Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 73

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 73)

Акустические фильтры волиоводного типа в принципе проще миогоотводных на поверхностных акустических волнах, но при реализуемых значениях Ь сравнительно узкополосны, их параметры поддерживаются менее жестко, чем параметры многоотводиых фильтров. Отметим также, что ЛЧМ-рвдиоимпульсы и совокупность одновременно излучаемых ЛЧМ-радиоимпульсов с одинаковыми параметрами модулации, на взаимно смещенные по частоте на однУ и тУ же величинУ Р;, > Л)л, могут обрабатываться с помощью рециркуляторов со смешающим гетеро- дином (99). )!инейно-час!атно-модулированный сигнал обладает важным достоинством: он единственный из сложных (широкополосных) рааноэюкациогь ных сигналов, обеспечивтощий одноканальную обработку не только по дальности, но и по радиальной скорости (100), если Лу, й Рд .„(что обычно выполняется). !!оэтому устройство обработки одиночных ЛЧМ-радиоимпульсов обычно состоит из одного согласованного (дисперсионного) фильтра и амплитудного детектора (детекгора огибающей).

Если Лу'„< Рд (чго возможно, на!гример, при обнаружении высокоскоростных целей в миллиметровом диапазоне длин волн), то устройство обработки ЛЧМ-радиоимпульсов соответствует схеме, показанной на рис. 7.21. В этом случае согласованные фильтры (СФ) являются дисперсионными, а число каналов по скорости определяется формулой (7.37) и„= 1-л 2рл ! Л(с 7(г)=у „-(г)т)Л)', ожгкт; ДгеТ)= /(г), (7.33) 396 Корреляционно-фильтровая обработка ЛЧМ-сигналов иллеет определенные особенности в зависимости от того, осущестштется полная или частичная фазочастотная демодуляция.

1.Поглнал фазочастотнал демодуляции Если закон модуляции гстеродина полностью повторяет закон модуляции ожидаемого сигнала, то последующая обработка аводится к накоплению демодулированного сигнала в узкополосном фильтре (контуре) с импульсной характеристикой в виде не- модулированного по фазе (частоте) колебания. Узкополосный фильтр выполняет раль накопителя(интегратора) иа промежуточной частоте. Рассмотрим случай полной демодуляции непрерывного ЛЧМ-сигнала с периодическим законом шиенения частоты.

Здесь предполагается, что сигнал с законом изменения частоты 7.6 Оюб «лр 6 «родне, ачкоянн*ь ' мав л Р) =Тг -г,) лп б 1»З Рнс 7.26. Ксрреляцноино.ф» троны обрабжяа непрерывно о ЛЧМ-сю нала с периопическкм ъ . изменения частоты, з.кон вменения ипзавен си чаоппы отрмкенною /,(з).-Т(» — г„) н гещюлинного ,» бй л банна (с), юяебання разносной частоты я,бф (6), мноюкавю ьн ый спсюржнялнза гор (в) излучается через часютно-незанисимую несканирующую антенну Ог целей приходят непрерывные атралгенныс сигналы и,(Г) с законами изменения мгновенной частоты Т, (г) = у (г — г, ) (рис. 726, а, в).

Если г, «Т, то в качестве гегеродннного, (г) можно юять смещенное иа прочежугочную частоту зондируюсзее колебание На выходе смесителя формируются колебания и,(г) рюношной частоты (см. рис. 726,6), так называемой ~астоты дальности, принимающей на большей части пориола Т значение Т(г)-Т(г-г,)=. — — =,» Ьг 2» Т с (7.39) Ддя выделения колебаний н (г) на схеме (см. рис. 7.26, я) предусмотрен снсюроанализатор в виде набора полосовых фильтров (ПФ) с амплизуднымн детекторами (Д) 11олосы оропускааия фильтров выбираются обратным н ш~ишльностям кагерентно обрабатываемых сигншюв.

Когда условие Г,«Т не соблюдается, спекзроанализатор разбивается на группы фильтров, На прелшестаующие им сишители поданпся вдвинутые по времени гитеродииные напряжения. Если дополнительно реализуется обзор прасгрюютва, например путем частотного скмзирования, то примимаемые колебания оказываются иьшульсными, что учитывается при нодборе полос пропускания фильтров спектроанализюззра. Моменты прихода импульсов могут давать информацию об угловой координате. 2.

Чио мям ф о«асюаюнся с»моду. няня, Э слу ай рассмс рим на примере обработки ЛЧМ«игнаяа с баяьшои частотной девиацией, сбес- 7. Рдггфогиыациоиные ыехиовогии иродиолокоциоииых систгхнп Рис. 7.27. Корреляционио-фильтровая обработка ЛЧМ-сигнаиа с частичной фвзочвстотиой модуляцией: о — зависимости изменении мгновенной чвспнь но времени обрабатываемых и гсгеронинных колебаний, б — сигнвлм нв мхове устройстве печиввющей разрешение целей (элементов цели) в некотором стробе дальности, выставляемом, например, по результатам предылущей более узкополосной локации. В качестве гетеродина иожно использовать генератор ЛЧМ-колебаний, длительноать которых превышает сумму длительностей сигиаяа и наблюдаемого строба, а производная частоты ггу'; !азу которых близка, но отличается от соответствующей производной колебаний сигнала.

В результате гетеродннирования девиация бган принимаемого сигнала сущеотвенно снижается до величины Лу„р, ожгичной, однако, от нуля (рис. 7.27). Несмотря на сужение полосы частот, разрешшошая способность по дальности в выделенном сгробе не ухудшается. В дополнение к имеющемуся взаимному временному смещению отраженные целями (элементами цели) ралноимпульсы получаитг при гетероднннровании дополнншньные частотные смещения и, как следствие, доподнительные временные смещения в фильтре сжатии, зависящие от дальности. Расширение сжатых импульсов нзза сужения полосы частот канала обработки сопровождается общим растяжением масштаба времени н не ведет к ухуднюнию разрешающей способности по даяьности.

Уменьшение же частотной девиации упрощает фильтр сжатия и последуюгций тракт обработки в условиях малоцелевой локации [35, 74). 7.б.4. Обработки фазоманнпулированиык ридиоимпульсов Рассмотрим согласованную фильтрацию фазоманипулированного радиоимпульса длительгзсстью т„(рис. 7.2й). Внутриимпульсиая модуляция обеспечивается изменением (манипуляцией) на и начальной фазы отдельных элементов сигнада — парциальных радиоимпульсов длительности 392 ге О б брала рад апахахна ь е г а тп и- ": -з г Рнс.

7.28. согласован в ф рация фазомаккпул рован о а ради импульса условное изображение ФМ-радппонмпульса га) и импульсной характеристики со ла аго филщрв С й со . всаванный фи ътр гг), уюоево и абражение обр б ы. ых «опвюеаип а ходе ,'г) н ям- але сумматора йд), сигаю на выходе соглаааваняого фильтра пг) т =т„гл, пле л-7 Парггнатьныс ралиаимпульаы с неизменной и измененной на л начьлыпой фазой условна показаны на рис. 7 28, а знаками т и— сщжвстственно. Условнге изображение импульсной хараюеристики согласованного фильтра, зеркальной обрабатываемому сигналу, показано ка рис. 7.28, б аналогичным абраюм.

Такой импульсной характеристикой обладает фильтр, изобржкенный на рис 7.28, е. Основой «го является линия задержки с огводаьпи и общим сумматоров. Часть отводов подключена к сумматору череп нверсные каскады. Напряжение суьпмюара проходит через оконечный фильтр, саглаааванный с парциальными ралиаимгфльсами. При ваздейатвии нв фильтр йсм, рис 7.28, е) дельта-функции с аьжода сумматора снимается последовательность манипулиравниных па знаку дкзьтафункций. каждая из которых возбуждает в оконечном фильтр» аарциальный радиоиипульс с установленной начальной фазой Совокупность состыкованных ~аким образом радиоимпульсов образует импульсную характеристику фильтра (см риа 7 28. ог.

Зернальная характеристика вперевернуга по отнопиению к сигналу. На рис. 7.28, г поюпаны условные изображения иезадержанного и з»- держаннь х и ю задержки фазомаиюпул«р анных рад ул с )часть из которых прошла инверсные каспыды) на входе аумматора, а на 399 7. Инфсрмаяионные техяалсгля а ридкслакая«снщо таст«нах рис. 7.28, д — результат суммирования. Ясна виден эффект когеренгного )с точностью до фазы) накопления элементов сигнала в пике. На рис. 7.28, е представлен результат согласованной фильтрщзии просуммираванных парциальных рааиоимпульсов в оконечном фильтре !высокочастотное заполнение на рис.

7.28, е не показано). В результате согласованной фильтрации происходит преобразование прямоугольных парциальных радиоимпульсов в ромбовидные с лаительностью тс на уровне 0,5 от максимального значения. Фазоманипуяированный сигнал на выходе согласованного филыра сжимается во времени в и = э„)зараз, что позволяет соответственно повысить разрешающую способность РЛС по дальности.

Отметим, что согласованная обработка внутри каждого парциального радиоимпульса может быть заменена квазисогласованной !см. гл, 3) при приемлемых энергетических потерях. Определенным недостатком согласованной обработки фазоманипуяированного радиоимпульса (так же как и ЛЧМ-радиоимпульса) является сравнительно высокий относительный уровень боковых лепестков, составляющий в рассматриваемом примере величину, равную 1) и. Уменыпение уровня боковых лепестков по оси времени для ФМ-сигнала, как и для ЛЧМ-сигнала, достигается примененная~ специальных несогласованных фильтров. Общая структурная схема фильтра, сжимающего ФМ-сигнал, а также подавляющего боковые лепестки, включает в себя линию задержки с максимальной задержкой тм большей длительности импульса т„.

Как и в согласованноь! фильтре, отводы линии задержки расположены так, чтобы сигнак между ними задерживался на время, равное длительности дискрета тз, однако число отводов й больше, чем у согласованно~о фильтра. На выходе отводов имеются фазовращатели гр, и аттенюазоры а„! - 1, 2,..., 1: ! !осле суммирования выходных сигналов аттснюаторов осуществляется фильтрация в полосе 1!те.

Применение такого фильтра приводит к проигрышу в Отношении сигназ — шум по сравнению с согласованным фильтром. В отличие от ЛЧМ-импульса подавление боковых лепестков в случае ФМ-сигнала не сопровождается расширением главного максимума, вмешо этого расширяется вся область боковых лепестков выходного сигнала. рассматриваемый фильтр нри соответствующей настройке фазовращателей и аттенюаторов позволяет значительно уменьшить уровень боковых лепестков, причем степень их подавления возрастает с ростом числа отводов )с = т,! тс ь! линии задержки и, следовательно, с увеличением максимальной задержки т,.

Характеристики

Список файлов книги