Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Кроме того, имеется общее регистрирующее устройство, к которому подводятся сигналы с выхода всех каналов. б>' = Л>прм » ПГ »у> прм1 = попай Яср> 2) 3 Лр> йг =— лмаа> 1 1 т>п> (3.7) а тр Л.1' и> »У» прм1 Л„~~пах 2 Рнс. Зть Структурная схема мпопжаналанптн раапсднрнслп>нкп прямом> усн ленин Если полосы пропускания всех каналов одинаковы и равны Л>>прм то Л~р — — пЛ) „рл>, где и — количество каналов. Так как каналы приемного устройства перекрывают весь диапазон разведываемых частот, то вероятность приема сигнала и определения его частоты в полосе Л|р будет близка к единице. Точность измерения частоты и разрешающая способность по частоте определяются шириной полосы пропускания отдельного канала. При приеме сигнала Рм каналам его частоту считают равной среднему значению частоты упр» в пределах полосы пропускаиия 1'-го канала Я,р~ ».
Максимальная ошибка измерсния частоты сигнала при этом Среднеквадратическая ошибка измерения частоты определяется выражением а» пам> а>1 —— 2 г'3 При этом предполагается, что значения частот сигналов в пределах полосы пропускания 1-го канала имеют равномерный закон распределения. Разрешающая способность по частоте принимается равной полосе пропускания Его канала Если разведывательный приемник предназначен для приема сигналов в широком диапазоне частот, то целесообразно применять каналы с различной полосой пропускания. Зто позволяет сохранить постоянной по диапазону частот относительную ошибку измерении, так кнк В этом случае коэффициент частотного перекрытия отдельного канала и будет оставаться постояшпам, а полоса пропускапия возрастать по мере увеличения частоты настройки канала (рис.
3.2, 6). М а т р и ч н ы й и р и е м н н к, структурная схема которого представлена на рис. 3.4, содержит п столбцов по т строк в каждом. От антенны принятые сигналы поступают к и> фильтрам Ф», ..., Ф,, имеющим равные полосы пропускания Лрпр >. Зги фильтры разбивают диапазон разведываемых частот Л7р на >и равных частей образуя первый столбец матричного приемника. Резонансные частоты настройки фильтров сдвинуты относительно друг друга на полосу пропускания фильтра. Колебания, прошедшие через любой нз фильтров, с помощью гетсродннов первого столбца преобразу>отея в колебания первой промежуточной частоты и подводятся к УП»4„име>ощему полосу пропускания Л1пр >. Если сигнал имеет частоту ~с и проходит через фильтр Фм, то после преобразования в ге>еродине Г>» частота сигнала будет лежать в пределах >>Гпр> л тпр> Л вЂ” — <Л вЂ” Л.=А+ — ' полосу пропускания дупрз дур Л„с; лс лез , Кс~р) 1сзсл ~ Ьср (зтсгср ~асср Хпас ( с(®~ Л 48 4 Зак.
5621 ~г ! чз з~ р~ "г Д О (= О еч х и х х м Ю х с. о о х х о. х м х з х х сз Фильтры второго столбца, имеющие М з, делят полосу сз|„р с также в пс раз: агпрс а гр бУпр сч мз С помопсью гетеродинов второго столбца сигнал, прошедший через любой фильтр Фзь преобразуется по частоте и поступает в УПЧ,, имеющий полосу пропускания Ьсспрз. На выходе УПЧа также имеется пс каналов с полосой пропускания каждого канала Рассмотрсииыс шстотные прсобрпвошпппи сигиалои дли сп = 3 и а = 3 поясняются графиками, представленными на рис. 3.5, где сгс (с), Кз(с), Лз(с) — частотные характеристики фильтров первого, второго и третьего столбцов.
с 0 с(гЫ с Рмс. Зан Амнлнсудно.частотные характеристики фильтров матричного развед- орнемника Точность измерения частоты сигналов и разрешающая способность матричного приемника па частоте определяются полосой пропускания фильтров последнего столбца. Если, например, сигнал проходит через с-й фильтр первого столбца, с'-й фильтр второго столбца и й-й фильтр третьего столбца (предполагается, что в прн- или Ьгр' Л„упр л = — ° Ж Табл кца 3.1 Столбцы Стропы г ~ и гп 11.
12 13 21 22 23 31 32 33 4! 42 43 п1 п2 пз 4пз 50 емнике имеются трн столбца), то измеренное значение частоты сигнала (с точностью до половины полосы пропускания фильтра последнего столбца) Уе-нзм=.гппп; (г — 1)сз.гпрг т (/ — 1) Цпрз+ + з поз 'дур ы; Л.ныл=„у' ~ +(1 — 1) — +(у. 1) т юз -1 (Й вЂ” 1) — + , аупрз глз 2 Полоса пропускания фильтра при числе столбцов, равном л, определяется выражением П рохождение сигнала через тот или иной фильтр фиксируется с помощью индикаторной цепи, включающей амплитудный детектор, усилитель и сигнальное устройство (например, неоновую лампочку).
Индикаторы каналов сводят на табло, имеющее гпХа ячеек (табл. 3.1). Основной недостаток матричного приемника состоит в том, что при одновременном приеме двух или нескольких сигналов возникает неоднозначность отсчета частоты. Если, например, используется матричный приемник с тремя столбцами, то при наличии на входе двух сигналов однозначно можно указать путь сигналов лишь через фильтры первого столбца.
Приемники с реализацией мгновенного преобразования Фурье (МПФ) используют сочетание радиотехнических устройств с оптическими устройствами (рис. 3.6), что позволяет построить приемники РТР с более высокими характеристиками, чем рассмотренные ранее типы приемников. ряс, З.В, Структурная схема приемника с реалкзацней мгновенного пре образования язърье Главным звеном приемника с реализацией МПФ является акустооптическая дифракционная ячейка (ячейка Брэгга), состоящая из лазера, пьезоэлектрического преобразователя (ПП) и кристалла.
В последнем происходит взаимодействие акустической н световой волн. ПП предназначен для преобразования электрических колебаний в акустические. Он возбуждается выходными сигналами усилителя, которые поступают на последний с широкополосного супергетеродинного приемника, вход которого настраивается на разведываемый диапазон частот.
При возбуждении ПП электрическим сигналом внутри ячейки распространяется акустическая волна, вызывающая изменение показателя преломления кристалла, если акустическая волна меняет свое значение. Изменение показателя преломления приводит к возникновению дифракции, а последнее — к отклонению входного лазерного луча на угол, пропорциональный длине волны принимаемого сигнала. Угол отклонения лазерного луча пропорционален частоте акустического сигнала, генерируемого.
ПП. Чем выше частота ПП, тем больше угол отклонения. При одновременном поступлении на вход приемника нескольких сигналов различных частот, дифракцня света будет происходить под различными углами, соответствующими значениям частот этих сигналов. Приемник с МПФ является разновидностью многоканального приемника. Число каналов этого приемника равно числу фотодетекторов.
Так как все каналы работают практически одновременно, то вероятность приема сигнала близка к единице. Приемник обладает способностью разделять одновреметто поступающие сигналы. Ячейки Брзгга могут быль изготовлены для самых различных частот — от нескольких десятков мегагерц до единиц гигагерц.
Разрешающая способность приемника по частоте зависит от числа фотодетекторов в одномерной решетке. Фотодетекторы служат для преобразования светового луча в аналоговые электрические си~палы. Для получения высокой разрешающей способности необходимо установить как можно больше фотодетекторов.
Однако чем больше детекторов, тем больше времени требуется для возвращения к какому-нибудь из пих при считывании. Скорость считывания регулируется путем изменения тактовой частоты съема информации с фотодетекторов. Выходной видеосигнал представляет собой аналоговую величину, соответствующую интегральной интенсивности светового пучка, попадающего на каждый фотодетектор. Так как видеосигнал фотодетектора коммутируется тактовым устройством, то он легко может быть синхроннзирован с аналого-цифровым прсобразователсм с применением интерфейса. Назначением интерфейса является сопряжение оптического процессора с ЭВМ.
Интерфейс осуществляет преобразование видеосигнала в цифровую форму, компенсацию шума, ныраининаиис усилении н пределах диапазона, ои имеет внешнюю регулировку порогов срабатывания. Интерфейс выходных данных имеет выходы в аналоговой и цифровой форме. У правление устройством ввода, вывода и индикацией осуществляется с помощью микропроцсссора. Типовые характеристики акустооптического приемника: рабочий диапазон частот ! ГГц, динамический диапазон 30 дБ, чувствительность 90.дБ/мВт, разрешающая способность по частоте 1 МГц, точность определения. частоты ~1,5 МГц, время интегрирования 1, 2, 4, 8 и 16 мкс. Использование акустооптической дифракции позволяет проводить широкополосный спектральный анализ сигналов без сканирования по частоте.
Даже при одновременном приеме большого количества сигналов можно выполнить анализ широкополосного спектра в реальном масштабе времени с высоким разрешением по частоте н в широком динамическом диапазоне. Функциональные измерители несущей частоты подключаются к выходному высокочастотному каскаду приемника, выходное напряжение и.чп ток которых является функцией частоты приходящего сигнала. Рассмотрим некоторые из функциональных измерителей. Интерференционный из мерит ел ь позволяет осуществлять измерение частоты сигналов во всем рабочем диапазоне без пропусков.
Структурная схема измерителя представлена на рнс. 3.7. Принятые антенной сигналы поступают к входному фильтру, полоса пропускания которого определяет ширину полосы рабочих частот измерителя. Сигналы, отселектированные входным фильтром, поступают к широкополосному усилителю радиочастоты (УРЧ). От УРЧ сигналы поступают к амплитудному ограничителю н далее к волноводному тракту. На входе волноводного Рис. ЗЛ. Структурная схема интерферснцнонного измерителя нссунгей частота тракта амплитуду сигнала можно считать постоянной и равной значению (сечение волновода АА) еах (т) = Е асов аз,й К сечению волновода ББ сигнал поступает двумя путями по прямому участку волновода и по отвствлсиию. Длина прямого участка 1, длина ответвления несколько больше (1+ Л1).
Поэтому в сечении ББ будет иметь место сумма двух колебаний е,м„(т) = е, (1) + ез(1) = 2Ема соз — 'соя(м,1 — ф,), г е е,(1) = Е,исоа [аз, '(т — — )1; е, (1) = Е: а соз ~ а, (г' — — )1; асят "ст ф (1)= — '+ — '. 2н н Здесь о — скорость распространения электромагнитной энергии принятого колебания в волноводном тракте. Из этого выражения видно, что амплитуда результирующего колебания в сечении волновода ББ является функцией частоты разведываемого сигнала (рис. 3.8). 53 сЕ8 2гр в,ипат ( 2л — 1 ) Можно показать, что о и У 1в ах о 2л — 1 вг 4 Величина напряжения на нагрузке детектора Дз пропорцио нальна амплитуде результирующего поля в сечении волновода ББ хх вих.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
