Вакин С. А., Шустов Л. Н. Основы противодействия и радиотехнической разведки. М., Сов. радио, 1968 (1083408), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Иными словами, вероятность обнаружения разведуемого сигнала, в рассматриваемом случае, в принципе всегда меньше единицы (Р«ан« !), По этой причине поиск со средней скоростью кногда называют вероятностным поиском. -- Та Рнс. 10.10. Частотно-временные диаграммы, иллюстрирующие поиск частоты со средней скоростью. Анализ поиска со средней скоростью удобно проводить с помощью теории случайных импульсных потоков, развитой Н. М. Седякииым [89, 90]. В рассматриваемом случае имеется два потока импульсов грие.
10. 1О). Первый характеризует поток импульсов разведываемого устройства с длительностью т, и периодом следования Т,. Второй характеризует готовность разведывательного приемника обслужить поток сигналов; параметрами этого потока являются период перестройки Тя и время перестройки приемника Т',э на величину, равную полосе пропускания. Обнаружение происходит а моменты «зацепления» потоков. Если длительность «зацепленияз б достаточна дли надежной рабо.
395 ты разведывательного приемника, то одновременно с обнаружением может быть определена и частота разведуемого устройства. Теория случайных импульсных потоков дает следующие формулы для средней частоты следования Г и математического ожидания длительности импульсов потока совпадений -.ь; «с+ Т'пр — 26 Т, Т„ — 'р Т с|р ч ь, + т'и Здесь Р(6) — средняя часзота следования пмпульсон на ныходе разведывательного приемника, длительность которых не менее 6. Вероятность «зацепления» независимых потоков на длительность 6 в течение одного периода следования импульсов Т, опрелеляется формулой т, + Т'пр — 26 Тс Если 6-- длительность мщшмально необходимого для осуществления разведки импульса, то Рп определяет вероятность обнаружения РЛС за один период Тс.
Учитывая, что д) д) г Т' = — — Т пр — д) и для вероятноспс обнаружения РЛС за время перестройки приемника получим ч + — „' тп — 26 д)пг с д) и Рпа» (Т) =-. Тс Если считать, что с,((Т'пр, В О, то формула упрощается д)„тп Рпы(Т ) )р с Вероятность обнаружения сигнала за время )и) Т. может быть оценена выражением а)п, Гп аг, г, Р=1 — е 10.5. Беспоисковые способы определения частоты Сущность беспоискового способа определения частоты состоит в том, что разведка ведется одновременно во всех участках рабочего диапазона частот. 396 Приемные устройства, использующие беспоисковые способы определения частоты, обеспечивают одновременный прием в широком диапазоне рабочих частот без перестройки гетеродинов или фильтров, Время разведки частоты при беспоисковых способах может быть очень малым, так как все составляющие спектра принимаемого сигнала выявляются одновременно и практически мгновенно.
В настоящее время известны следующие беспоисковые способы определения частоты: — разведка с применением частотных различителеи; — функциональные (пнтерфереиционные) способы; — разведка с помощью многоканальных приемников. Разведка частоты с помощью частотных различителей Возможность определения частоты с помощью частотных различптелей обусловлена свойством последних преобразовывать отклонения частоты от заданного значения в напрязкенпе, пропорциональное этому отклонению. 1 1 Рис.
10.11. Разведывательный приемник с частотным дискримина- тором, Простейтпимп устройствами определения частоты могут служить обычные частотные дискриминаторы, рассмотренные, например, в (36]. Однако для целей разведки лучше применять несколько иные схемы частотных дискриминаторов. Это связано с особенностями сочленения нх с приемными и индикаторными устройствами разведывательной станции.
ззт На рис. 10.11 изображена блок-схема разведывательного приемника с частотным дискриминатором [87]. Г!ринятый сигнал после усиления в широкополосном усилителе ШУ подается на дискриминатор, выходной сигнал которого после соответствующего усиления в усилителях (У) подается на горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины электроннолучевой трубки. Напряжение (У~ подводится к горизонтально отклоняющим пластинам, а (1~ — к вертикально отклоняющим пластинам индикатора.
Светящаяся точка на экране индикатора будет откзоняться при изменении частоты 1 входного сигнала. Если сигнал на частоте 1 „, производит отклонение, показанное на рис. 10.11, то сигнал с )»»»»=21»»» создает на э~ране пятно, смещен~~с относительно исходного на угол О. Модулируя напряжениями ГУ, и Г/, соответствующие развертывающие напряжения, можно создать частотную развертку. Частота принимаемого сигнала определяет величину углового отклонения Π— следа электронного пятна (линни развертки) относительно начала отсчета.
Немодулированное гармоническое колебание наблюдается на экране индикатора в виде одной линии, Частотно-модулнрованный сигнал наблюдается на экране в виде двух линий, угловое расстояние между которыми зависит от девиации частоты. Рассматриваемый приемник обеспечивает определение частоты большого числа разведуемых радиоэлектронных устройств прн условии, что принимаемые сигналы от них не совпадают по времени. Совпадающие во времени сигналы вызовут на экране линию, положение которой будет определяться векторной суммой принимаемых сигналов. Однако с помощью пространственной селекция в ряде случаев можно избежать одновременного приема двух нли нескольких сигналов с различной частотой.
Частотный различнтель приемника выполнен на пассивных элементах, представляющих собой отрезки длинных линий или волноводные секции. Набор секций перекрывает дециметровый и сантиметровый диапазоны волн. На рис. 10.12 представлена схема пассивного частотного различителя, выполненного на отрезках длинных линий. 39к Сигнал разведываемого устройства поступает в середину линии н распространяется по этой линии в разные стороны (влево и вправо). Правые и левые плечи линий равны по длине (Ег — — г'.з) и имеют одинаковые волновые сопротивления гп и сопротивления нагрузки гсо=гп. Кроме того, отрезки линии имеют соответственно разомкнутый и замкнутый шлейфы.
Длина шлейфов выбирается равной четверти максимально измеряемой длины волны Л,,пс (соответствующей наименьшей изМЕРЯЕМОй ЧаСтОтЕ 1'н,). Рг1с. 1О 12. Схема пассивного частотного различптелп, выполненного на отрезках нлнннык линий. Учитывая, что входные сопротивления четвертьволнового короткозамкнутого и разомкнутого шлейфов определяются в этом случае соответственно формулами 2нЛ,„п„ гн .=Ге 19в Л 4 2п ага = иг с1 — Лиане, для напряжений (1, и с1, можно записать (1,=(т,и1И вЂ” " '"' СОЗ( 1+ее), 399 У,= — й,ис(и — "'"' сон( 1+ р,), 2 Если правое и левое плечи линии идентичны, то можно полагать й1 =гав, а грг=~рп. Тогда отношение напряжений К (2) = — — '= — (а — — — '"' и,., Лн...
л однозначно определяет частоту входного сигнала ива= гг(л) Рис. 1ОЛЗ. Зависиагость нормированного выходного напрпжевня пассивного иастопюго раалипи- теля ог длины волны входного сигнала. =исоа 2п(г. На рис. ! 0.13 представлена зависимость К(Л) от отношения Лиан,(Л. Диапазон частот, в пределах которого возможно однозначное измерение частоты, определяется размерами короткозамкнутого и разомкнутого шлейфов. Для четвертьволновых шлейфов отношение К(() =(l,г'Уа будет однозначным примерно в пределах одной октавы. На более высоких частотах, где применение двухпроводной линни невозможно, используют пассивные частотные различители, выполненные на отрезках волноводов с включением шлейфов в узкие н широнин стенки.
Приемники с частотными различителями являются перспективными. С их помощью возможно определение частоты в широком диапазоне с относительно высокой точностью. Например, опытный американский разведывательный приемник с частотными дискриминаторами р(гН!Р опре- 400 деляет частоту в диапазоне 500 — 10 000 Мгц с точностью 1 — 2о1а. Чувствительность этого приемника в два раза выше чувствительности современных детекторных приемников прямого усиления. Интерференционные способы оирецеления частоты В основу интерференционного способа определения несущей частоты положена известная зависимость сдвига фач от длины пути и частоты [96$.
Принцип построения разведывательных приемников, в которых используется интерференционный способ измерения частоты, можно пояснить с помощью рис. 10.14. б Рис. 10.14. Функциональная слепа интерференцнонното изнерителя частоты. Принятые колебания распространяются в общем волноводе В. В сечении 1 — 1 волновод разветвляется, и сигнал распространяется по различным волноводам а и б. Длина волновода б больше длины волновода а на некоторую величину Л1..
В сечении П вЂ” 11 поля, поступающие из волноводов а н б, геометрически складываются. Фазы суммируемых полей будут отличаться на величину 36 — 1057 где ие — фазовая скорость распространения электромагнитной волны в волноводе. Определим напряжение на входе детектора Д, предполагая, что последний согласован с волноводом.
В сечении 1 — 1 (до разветвления) имеем и,а=У,соз (иГ+ ~,), На выходах волноводов а и б соответственно получим "=""~.('+ )+'1 и,=кУсоз ~и (1+ +, )+у,~, где Š— длина нолновода а; Е+ЛŠ— длина волновода б; к — постоянный коэффициент. Результирующее напряжение будет равно вЫ. ил,х — — и, +и,=к2У,соз — „соз(и1+р',), где После детектирования в детекторе Д.„ получим май. и, х,=кхУсоз —, 2иф ' (10.29) где кл — постоянный коэффициент.