Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Л Изменение масшгиба времени проявлается товько на зтостатогно бол~ших промеэкутках времени Иа малых отрезках времени заметно лишь изненение несущей частоты. Песушш - . Ражсниого сигнала зм истая на величину доплеровской поправки частоты 379 7 Инфорнаяионные ме«наюгии е радиолохочнонггм«система« и, 2и„ Р ежтм27; — = — ", с а (7.13) где Х(у) — огибающая колебания «(г); цге — начальная фаза, значение которой не влияет на полученные пихте результаты. Колебания на входе приемной антенны находят как результат интерференции полей Е, и Ет, обусловленных изотропно отражающими точками 1 и 2.
Результирующее поле в точке приема является векторной суммой; ЕрмЕ, Е, (7.15) Разность фаз Лгр полей Е, и Ет в точке приема зависит от угла 0 и пропорционшгьна разности хода волн от РЛС к цели и обратно: РЛС Ет Е„р Рис. 7.14. Определенно эффективной плошади рассеяния группового вторичного излучателя: о — геометрия системы двух нэотропно отрвиеюшнх точечных целей, Б — сп. ределенне значения ретультнруюшего вектора Ем в ~очке приема 380 знак которой зависит от того, удаляется (Е! < О) или приближается (Е! > О) цель.
Наличие доплеровской поправки частоты обусловливает также изменение фазы за период посылки импульсов. Таким образом, при облучении изотропно отражающей движущейся точечной цели принимаемый сигнал (без учета влияния среды) является нефлуктуирующим и содержит временные (точнее, времячастотные) информативныепараметры ам(амп ). Рассмотрим особенности поля вторичного излучения цели, образованного двумя изотропно отражающими точками с ЭПР аы а . Геометрия такой цели иллюстрируется на рис. 7.
!4, а, где 0 — угол между нормалью н линии базы излучателей 1, 2 и направлением на РЛС с совмещенными передающей и приемной антеннами. ПУсть пеРедатчик излУчает гаРмоническое колебание частоты ув вида «(Г) = Х(Г)соъ(2л)вт сто) =Ее(ХЯс 'честнее) (7 14) 754ьрпр рж г рб ач . г иа Ло=2НззпО! 2=2к)Л вЂ” 2лГб)с. (7 16) Как видно из рнс. 7.14. б, по тсореьге косинусов нмееч Е„=Е! Ез 2Г!Езсозлр е (7.17) В соошетствии с введенным п. 7 5.! опрсдезсннеь ЭПР получим оч = Е ; о, - Л',; о, = Ез, ,2, 2, 2 (7 18) и эффективную и юшвдь рассеяния лвухбочечной цели можно записать в слевуюшем виде; о„ =а> ьоз !.2т)обо!сеяло.
(7.19) как сяедуш из соотношения (7 19), эффективная вяошаль рассеяния двухточечной дели зависит от ЭПР кшклого вторичнога излучшеля и сленга фаз возбуждаемых этими излучателями вторичных волн в тачке приема Если излучения суммируются в фазе Лф = О, тс о„принимает максимальное значение 1720) о„,, — (эуо, +,)оз) . В случа» прогнвсфюного излучения получаем минимальное значение ЭПР цел н.
о, ч=Яо, — Го,) . (7 21) Па рнс. 7.15. и, б показаны гзнабраммы обратного вторичнопз излучения группового излучателя о„бО) для о, =о, и различных !7К Внлно, по прн увеличении опюпюния !7'Х ширина лепестков лиаграммы обратнсбо перинного ихтучения уменьшаегся, а число их растет Глубина провалов а диаграмме шм больше, чем ближе о, к о эо' ! эе' — =2 зо' с 27С' и б Рнс. 7,!5. Диаграммы обратнспз «тор зного излучения л ухточсчной нстн групповою нзлу батек» ж~в о, †.о, н ПХ = 1 1а), 77).
— 2 КО 381 7. Иарнртаяианнматехнаааанн арадншаканнанна га стамш Для сложной многоточечной цели эффективная площадь рассеяния находится из выражения па = ~о, + 2~ )п,п соз(р, — гр,). (7.22) Здесь и — число блестящих точек; ф, и ф — фазы поля, отраженного от соответствующих точечных излучателей. Диаграмма вторичного изнучения, полученная при разнесении в пространстве приемной и передающей антенн, также носит многолепестковый характер (31, 35, 43, 73, 74). Однако количество лепестков в рассматриваемом случае меньше, чем для диаграммы обратного вторичного излучения (рис. 7.1б и 7.15, б соответственно).
Учитывая, что при движении цели относительно РЛС число блестящих точек, амплитуды и фазы отраженных от них полей изменяются слу. чайным образом, приходим к выводу, что ЭПР целей будут случайными функциями времени. Поэтому необходимо статистическое описание ЭПР и шраженного сигнала. Пусть, как и раиыпе, цель облучается гармоническим колебанием вида (7.14). В этом случае отраженный от реальной цели сигнал будет случайным образом промодулирован по амплитуде и фазе: х(г) = В(г)х(г) соя(2л()а — Рд ар)г — гз(г) + б(г)).
(7.23) В частотной области процесс В(г) описывается энергетическим спектром Я Г), взаимно связанным с корреляционной функцией «(т) преобразованиями Фурье: зтс' Рис. 7.16. Диаграмма вторичного излучения группового излучателя ллн о, =е и 1)й=2 382 Здесь Х(г), ф(г) — законы изменения неслучайных компонент амплитуды и фазы отраженного от цели сигнала; Гл, — средняя частота Доплера, обусловленная движением центра отражения с радиальной скоростью а„„; В(г), б(г) — функции изменения случайных компонент амплитуды и фазы отраженного сигната, обусловленные амплитудными и фазовыми шумами цели. Случайный процесс В(г) характе- 90 — -2 й ризуется нормирОванной корреляционной функцией в' 180 ( ) М(В(г)В(г — т)) 24) М(В(г)В(г)) 75Фр.
Лс р рд . Полог г П(7)= ) г(т)ехр(-)2к(т)г)т, «(т)= )б(5)ехр(72ч~т)4 (7 25в) (7.25б) в у Р 7 с 7 Рнс 7.!7. Примеры авюхсррелявнонни» функц а (т) и соответстеующ«ниэнергюеч с нхсзектров(7(7') Функции (7(зг) и г(т) могут быть пояучены в результате статистической обработки случайных процессов В(г), Р(г),получаемых в физическом эксперименю на реальных обьектах или моделях, а также а реэузмтате математического молелирования. Нозмажные виды корреляционных функций г(т) и связанных с ними энергетических спектров О( Г) представлены на рис. 7.17 Здесь показаны усредненные нормированные корреляционные функции сигналов, о~раненных от цеди, облучаечой гармонической волной Функция ц П убывает с росюи ( т ~ и иажно указать интермьт времеви тт„, связанный с юнриной спектра флуктуаций, в пределах которото величина «(т) уменьшается от ( до заданного значения (например, до 0,5).
Таким образом, интервал корреляции флуктуаций — это промежуток времени молоту сечениями случайного процесса, в редглах которого статистические(ксррея»- ционные) связи визга процесса досзвю ~но сильные. Другими ело ами, возможен вероятностный прогноз любой реатизации сяучайного процесса на 2 И формаяионные техгголоши е радислонатио нмл п стсзгох Рис. 7.18.
Возможный способ определения интервала «орреляцин флуктуации 1и) и эффективной ширины энергетического спектра 1б) врем» порядка тем если известна информация об ее поведении в прошлом. Однако любая попытка осуществить прогнозирование на время, существенно превышающее интервал корреляции, окажется безрезутьтатной: мгновенные значения, столь далеко отстоящие по времени, практически не коррелированы. На рис. 7.18, а показан один из способов определения интервала корреляции флуктуаций. На практике численныс значении интервала коррелнцни флуктуаций, например для аэродинамических целей, составляют десятки — сотни миллисекунд (31, 42).
Интервал корреляции флуктуаций связан обратно пропорционаяьной зависимостью с эффективной шириной энергетического спектра флуктуаций )3)ф 1 т зл 17.26) ду;е = —, ) Оту')г)7'. О ж 17.27) Наличие флуктуаций отраженного от цели сигнала разрушает его закономерную фазовую структуру. Для того чтобы ее сохранить, необходимо выбирать время наблюдения сигнала 7*„существенно меньше июерввла корреляции флуктуаций (рис. 7.19); 17.28) Т„«т~ 384 Эффективную ширину энергетического спектра при этом определяю~. сяедуюшим образом трио 7.! 8, б)г 75 ю рм росою о Рексе юсраеислокаи г г юа За зто врем» флук!уации ампзгитуды и фазы будут пренебрежимо малы, г е.
амгшитула сигнала практически нс изменится, а фвзовая структура асганстс» закономерной. Конкретные значени» как амплитулы сигнача н» интерваве набчюдсни», так и его иачкщнай фазы б могу« быть произвольными. Физиюски зто означает, что за врем» наблю- О 7„ денна т„временное расположение блестянгих рнс. 7,7Р Определение врсточск ознасительна РЛС практически ис изме- мсии иабтюдеии» сигна»а, настоя, асзрвжснный от цели »игнат на интер.
при «ст Ром сохраняс с вале времени Т„ »»ляется «огеретиным (если, фа'оав» с'РУ" УР» сит'а""а конечно, облучасмый цель сипел «вяяется ко- отраженного от флз"'Уи рующей нюи серегиным на интервале времени т„„>7„). Термин «когерснтностыг.
как известно, заимствован из оптики, где ею напою.зукп дл» описания корреляции световых волн. Кщ ерентнссть — это свойство двух процессов (полей), характсрюуюшее их способность взаимно усиливат~ или ослаблять друг другв при сложении, Сло»о екогерснтностьз происходит от латинского слова спиаегею — г!а«од»шиве» е гс»т» Эта понятие в равной мере применимо к колебаниям, к волнам любой физической природы любого диапазона час юг.
В радиашхнике понятие «огсрентнссти тракту«и несколько иначе. Под когерентностью понимают детерминированную (закономерную, неслучайну!о,;кестк)ю) связь между фашии двук или нескольких сигналов Рассмотрим теперь понятие «огсрснтности применительно к радиолокации Обработку сигналов в радиолокации, как правило, можно услпвно разделить на пространственвую и временную. В си»у згого раздельна расоматривают цоняти еремею ой югер» сщогжи и лростралстеелиой когеРсимносюи (!ан»тие временной «стерег!и«гости, в отличие от данного «ыше опредслсни», шносят к олному сигналу (непрерывному, импульсноиу, пачке импульсов) Уптг сигвсл может быть «ак детерминированным, так и случайным Когереншиым во арглмн нюыыют сигнат, обладающий на икгераале наблюдеии» закономерной фазовой структурой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
