Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 80
Текст из файла (страница 80)
(7.73) 7 Информаиионнин не*колонии н радислонажоннь к бигмбмах Тогда оптимальную частотную хармперистику устройства обработки сигнала на фоне небелого шума в целом можно определим следующими выражениями: , 'А-рл К. (У)=Ко(Х)К~. (л)= =~К.Мзу (Л "' или б Ки„(У)=С вЂ” е-'з '" Ку),з ь х (у" ) (7.74) Полученная формула оптимальной чаштпной характеристики лля случая небелого шума является обобщением формулы для случая белого шума. Последнюю получаем из соотношения (7.74), полагая зт (/ ) = гуо сопя! Из формулы (7.74) следует, что наряду с накоплением сигнала необходимо проводить режекцию помехи.
Это иллюстрируется на рис. 7.50, где показаны амплитулно-частотный спектр сигнала 15(7")1, спектральная плотность мощности небююго шума Ф(7") и амплитудно-частотная характеристика оптимального фильтра 1К,„„(7)!. Эта характеристика свидетельствует о необходимости подавления спектральных составляющих шума с иаиболыпей интенсивностью, хотя при эюм одновременно подавляются и отдельные спектральные составляющие сигнала.
Результирующую амплитудно-час готную характеристику 1К, (.~')( (см, рис 7 50, е) можно представить как произведение двух амплитудно-частотных характеристик: ~К~ (Г)1 = 15(/)Ко(,/)~ обеспечивает оптимальную обработку сигнала на фоне белого шума, 1Ко (,Г)( — режекцию (подавление) спектральных составляющих принимаемых колебаний. На рис. 7.51 иллюстрируется применение полученных в настоящем параграфе формул к случаю оптимального приема когерентной пачки периодически следующих импульсов при наличии пассивной помехи и внутреннего шума. На рис. 7.51, а изображен амплитудно-частотный спектр сиг- 432 79 М оэ эаи сшэ и Гоним а б-я „+ —, 1 я д-гя, д ея„ у -Ря, Рне,7.51. Лмпмпувно.
~асяс й спектр пачки рвлионмпульсов. ф тра нала б(/)(, на рис. 7 51, б — спектральна» плотность мощности помехи Г)(/). Прелставлеиная кривая М(у) получена в реэультате сдвига кривой спек~ ральной плотности зондирующего сигнала на средюою доплеравскую ~астоту помехи Рд„„, наложения составляющих внутреннего шума Яш а также учеш рюньпия гребенчатого спектра помехи за счет рюброса скоро° тей отражателей На рис 7.51, в цредсщвлена вмгшитудно-частотна» к»- рака арис гика оптимального фильтра, соответствующая форчуле (7.74) Условия опэнмюгьной обработки могут быль рсэлитаваны, если пас»еде»степане включены согласованный (о!пнмачьный) фильтр лля олиночного импульса (ОФОИ) пачк», гребенчатый фильтр накотшения (ГФН), например, в виде линии задержки — рециркулятора, и, наконец, гребенчатый фильтр подавлени» (ГФП) гребней спектра помехи (рио.
7.52, а). Соатветствуквцне частот»ма характеристики показаны на тпм же рисунке. Первые два фильтра (см рис 7.52,а) обеспечивают отимальную обработку импульсов пачки на фоне беяото шума, последний — режекцию намеки (порядок юшнщения фильтров ГФП и ГФП может быть изменен, так как прои»веление амититудно-чаатегных характеристик при этом не мел»ется). б)ильтр накопления настроен нв скорооть цели (с помощью, наприьгер, уст- 433 Г Инфсрмияиохные технологии е рлдвгнсхлеионнмх гигиенах ИИ а Рис. 7.52.
Схема огпимальной фильтрации сигнала ва фоне небелаго шума; и — с известной;а — с нсизеесгнои ~асгстся сигнала ройства автосопровождсния по скорости), а филыр подавления — на скорость помехи. Если настройка на скорость цели пе производится, то ГФН должен быть многоканальным по скорости цели (рис.7.52,6). С выхода фильтров напряжение подается на детектор (31, 40].
На рис. 7.53 показана видоизмененная схема обработки, в которой когерентный накопитель (в общем случае многоканальный) заменен некогерентным (последетекторным), При использовании этой схемы пе требуется настройка накопителя на скорость цели, достаточно настроить гребенчатый фильтр подавления на среднюю скорость помехи. Частотная харакюристика додетеьторных каскадов определяется в данном случае по формуле К„, (7') = — "' ~.м 7У( ~') т. е соответствует обнаружению одиночных радноимпульсов некогерентной пачки на фоне небелаго шума. Гребенчатые фильтры подавления и накопления могут быть сравнительно просто реализованы при аналоговой (на промежуточной частоте) и цифровой обработках.
Оптимальная Рнс, 7.53. Схема когерегпного полавления пассивной помехи с некогерентным межлупериодвым накоплением сигнала 434 79 Мемед руюиии еще* обработка сигналов иа фоне пассивных помех махгет быть проведена и на видсочастоте. Качество (эффективность) загциты ст пассивных поиех мажет оцениваться теми же покюате.шми, которые используюш» при оценке эффективности защиты от активных помех Оливка на практике получили распространение сваи специфические покюетсли К нии, в частности, отн китса коэффичиеим иодиоыезоеой еидииосши (7.75) где Р, и Є— мощности соответственно сигнала и помехи Коэффициент К„, показывает, ва околько рю улучшается отношение сигнал †поме прн исполюовании схем помехозащиты.
Если положить, что коэффициент передачи схемы по сигналу равен единице, то соотношение(7.75) преобразуется к зилу Эпм покюатель нюывастся коэффигииеиюом лсдаатезгия помехи. В соврсмен ых РЛО обеспечиваются значения К., превышающие 50 дб (92) 7.9.3. Череспернодное вычитание — способ создана» гребенчю ык фильтров подавленна Принципы построения входящих в оосгав отимального фильтра (см рис.7.52) оптимального (согласованного) фильтра одиночного импульса (ОЗОН] и кошрентнога накопителя (ГФН) быти рассмотрены в гз. 3. Напомним вишь, по кш ерснтиые накопители могут быть реш~изоваиы в виде аналоговых и цифровых рсциркуляторов, ииогоотводных линий запсрмки с сумматором. В мой связи основное внимание сосрелоточим ам~ее на принципах лосгроения н особенностях ГФП цаиехи Простейший гребенчатый фильтр подавяения выполняется па схеме однократного черсспериодного вьюитани» (ЦПВ) (рис. 7 54) Линия задержки осуществляет залержку точно на период посылки зондирующих сигналов Т,, Фазоврашатеть вносит сдвиг па фаш на угол 9 Найдем частотную харакюристику цепи как отношение выходного напряжения ко вкодному, если последнее представляет оыгьтексиую гармонику произвояьной частотм ехр(12л(т).
К (Г) =. 2) ил (я /2'„г 972 ) ахр [ — 7 (к /T„т 9,'2) ) (7 76) 435 7. 71лформсчил вне тг нологии и радиолокационных систечсх Отсюда находим амплитудно-частотную харакгеристику (АЧХ) цепи Рнс. 7.54. Схема олиокрагного чсреспернод- л ( г ) = ~Ил(к г?ь "9/~)~ ного вычитания (7.7?) графически представленную на рно, 7.55. Из формулы (7.7?) следует, что АЧХ имеет минимумы (провалы) через интервалы ПТ, посожсние которых можно изменять, подбирая необходимую величину Сг. Можно подобрать такое положение провалов, чтобы они совпадали с положением гребней спектра пассивной помехи, определяемые радиальной скоросгью движения мешающих отражателей.
Полезные сигналы, отрюкенные от цели, также являются когерентными в смежных периодах зондирования н, проходя через устройство когерентного подавления помехи, искажаются. В этой связи наряду с АЧХ используют амплитудно-око?эостную характеристику (АСХ), определяющую зависимость амплитуды сигнала на выходе устройства ЧПВ от разности скоростей цели и источников помехи, Амплитудно-скоростная характеристика К(дг,) устройства ЧПВ (рис.
7.5б) по форме совпадает с его амплитудно-частотной характеристикой (см. Рис. 7.55), Радиальные скорости цели, для которых амплитуда сигнала на выходе устройспа ЧПВ обращается в нуль (см. Рис. 7.5б), называют слепыми скорослгкии. Значения слепых скоростей определяются соотношением (1 ""'р (7.78) где г„„,р — средняя радиальная скорость перемещения исгочннков пассив- ныхпомех, л=б,а1,я2,....
Рнс. 7.55. Амплитудно-частотная характеристика устройства однократного ЧПВ 436 79 ЬГ жодизащннн лл гневны егкнру щю начет Р с. 7.56. Амллизулно-скоростная характеристика усзройстна однократно о ЧПВ Если усз.родство ЧПВ настроено на подавление помех от местных неподвижных предмеюв (г„, = О ) то соотношение (7 78) прсобразусюя к виду гз") =л —, л=0,*7,*2,... Л 27„' (7.79) В зюм случае слепая скорость цели — зто таюж рпдиальная ее скорость, при которой цель за время, равное периоду повторения импульсов П прахалиг расстояние, кратное половине лдины волны РВС. При ~акоп изменении расстояния фаза сигнзла от импулыв к импульсу не изменяется, так как набег фаз на удвоенном луги 2г —.
2(лЛ) 2) опрелетыеюя иютнагггеннем 2л 2лл р-)г 2г= — — =2ял, Л 2 при выполнении которого обеспе гивается полная коыпенсация сигнала наряду с пассивной лочехой Наиболее распргсзраненныы способом устранения слепых скоростей является изменение(вобупяция) периода повторения зондируюших импульсов. Наряду с АЧХ и АСХ длв описания устройства ЧПВ и~пользуют характеристику, прслставляюшую собой зависныосп, опюшения сигнал— поиска на с~ о вьшале (или козффициента подломеховай видимости) пт рпности скоростей цели и исючников помехи.
Эта каракюристика одновременно учитывает прохолшенис и помехи, и сигнала через устройство ЧПВ. Дпя более качесз.венного приближения частотнои характеристики к оптимальной на практике используют устройства многократного вычитания. На рнс 7.57 поппан пример устройства двукратного вычпшния, использующею псследоютельнсе включение двух устройств однокригного ЧПВ. Амплитудно-частотную харакюристику к, (г ) усчюйспш двукратного вычитания (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
