Teoria_i_tekhnika_obrabotki_radiolokatsi onnoy_informatsii_na_fone_pomekh (1021138), страница 22

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 22)

Характер спадания такой функции в окрестности максимума влияет натпотенциальную точность измерения параметров (г„Р ~в этом случае) при заданном /и/г; с71 Рис. 9.9 ыо д. Чем резче спадание,характеризуемое вторыми пронзводными р (т, Р), тем точность выше (см. гл. 14). Боковые выбросы р (т, Р) определяют возможную неоднозначность измерения. Неоднозначнееть и ошибки измерения часто объединяют понятием неопределенности измерения. Тела р (т, г) называют телами неопределенности. Последние характеризуют, таким образом, влияние рассогласования по параметрам, потребное число каналов обнаружения, неопределенность измерения и меры разрешающей способности по дальности и скорости.

Пока эти меры рассматривались для согласованной обработки в отсутствие специального подавления мешающих сигналов. Случай их подавления обсуждается в равд. 9. 8. 9.5. Методы обработки одиночных радиоимлульсов без внутриимлульсиой модуляции Распространенным методом построения устройств обработки сигналов (19) и (21) на фоне белого шума является использование для обработки принимаемых колебаний согласованного (оптимального) фильтра с детектором огибающей. Практически полное согласование обработки наиболее просто обеспечить при отсутствии существенного доплеровского смещения частоты (гд (( 1!т„).

Так, для сигнала с колокольной огибающей практически согласованным фильтром является многокаскадный резонансный усилитель, амплитудно-частотная характеристика которого имеет колокольную форму. Для сигнала с прямоугольной огибающей близким к согласованному является полосовой фильтр с полосой пропускания г7„1,37(т„, которая выбирается из условия максимума выходного отношения сигнал — шум.

Прямоугольная форма его амплитудно-частотной характеристики отличается от согласованной з(п х!х, однако энергетические потери не превосходят 17% (0,8 дБ). Доплеровское смещение частоты существенно сказывается при большой длительности сигнала, когда гд )) 1гт„. Приходится частично отступать от согласованной обработки.

Многоцелевой фильтровой обнаружитель строится при этом по многоканальной схеме (рис. 9.10). Амплитудно-частотные характеристики согласованных фильтров ~ гг~ (гг ) 1гг! Ряс. 9,10 11! 9.6. Функции рассогласования и методы обработки когерентных пачек радиоимпульсов Наряду с некогерентным широкое распространение получает когерентное излучение пачек радиоимпульсов. Огибающая сигнала в виде прямоугольной когерентной пачки прямоугольных радиоимпульсов описывается соотношением (/ ( ]' 1, ! / — ШТ ] < ти/2, 1 О, ] / — тТ ] ) т„/2, '(9.23) где лг = 1, 2,...., М.

Зависимость 1/ (/) иллюстрируется на рис. 9.12. Горизонтальные сечения (диаграммы неопределенности)ди вертикальные сечения тела неопределенности пачки (23) плоскостями Р =0 112 лг ]„,] (рис. 9.11) многоканального обнаружителя выбираются, исходя из допустимых энергетических потерь т (дБ] = 101я(1/р'(О, ЛР/2)] Мг/г на краях полосы пропускания ЛР. Высокая частотная избирательность обеспечивается при испольРис.

9.11 зовании радиоимпульсов с коло- кольной огибающей. Одиночные когерентные импульсные сигналы без внутриимпульсной модуляции встречаются в РЛС различного вид к В доплеровских РЛС с непрерывным излучением импульсные сигналы образуются в процессе обзора пространства по угловым координатам. Длительность подлежащего обработке когерентного радиоимпульса намного больше возможного интервала временных запаздываний (т„)> й/и = 2 г/с). Обеспечивается однозначное измерение радиальной скорости с хорошими точностными характеристиками. За счет разрешения по скорости обеспечивается повышенная помехозащищенность от пассивных помех.

В некогерентных импульсных РЛС часто используют короткие когерентные радиоимпульсы, из которых в процессе обзора по угловым координатам образуется некогерентная пачка. При условии 1/т ) Рд селекция по скорости нереализуема. За счет превышения минимальным интервалом между импульсами Т„„максимального запаздывания /,„... обеспечивается однозначное измерение дальности. Возможно использование длинных одиночных радиоимпульсов без внутриимпульсной модуляции в составе некогерентиых пачек.

За счет реализации условий т„< /и ми < Тди и 1/т„< Рд„,„, достигается однозначное измерение дальности и скорости, в частности, при обработке по схеме рис. 9.10. Использование режима длинноимпульсиого излучения без внутриимпульсной модуляции не позволяет, однако, обеспечить высокую точность измерения дальности. Подобные режимы дополняют обычно другими режимами работы радиолокатора. Рис. 9.12 Ж Рис, 9.13 и т = 0 представлены на рис.

9.14 — 9.13. Определяемая (12) и (23) функция рассогласования имеет отличные от нуля значения в пределах временного интервала — МТ ( т ( МТ, в которых описывается соотношением М-1 Р( ~) / ~ ( . „)Р,(~.~- Т,и!. ~924) Здесь р, (т, г) — функция рассогласования (12) одиночного прямоугольного когерентного радиоимпульса без наружных знаков модуля. Характер сечений тела поясним, исходя нз следующих соображений. Сечение Г = 0 описывает отклик согласованного фильтра на пачечный когерентный сигнал без расстройки по частоте. Отклик состоит из ромбовидных радиоимпульсов шириной 2 т по основанию, взаимно сдвинутых на период посылки Т. Каждый пик сечения г" = 0 и огибающая пиков имеют в связи с зтим треугольную форму (рис.9.13, а).

11З Сечеиие т = О (рис. 9.13, б) соответствует амплитудно-частотному спектру квадрата огибающей (а в данном случае и самой огибающей) сигнала. Спектр огибающей пачки состоит из ряда гребней, взаимно сдвинутых на частоту г =-17Т. При М )) 1 ширина центрального гребня по нулям 27Т„где Т, ж МТ вЂ” длительность пачки. Ширина огибающей гребней по нулям определяется длительностью одного импульса и равна 27т„. Аналогичные гребни с уменьшающейся интенсивностью будут в сечениях ~ т ~ = Т, 2Т и т.

д. Вид тела неопределенности когерентной пачки в целом представлен на рис. 9.15 для М = 5. Из сравнения тел неопределенности одиночных и пачечных когерентных сигналов рис. 9.5, 9.7, 9.15 с одинаковой длительностью радиоимпульсов следует, что пачечные сигналы обеспечивают существенно более высокую разрешающую способность по частоте. В силу периодического характера проявляется неоднозначность измерений времени запаздывания (дальности) и частоты (радиальной скорости). Устранение эффекта неоднозначности по одному из параметров сопровождается его усилением по другому.

Так, можно обеспечить приближающееся к однозначному или даже 'однозначное измерение скорости. Для этого требуется высокая частота следования радиоимпульсов ПТ = г"и,„с (десятки — сотни килогерц), что исключает обычно однозначное измерение дальности. Последовательности импульсов имеют малую скважность, а их излучение называют квазинепрерывйым.

Выявляя истинную дальность при квазинепрерывном излучении, реализуют: — использование априорной информации, в том числе от других РЛС; — изменение частоты посылок во времени; — зондирование на нескольких несущих с разными частотами посылок; Рис. 9.15 Рис. 9.14 114 Рис. 9.16 Ьанауана е гааердеа а аю Рис. 9.17 — улучшение селекции по угловым координатам; — изменение частоты колебаний от импульса к импульсу. Достоинством квазинепрерывного излучения по сравнению с непрерывным является возможность использования (как в других импульсных РЛС) одной и той же антенны для излучения и приема.

Высокое качество селекции по скорости достигается при высоком качестве селекции по дальности в пределах зон однозначности. Объем тела неопределенности Р„* = 1 распределяется между пиками неоднозначности без увеличения уровня остатков. Оптимальную обработку при обнаружении пачки когерентных радиоимпульсов можно свести, в принципе, к использованию согласоваиной фильтрации и детектирования огибающей. Для построения фильтра, согласованного с пачкой, фильтр, согласованный с одиночным радиоимпульсом, дополняют когерентным сумматором импульсов пачки, например, в виде линии задержки с отводами рис.

9.1б. Подбирая расположение отводов, их число и коэффициент передачи, добиваются получения согласованной импульсной характеристики фильтра в виде пачки радиоимпульсов с заданной огибающей, что полностью решает задачу при известной илн несущественной ее доплеровской дефоРмации. Если последнЯЯ сУщественна (г"д ~ УТс'1 и неизвестна, Реализуют многоканальный по радиальным скоростям цели согласованный фильтр, На рис. 9.17 показан принцип построения многоканального фильтра с нониусными линиями задержки для пачки из нечетного числа М=7 115 1 ~ Уг"Уг'бг'Уе "Уа пт и -уг-уге .у,е' у, ' ' ге Рл =уг+уте 'Ь'Е4е /',т уег=уг~уге -угебец,е ' ! 6пап сгазИРаагатепеа а ааммапгаРау Рис.

9.18 импульсов. Фильтр пригоден для работы в диапазоне скоростей при произвольно большой длительности пачки. Нониусные линии учитывают растяжение (о„О) или сжатие (о„( 0) пачки при отражении от движущейся цели в (с + о„)/(с — о„) раз. Для распространенных длительностей пачек ноннусные линии, заменяются фазовращателями. Перекрытие диапазона скоростей движения обеспечивается образованием яг'гт„доплеровских частотных каналов, где я ) 1.

Характеристики

Список файлов книги