Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Прииерамн раиислокационных сигналов с временной «огерентиоотью явс«юш«детерминированный ситная, т е. сигнал с полностью известными параметр»ми, и «ввзидетерминированный сигнал, т е сигннлы, у которого случайными явяяются начальная фаза и амплитуда. Ко~ ерентным можно считать тшске флукгуируюший случайный сигнал, наблюдаемый на ограниченном временном промежутке, не превышающем интервал «оррсляции флуктуаций ~з ~аззз 385 7. Икформиеионкыг тгткогогнк к радиплокавиоккмк гкгтгмаг Знание интервала корреляции флуктуаций необходимо в радиолокационной практике для выбора длительности т, импульсного сигнала нли времени когерентного накопления Т„„непрерывного сигнала.
При выполнении условия (7.29) т, щт„„ илн условна (7.30) Тк„«то, наличие флукгуацноной модуляции не разрушает когерезпность снгнача, т. е существенно не искажает структуру сигнала. Значит, на краях интервала т, (нлн Т„м) значения функции В(г) оказываются коррелированными, что позволяет пренебречь ее временной зависимостью и считать В(г) = В комплексной случайной величиной. Таким образом, флуктуации ЭПР прн выполнении условий (7.29), (7.30) не разрушают когерентность сигнала, но обусловливают случайную ампяитуду В и случайную начальную фазу )3 принимаемого сигнала. Отметим, что когерентное накопление на интервше О...Тгю Тгв щтз„можно пРоводить даже дла непРеРывного шУмового зондирующего сигнала, если при излучении его структура запоминается для последующего учета в схел~е обработки.
Понятие пространственной коггргкткости будет рассмотрено далее (см. 3 7.7). 7.б. Особенности обработки радиолокационных сигналов иа фоне стационарного аддитивного гауссовского белол о шума 7.бд. Общие сведения о современных методах обработки Обработка принимаемых радиолокационных сигналов на фоне помех сводится, как показано е гл. 3, к вычислению достаточных статистик или практически реализуемых их приближений, т.
е. к выполнению определенных математических операций над принимаемой смесью гюлезных сигналов и помех. Методы вычислений подразделяют на окалогогыг и Еифроеыг. Аналоговые методы вычислений применяют к непрерывно изменяющимся величинам без нх дискретизации и перевода в цифровую форму. Необходимые вычислительные операции реализуют, используя аналогию законов изменения вычисяяемых (или промежуточных) величин и величин 7.6 Оюо и ежи обробо р д г ц *симюоз произва)юной физической природы, соответствующих входнь)м паиным.
Обргбозху сигналов на основе аналоговых вьтислений называют онозогооой обработкой. ййифровме методы вьтншюннн применянгг к множествам чисел (два. ичнык, в частности) с ограниченной разрялностью. Обработку на основе цифровых вычислений называют цифровои. Цифровю обработка прюбразованных па )аетате прннинаемых колобаний предусча)диалог нх прелварнзс:юную дискретизацию по времени (рнс.7.20, о, см.
также гл. 2) и уровням мгновенных значений (р с.7 20, б). Уатройства, обеспечивающие преобразование непрерывно изменяющихся величин в цифровую форму, называют онаюго-Нифр ными нреобризоооте. м (АЦП) нли лр образоооигеюмн напряжение "код Прам уг жлу о о и цифровыми мезалами обработки занимают дискретно-аналоговые. Дискретизация мгновенных значений по времени сочстаета» в них с паслелующей аназогавой обраоат«ай этих значений Дискретно-аналоговые методы реализуют, иопояьзуя полупроводниковые прнборм с аеренгюом заряда и зарядовой связью, способные запоминать и выдавать с задержками большое число аначогавых дискретизнрованных оо времени величин (35, 74]. К устройствам обработки радиолокационных сигналов предъявляют все возрастающие и одновременно ро оречивые требовани», а именна.
расширение динамического диапазона входных снгнгщон (ллн рабать) в сложнык помеховых ситуациях), обеспеченно обработки широкополосных сигналов (лля повышения разрешающей способности по дальнгюти); обеспечение обработки цротюкеннмх сигназав (для повышения разрешающей апосабноати по радиальной окарооти), павмшеин» ючностн выполнения вычислитеяьных операций, повышение надюкности; стаидартизыщя) никрочнниатюризаци»; упрон1ение эксплуатации; снижение сзоимаати и) '10 е 5 з г 1 о Рнс, 7.26. Преобразование сарерывно изменяющихся вели ц фровую форму предварительная д с ре юашц аа времени (ф » уронам мгновенных значен й (6) 387 )3. Д Ргхфсрмсяиснные веххсхохии ерадисяохавксяных системах Наибольшее знамение в настоящее время приобрели цифровые меиглы обработки (несмотря на отдельные ограничения по широкополосности и стоимости).
Это не означает, что аналоговая обработка потеряла свое значение. Развиваются новые методы аналоговой обработки:акустические, акуслаюшиические, слинсвые и др.[35, 40, 74, 75, 8ч). В настоящем параграфе выявляются основные операции, необходимые при оптимальной обработке радиолокационньш сигнагов на фоне адаптивного стационарного гауссовского белого (внутриприемного) шума. Их техническая реализация может быть как аналоговой, так и цифровой. 7.6.2. Обработка одиночных и пачечных импульсных сигналов без виутрнимпульсной модулицин Одиночные радионмлульсы. Рассмотренные в гл.
3 устройства оптимальной (согласованной) обработки одиночных радиоимпульсов со случайными парамеграмн предназначены для обнаружения сигналов с известной доплеровской частотой или с частотой, удовлетворяющей условию гед <1!т„. Однако в радиолокации часто возникает задача обнаружения сигналов, отраженных от движущихся целей.
Тогда принимаемый сигнат содержит не только неизвестное время запаздывания, но и неизвестную доплеровскую частоту Устройство фильтровой обработки (близкое к оптимальному при Ел « 17т„) становится многоканальным по доплеровской частоте (рис. 7.21). Взаимные расстройки ЛР' средних частот амплитулночастотных характеристик согласованных фильтров (СФ) многоканального обнаружителя выбираются исходя из допустимых энергетических потерь т =! 018(1! р (О,ЛР! 2)) дб на краях шиюсы пропускания. Для прямо)тшгьных йй !хг! !хй Рис. 7Д!. Многоканальное устройство фильтровой обработки сигналов с неизвестной доплеровской частотой: СФ -- ссгхасехаиныя Фияьюг Д вЂ” детектор 388 гб.
0 б»«сею бр бе рад Мя е п«м ратиани пульсов три ДТ = (щ„энерщтическнс потери равны 4 лБ Необходимое число согласованных фильтров при зюм определяется из формулы л„=!т2Рдя т„, (7.3Ц где рд,„— макснмюьно вазможн»» доплеровская частота двюкушейая цели (в сантиметровом лиан»зоне ллин волн лля большинства азродинами. чеаких пеяей Гд < 100 кГц), Оли ы огерентные импульсные оп~палы без внугриимпульснай модуляции встречаются в некогерентпых импульаных РЛС, в доплерааских РЛС с непрерывным излучением и др В некогерентньш импульсных РЛС обыщю используют короткие когерентныс радиоимлульсм (длительностью т, < !О мкс), из которых а процессе обзора па угловым координатам образу«го» некощренз ива пачка.
В атом случю тыдл < 1, селекция по акарсоти нереализуема, а число каналов обработки равно 1 (31, 34). В доплеравских РЛС с непрерывным излучением импульсные сигналы абразуюзся в процессе обзора пространства па угловым координатам. Длиз ел»несть по»лежащего обработка когерентиаю радиоимпульса опредевяется временем облу мни» цели и чожст аоот»взять единицы десятки миллисекунд Прн обработке снпзалов с такими длительностями появляется еазможноать селекции движущихся целей по радиальной скорости, а устроцство обработки становится многоканальным.
Когере млые пачки раднаимлуяьсо». Фильтр, аогласаванный а па гкап радианмпульсов, «ак показано в гв. 3, включает сагласощнггый фильтр лл» одиночнага импульса и кагерентный сумматор импульсов пачки, снимаемых а зинни залержки с отводами (см. рис. 3.12). Подбирая расположение отводов, их ~иола и козффициепгы передачи, можно получить согласованную импульсную характеристику фи.з тра в виле пачки радиоимпульсов с заданной огибающей. Это позжжяат решить задачу сагпсюованной обработки кагерентной пачки импуяьсов с неизвестным временем запаздывания и известной или несущественной (Рд <17(МТ.)) доплеравакои аоэпай. Если доплеровская частота существенна (Кл 17(МТ,)) и неизвестна, та необходим согласованнын фильтр, многоканальный по доплеровской чаатате (па раливльиой скорости) На рис 7 22 показан принцип построения нногаканапьнога фильтра а иониусными линиями задержки для пачки из нечю ного числа М= 7 рнлиоимпульсов.
Фюыр пригоден для работы в диапазоне скоросюй при произвольно большаи длиюлыкюти пачки (ускорение цели отсутствует). Нониусные липин зщержки учитывают растюкение (г„> О) или ожагие (т, О) ла «пр прв» д «ущейая цели в ( т,)7( —,) раз. Лля используемых на практике длительиссгнх пачек импульаов нони- 389 7. Ияфирмаяиояяыг тгхяагагяя и радисгскеяистгыг сястгмах Ненаучные линн згяерххи с стясяг Рис. 7.22. Многоканальное устройство фильтровой обработки когереитной пачки радиоимпульсов с неизвестной доплезювской частотой: РУ вЂ” решающт устреяствс усные линии задержки можно заменить фазовращатеяями 135, 74). Необходимое числа каналов обработки определяется из формулы л„=)+2уд МУ„.
(7.32) Если Г Д1)Т„, то 17.33) «„ы)->2М. В рештощем устройстве происходит обнаружение целей, измерение дальности н скорости целей (дальность — по времени запаздывания, а скорость — по номеру канала, в котором выходное напряжение превысило установленный порог). На рис. 7.23 представлено устройство корреляционно-фильтровой обработки когерентной пачки радиоимпульсов с неизвестным временем запаздывания и доплеровской частотой, использующее видеоимпульсное стробирование [34, 35). Зто приводит к двойной многоканальности обработки: по дальности и рщиавьной скорости.
Квждь~й канал дальности стробируегся пачкой видеоимпульсов. Длительность каждого стробирующего импульса равна ты период следования импульсов равен Т„, а длительности совокупности пачек стробиругощих импульсов соответствуют ожидаемой длительности принимаемого сигнала, которая, в свою очередь, определяется временем облучения цели. Каждый канал дальности содержит набор узкополосных фильтров (Ф) с шириной полосы пропускания -1ДЛЗТ„), перекрывающих диапазоны доплеровских частот.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
