объекта развелки. Па основе оценок первичных параметров, определяемых при помощи измерителей и индикаторов, в дальнейшем находятся более сложные, обобщенные характеристики.

Такими характеристиками могут быть: тип и назначение РЭС, тип и образец объекта, использующего РЭС, и т. п. 2О Гяаеи Л Радио- и радиотекначегкая разведка (РРТГ) Ьг' <— 2 (!.!6) Если нужно сохранить постоянной относительную ошибку измерения частоты — = сонэ! в большом диапазоне разведки, нужно применять ~Т л фильтры с переменной полосой пропускания, т. е. фильтры с одинаковой лля всех частот добротностью, чего технически достичь очень трудно. Частотные дискриминаторы преобразуют отклонения частоты сигнала от некоторого известного значения в напряжение, пропорциональное величине и знаку этого отклонения.