Teoria_i_tekhnika_obrabotki_radiolokatsi onnoy_informatsii_na_fone_pomekh (1021138), страница 71
Текст из файла (страница 71)
858 Известным недостатком многоканального автокомпенсатора с параллельно включенными компенсационными каналами является затягивание перекодньк процессов при наличии взаимной корреляции помех в каналах (см. примеры 5, 6 равд. 20.14). Это связано с выбором структуры из условий стационарного режима. Возможный путь ускорения переходных процессов — усиление обратных связей (увеличение у,) повышает роль паразитных задержек и снижает запас устойчивости.
Реальное ускорение переходных процессов обеспечивается за счет известной декорреляции компенсирующих напряжений и, в частности, путем ортогон лизации характеристик направленности компенсационных каналов. Ортогонализация может сочетаться с сужением этих характеристик или же приданием им формы, напоминающей неперекрывающиеся участки боковых лепестков основной антенны. Пример 4. Подаче компенсирующих напряжений на многоканальный автокомпенсатор наряду с «естественной> декорреляцией может предшествовать искусственная (автоматическая).
Элементами автоматических декорреляторов могут служить одноканальные корреляционные автокомпенсаторы (квадратурные или гетеродинные). Декорреляция может проводиться при этом последовательно ступенями П13, 129). От элементов первой ступени можно потребовать, например, декор- реляции напряжений каждого 1-го компенсационного канала (1 = 2, ..., т) с напряжением первого канала. Напряжение 1-го канала достаточно подать для этого ва основной вход, а напряжение первого канала — на компенсирующий вход элемента (компенсатора). Первая ступень декорреляции включает (т — 1) элементов. Вторая ступень должна декоррелировать напряжения Й-го частично декоррелированного уже канала (я = 3, ..., т) с напряжением второго частично декоррелированного канала и т.
д. Для полной декорреляции т канальных напряжений потребуется (т — 1) ступеней с общим числом элементов (т — 1) + (т — 2) + ... + 1 = т (т — 1)/2, При наличии выходных ШАРУ декоррелятор реализует линейное преобразование Г ''»' вектора т' с треугольной обеляющей матрицей т х т. Каждый элемент декоррелятора имеет независимую обратную связь, что повышает устойчивость системы. Декоррелированные напряжения можно подать на многоканальный автокомпенсатор примера 3 с параллельным включением каналов.
Можно, однако, перейти к многоканальному компенсатору с последовательным вычитанием декоррелированных напряжений и независимыми обратными связями. Действие системы декоррелятор — компенсатор описывается тогда треугольной <обеляющей» матрицей М х М, где М = т + 1. Ступенчатое построение системы декоррелятор — компенсатор соответствует разложению треугольной матрицы на множители (пример 2 равд.
20.3). Общее число компенсирующих элементов (включая декоррелятор) т + т (т — 1)/2 = т (т + 1)/2 20Л4. Переходные процессы прн адаптации Переходные процессы определяются дифференциальными (рекуррентными) уРавнениями и начальными условиями. Характер их протекания зависит от: числа компенсационных каналов; числа воздействующих источников помех; характера и интенсивности помеховых колебаний; структуры и параметров адаптивных каналов. Зависимость переходных процессов от этих факторов наиболее полно вскрывается прн проведении моделирования на ЭВМ.
Ее можно пояснить также без моделирования, в общем виде, путем анализа простых примеров. Анализ упрощается в пренебрежении амплитуднон модуляцией помех, т. е. при учете модуляции их только по фазе. Начав с воздействия модулированных по фазе помеховых колебаний, перейдем к воздействию шумовых.
Наряду с примеРами компенсационных устройств, основанных на упрощении Ф-т, рассмотрим пример устройства, подобное упрощение в котором не проводится* ). Пример 1. Полностью коррелированные, модулированные по фазе случайные колебания )'е,д (/) = )'в т е ЕЛ включены на вхоДы одноканального коРРелЯЦионного /в[/1 компенсатора, постоянная времени интегратора которого при разомкнутой обратной связи равна Т. Используя (90), дифференциальное уравнение (91) приводим к виду тйк/й/+ (1+ р) к = (1+ Р) к „. (20.94) Здесь величина Р учитывает степень обратной связи: Р = тв [)ебе/2.
Величина Кует = — ув)еву'",/2 (1+ р) — это установившееся значение К, соответствующее условию йК/й/ = О. Решения уравнения при нулевых начальных условиях — Пт, К=Кто (1 — е е), К / К [, ""+(1, "гэ)/(1+9)) выражаются через эквивалентную постоянную врелмни нри замкнутой Чели об- ратной связи т,=т/(1+р). — Пт Т, вв Т/1р, а 1' = 'г'ве е. Кривые зависимостей для этого случая на рис. 20.18. Длительность лере- ходкого лроуесса установления для произвольного уровня отсчета 1/4=[1' /1' 1 составляет Гтет = Тэ 1п й.
Как и постоянная времени Тв, эта длительность зависит от амплитуда напряжения [)гт (г)1 компенсационного канала и коэффициента передачи те: При р )) 1 значение К (Г) и г' (Г) пРедставлены 4У ДЮ ДУ у,е дг *> В последнее время по обсуждаемым вопросам появился ряд публикаций, в частности [1!5, 119, 128!. Рис. 20.18 360 быстро растет с увеличением т, обеспечивая зато ускорение переходных процессов. Потенциальные скорости адаптации, однако, не достигаются.
Под потенциальными понимаются скорости прн следящем оценивании корреляционных матриц или их треугольных сомножителей. Для их обеспечения необходимо проведение в единицу времени еще большего объема вычислительных операций. ИТР+» 1+М*) К (р) = — у 'г уз)2р, откуда К (Р) = — (Уз Уе!2Р) (ТР+» — з [1+Мз)(ТР+»)-г У*. Обращая матрицу по формуле (10)[ и обозначая ТЦ! + узутуз!2) = Тз, получаем К (Р) = Куст [(1/Р) — У зК1 з Р+»! ° К (1) = Куст (1-.-И'з).
Отсюда Вектор К (1) нарастает, а амплитуда выходного напряжения !'г' ! = ! 'г'з + -г!тз + ут К (1)! ж !Уз !е з убывает со временем по экспоненциальному закат ну, Поскольку УтУз = л, [Уг[~, то эквивалентная постоянная времени Тз умень! ! шается при увеличении числа компенсационных каналов т. Пример 4. Используя методику примера 2, рассмотрим многоканальный автокомпенсатор с одинаковыми параметрами параллельных каналов после включения стационарных шумовых помех от несколзкил источников. 361 Пример 2. На входы одноканального автокомпенсатора примера ! включаются коррелиРованиые шрмовые помехи с дисперсиами аз и а', и комплексным коэффициентом корреляции р М [Уз (г)У", (1)!2)!азпг, Коэффициент К (1) и свободный член уравнения (94) поэтому случаййые.
Время накопления информации о помехе велико по сравнению с временем коорреляцви ее мгновенных значений, Пренебрегая в силу последнего условия флюктуациями коэффициента К (1), заменим его пРиближенно математическим ожиДанием Кзз (1) = М [К (Г)]. Математическое ожидание произведения величин К (1) и [у~ (1)[з заменим по той же причине произведением математических ожиданий сомножителей Беря математическое ожидание (94), получаем ТйКсргд!+(!+Р) Коз= (!+Р) Коз уст где р=узп[ (1+р) Кср уст=.
ррпз/од. Процесс изменения Ксв аналогичен процессу на рис. 20.18, протекая с постоянной времени Т, = ТУ (1 + р). При р,'з 1 в теченве нескольких постоянных времени Тз устанавливается дисперсия выходного напряжения помехи, равная в первом приближении пиз — и' (1 — (р[э). Используя первое приближение, можно найти поправки, связанные с несоблюдением принятых допущений (учесть дисперсию флюктуаций из-за конечнога произведения полосы сигнала иа эквивалентную постоянную времени То и т.
д.). На этом более подробно не останавливаемся. Пример 3. Для уяснения зависимости времени установления от числа компенсационных каналов рассмотрим воздействие модулированных по фазе помех от одного общего источника. Иначе, комплексные амплитуды помеховых колебаний в каналах г'г (г) = 1'1 спи! ! жестко коррелированы, имеют одинаковый закон фа. ги(г) завой модуляции ф (1) и постоянные амплитуды. Используя (90), дифференциальное уравнение (9» приводим к виду ТйКПП+ (1+Мз) К= Уе Узуз/2 (20.95) Здесь М = узуузт!2 — матрица произведений постоянных комплексных амплитуд напряжений комвенсационных каналов Г! (1 = 1, ., т), 7 — вектор- столбец этих амплитуд, Уз — комплексная амплитуда напряжения основного канала.
Преобразуя (95) во Лапласу, имеем Приближенное уравнение математического ожидания вектора коэффициентов передачи компенсационных каналов имеет вид Те(Кср?е(т+[[+уаФ*! Кср= 7ьФь. Здесь Ф = М [77'т12[ — корреляционная матрица помех в этих каналах, Фь = М [Уьуь?2[ — вектор корреляционных моментов напряжений основного и компенсационных каналов. Входящую в (96) эрмитову матрицу выразим через диагональную с помощью унитарной: Ф* = ([ Л Бьт (см. равд. 8.2). Умножая (96) на Бьт слева, яайдем уравнение вспомогательного вектора (20.
96) Кср Те[К?Й+([+ус Лю) К= 7ь Фогт Решения их при нулевых начальных условиях имеют вид К! Н) = — — 7а 7'Фоиг (! — е 1 "ве)/Тщ. Искомые коэффициенты передачи Кар!= — — ~~ (?ь1 К;=- — 7ьТ ~~~ (?е?Фогг ° (! — е 1 в))?Та1 1=! 1=! сходятся со временем к стационарным значениям (20.97) Карет..= — 7,Т ~чР, иг?Фоп?[Т„., 1=! Эквивалентные постоянные времени Т„=. Т1 (! + ?,Л;) зависят от собственных чисел Лр Наименьшая скорость сходимости соответствует минимальному собственному числу Лмин Пример Б.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
