Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 60
Текст из файла (страница 60)
д. Збдн КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОИЧИВОСТИ Проблема помехоустойчивости, т. е. залциты радиоэлектронных средств от воздействия естественных и преднамеренных помех, еще далека до полного решения, поскольку всегда имеется взаимно обусловленное развитие средств и способов радиоэлектронного подавления и ползехозангитьь Однако в настояпц с время известно зна чительное число способов борьбы с отдельными ви;шмп помех.
В современных условиях влияние промышленных и взаимных помех обь1чпо полностью устраняется или существенно ослабляется. Это достигается разносом несущих частот и соопгетствуюшнм располоуксппеи антенн мсша|ощнх радиопередатчиков, кодированием сигналов, применением средств подавления помех в электроприборах и т. п. Естественные помехи типа внутренних шумов радиоприемников и флюктуацип принимаемых сигналов, возникающие прп отражениях от целей и в процессе распространения радиоволн, сущсствукзт непрерывно в течение врслзсни функшкунирования рассматриваемого РЭС.
Непрерывно действующими помехамп являются в определенных ситуациях отражения от местных предметов и шумы, обусловленные отражениями радиосигналов от подстилающей поверхности. Соврсмснцыс радиоэлектронные средства разрабатываются так,:побы обеспечить их нормальное функционирование в условиях непрерывно действующих помех. Создание таких средств весьма сложная задача. Однако сейчас она довольно успешно решается, чему в значительной мере способствуют илзсюнлиеся успехи в области теории и практики оптимальных методов передачи я приема радиосигналов.
Разработка оптимальной или близкой к ней схемы присмникз по отношению к его внутренним шумам и схожим с ними по структуре активным шумовым радиопомехам стала обязательной для каждого конструктора. Одноврслуспно ра- 315 диоэлектроиные средства строят так, чтобы они были защищены не только от наиболее вероятных, но и от наиболее опасных преднамеренных помех. Это делается лаже в тех случаях, когда применяемые средства зашиты получаются сложными и дорогостоян<ими. Каждый из методов борьбы с отдельными видами преднамеренных помех основан, по существу, на различиях пространственно-временных структур свойственных полезным сигналам и помехам. Благодаря таким различиям попвляечся возможность селсктировать полсзныс сигналы.
При классификации методов повьппсния помехоусгоичивости приемных устройств РЭС часто исходят пз того, по какому параметру полезного сигнала осуществляется его селекция из смеси с помсиш, В с<х<т!и'ггтппп со г<и,шипим рп.<лпч;<км г,<сдую«п<с осповпыс методы повышения помсхоус<ойчивости радиоэлектронных средств: прострапствснис<й, поляризационпой, частотной, фазовой, временной, амплитудной, структурной, функциональной и комбинированной селекций. Кроме того, выделшотся методы комплексного использования информации (коъ<плсксирования измерителей), использования помеховых сигналов в интересах РЭС и адаптации.
Здесь нужно огмстить, что кажлый из трех последних методов в зависимости от реализации может быть отнесен к одному или сразу к нескольким названным выше методам селекции. Чтобы можно было успешно селектировать полезный сигнал, необходимо предотвращение перегрузки приемника помехами. Следует помнить, что комбинированная селекция — это совокупность нескольких видов селекции по одному параметру. В последующем комбинированная сслскппя пс рассматривается.
Отсутствую~ также в лаппой главе материалы по полярнзациоппой селекции, комплексированию измерителей и использованию помеховых сигналов в интересах РЭС. го распрелеления электромагнитного поля в раскрыве таких антенн. Метод компенсации помех был предложен академиком Н. Д Папалекси. Для реализации этого негода, который широко известен при комп<нсацип помех, действующих по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны, помимо основного приемника, входящего в состав радиолокаци<нного измерителя координат нли системы передачи данных либо командной радиолипии управления, трсбуег<.я дополиительиыи приемник име.
нуемый компенсационным. Различают пекогерентный (ампз!итудпый) и когерсптный мс. годы компснсации помех. При амплитудном мстолс компенсация пои< х <н)иц«" ч«,и« ги и про<и<«обрибпг<,и пп;но< и!н;<лпп, а когсрсптпый мстол прспусматривает компснсацшо помех в тракте высокой или промежуточной частоты. Г Огнпбна<! пдимник Рнс. 16.1. Структурная схема амплитудного ксмясаса. тора помех 16.6. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ С УЧЕТОМ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРЕДНАМЕРЕННЫХ ПОМЕХ ! 6.3. !. Лространственная селекция За счет пространственной селекции осуществляется выделение полезного сигнала из смеси с помехами, источники к<лорых пространственно не совмещены с ис<очппком полсзп<жо сигнала.
Пространственная селекция реализуется с помощшо антенн, иа<еюшрх узкие основные лепестки диаграмм направленности и низкий уровень боковых лепестков, а также методами компенсации и углового стробирования. Резкое сии>кение урои<я боковых лепестков диаграмм направленности антенн получается прп переходе от параболических антснн к плоским щелевым антеннах< путем выбора соответствующе316 Сущность амплитудного метола компенсации помех рассмотрим, анализируя схему, которая показана на рис.
16.1. При этом предполагается, что компенсации подлежат активные импульсные помехи в гриемиике импульсной радиолокациошюй станции. Основной приемник содержит антенну Аа, смеситсль Смс, усилитель промежуточной частоты УПЧс и амплитудный детектор ДсВ состав компенсационного приемника входят аналогичные элементы. Они иа рис. 16.! обозначены соответствующими символами с индексом <к».
Кроме того, имеются местный гетеродпн Г и йычитаюшсе устройство ВУ. Компенсация помех достигается в вычитаюшем устройстве при условии, что помсховые сигналы, вырабатываемые детекторами Дс и Д„, начинают действовать в одно и то же время и имеют одинаковые длительности н огибающие. Чтобы эти условия выполнялись, требуется полная идентичность одноименных элементов в основном и компенсационном приемниках, а антенны Ас и А„ 317 должны иметь диаграммы направленности го (г») и г„(0), удов- лстворякпцие равенствам: ~к(>-!)=ΠР— (),5>Че.
'.-.-..(»,5>е„; ( г'к('') = >со(!') при О 5>! .-") - В 5'>о ( (16.2) 318 Здесь Π— угол, отсчитываемый от направления максимума диаграммы направленности приемной антенны Ло, а Оо — ширина главного лепестка диаграммы направленности той жс антенны. При выполясиин условия (!6.2) осушсствлястся нс только идеальная компенсация помех, действующих по боковым лепссткам диаграммы направленности антенны Ао, но и отсутствует ослабление полезного гипшлз и,, (/), пг>оча>к ьии>рпп> рз!'ш>чпп!. стоя в про>плах основпо!'о лспссгкз дна!.рзммы направленности ап>сины Ао н который пс совпадает по времени действия с помехой.
Однако при одновременном действии импульсных помех, принимаемых по боковым лспссткам диаграммы направлеппост! антенны Ам и полезного сил>ала, поступающсго в направлении основного лепесп а той же диаграммы направленности, полной компенсации помсх не происходит. Это объясняется наличием детектора Ды который является нелинейным преобразователем. Амплитудному методу свойствен и еще один недостаток. Он состоит в лополнительном уменьшении чувствительности РЛС за счет шумов компенсационного приемника. Лмплитулиый метод компенсации помех является достаточно универсальным при защите от преднамеренных помех, действующих по боковым лепесткам приема сигналов з>псинами, и м >жст пснольз!пшться пс'тол>,! о в радиолокации, и и в друп>х об.!остях радиоэлектроники.
Сущность когсрентиого метода компенсации помех, именуемого также амплитудно-фазовым, состоит в том, что обсспсчивается получение одинаковых по интенсивности и противоположных по фазе помеховых сил>клон на выходах усилителей высокой или промежуточной часготы в основном и компенсационном приемниках.
С этих усилителей напряжения помех, а также полезный сигнал основного приемника полаются па сумматор Технически когерептная компенсация помех более просто реализуетСя при использовании напряжений промежуточной частоты, вследствие чего всс последующее изложение о>носится к напряжш>ням этого вида. Среди различных возможных способов осуществления когсрсптной компенсации помех широко известен способ, в соответствии с которым создается автокомпенсатор помех с квадратурными преобразователями. Такой компснсатор часто имснчют квадратурным.
Принцип компенсации помех квалратурным компснсатором иллк>стрирустся на примере, когда напряжения помех и„о (!) и п„к (1) па выходах УПЧ основного и компенсационного приемников являются гармоническими си>залами с одинаковой частотой, но с различными амплитудами и начальными фазами. Эти напряжения можно представить в векторной форл>с, как показано на рис. !6.2. Из рис. !6.2 вн;шо, >-го компенсирующий помсховый сигнал и формирустся с помощью напряжений, которые характеризуются взаимно перпендикулярными вск>орах>н и «к! и икк>. Вектор и»к! = =>е>и„„а и„,>=>ееи„„гле ~ >и,„(=(ик,(, а угол ме>кду вы!торами икк и икки составляет 90'.