Ахияров В.В, Нефедов С.И., Николаев А.И. Радиолокационные системы (2-е издание, 2018) (1151780), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Для повышения эффективностинакопителя как устройства подавления несинхронных импульсныхпомех на его входе включают ограничитель сигналов сверху, а навыходе-пороговое устройство. Уровень ограничения сигналов навходе накопителя устанавливается такой величины относительноуровня шума, чтобы ограниченные по амплитуде импульсы помехина выходе накопителя оказались соизмеримыми с уровнем накопленного шума и не превышали установленный порог.Накопители и программные обнаружители двоично-квантованных сигналов. Накопители (двоичные счетчики) и программныеобнаружители с логикой (программой) «т/ п»,осуществляя некогерентное накопление импульсов пачки, одновременно обеспечивают эффективное подавление несинхронных импульсных помехлюбой интенсивности, поскольку сигналь~ на входе таких обнаружителейподвергаютсянормировкепоамплитуде(двоичномуквантованию).Аналогично и дискретные накопители с точки зрения подавления несинхронных импульсных помех эффективнее схем селекциипо частоте следования.
Они обеспечивают подавление и таких помех, импульсы которых в соседних периодах следования частичноперекрываются, а также размноженных помех на выходе системысдц.Поскольку характеристики импульсных помех априори не всегда известны, в РЛС должно предусматриваться применение нескольких методов их подавления, что позволит в конкретной помеховой обстановке выбрать наиболее эффективный метод илисочетание методов.5. Методы защиты радиолокационных станций от имитирующих помех5.4. Методыстабилизации уровня ложных тревогНесмотря на использование в современных РЛС разнообразных систем помехозащиты, уровень помех и нескомпенсированных остатков помех (нежелательные эхо-сигналы от дождя и местных предметов, нежелательные сигналы от других источников излучений и др.) часто превышает уровень шума приемника. Этиисточники помех могут полностью забить экран индикатора РЛСили перегрузить ЭВМ, осуществляющую решения типа «да-нет» сцелью выявления эхо-сигналов, отраженных от целей, подлежащих обнаружению или сопровождению[1 , 4, 21].Решение этой задачи обычно связано с установлением пороговобнаружения на входе и выходе цифрового вычислителя.
В каждой точке можно определить вероятность обнаружения желательной цели и вероятность ложной тревоги из-за шума или одного изупомянутых выше источников помех. Оператор, наблюдающийэкран индикатора кругового обзора (ИКО), принимает в некоторомсмысле сходное решение , и поэтому понятие ложных тревог применимо к большинству РЛС.
И оператор, и цифровой вычислительбудут стремиться поддерживать частоты ложных тревог на некотором приемлемопостоянном уровне путем автоматического регулирования усиления в приемном тракте РЛС при изменении интенсивности помех.Приемники, обладающие этим свойством,называют приемники с постоянной частотой ложных тревог, илиПЧЛТ-приемники.Методы стабилизации уровня ложных тревог основаны на использовании амплитудных или фазовых различий между полезными сигналами и помехами.
Рассмотрим эти методы.Методы амплитудноrо различения. Для изменения коэффициента усиления приемного тракта РЛС широко используютсяусилители с регулируемым усилением, но их возможности по поддержанию ПЧЛТ ограничены. Так, система временной регулировки усиления меняет усиление в соответствии со средним ожидаемым уровнем отражений от дождя или местных предметов на различных дальностях, но отклонения от этих ожидаемых уровнейили воздействие активных источников помех могут привести кнарушению нормальной работы РЛС. Система автоматическойрегулировки усиления (АРУ) стремится поддерживать уровеньпомехи постоянным, но такая система всегда инерционна и медленно реагирует на изменение уровня помех.1445.4.
Методы стабилизации уровня ложных тревогЕсли селектируемая цель по своим физическим размерам малапо сравнению с размерами ячейки разрешения РЛС по дальности,а мешающие сигналы распределены по протяженной зоне, большей по сравнению с размером ячейки разрешения, то данный факттакже можно использовать для их различения. Оптимизация приемника для данной длительности импульса может состоять в применении фильтра высоких частот ( схема с малой постоянной времени) или дискриминатора по длительности. Такой дискриминаторзапрещаетпрохождениесигналов,имеющихменьшуюилибольшую длительность, чем ожидаемый сигнал.
Поскольку пространственное распределение большинства мешающих отраженийсодержит много сигналов , близких по длительности к полезным,этот метод в отдельности также не обеспечивает достаточно эффективного подавления помехи.Более широкое применение находит система, включающая логарифмический усилитель и схему с малой постоянной времени(МПВ) или дискриминатор по длительности. На выходе логарифмического обнаружителя напряжение от подобных пространственнораспределенных помех от местных предметов можно разделить надве составляющие.
Одна составляющая быстро меняется с дальностью, и ее распределение вероятности и скорость флуктуаций хорошосогласуютсясраспределениемвероятностиискоростьюфлуктуаций шума независимо от величины сигналов, отраженныхот местных предметов. Известно[21],что среднеквадратическоезначение выбросов на выходе логарифмического обнаружителя длясигналов, подчиняющихся рэлеевскому распределению в основнойполосе частот, равно ап/ -f24 , где а - крутизна логарифмическойхарактеристики, В/дБ.
Другая составляющая напряжения меняетсяболее медленно в зависимости от дальности, представляя среднююинтенсивность помех от местных предметов или мешающих эхосигналов на любой дальности.В приемнике с логарифмическим обнаружителем, имеющимМПВ (логарифмический МПВ-приемник), используют фильтр простейшей формы и дифференцирующую цепь с МПВ. Логарифмический МПВ-приемник оказывается эффективным лишь в случае, когда помеха является равномерной (по дальности) в течение времени,большем постоянной времени схемы МПВ.
Неравномерность в пространстве пассивной помехи любого вида ограничивает эффективность подобного устройства. В этом случае используют систему:логарифмический усилитель-дискриминатор длительности импуль-1455. Методы защиты радиолокационных станций от имитирующих помехсов (ДДИ). Система lg-ДДИ позволяет режектировать импульсныепомехиимешающиеотражения,существенноотличающиесяподлительности от зондирующих импульсов.Методы фазового различения. В других приемниках вся информация об уровне эхо-сигналов полностью утрачивается вследствие использования ограничителей с уровнем ограничения, лежащим значительно ниже нормального уровня шумов.
В этих приемниках различение полезных эхо-сигналов и помех осуществляетсяисключительнопоизменению вовремени фазовойструктурынапряжения на выходе ограничителя на основе того, насколько хорошо она коррелирована с фазовым кодом излученного импульса.В тех РЛС, которые излучают последовательность простыхимпульсов, характеристикой, позволяющей различать полезныйэхо-сигнал от шума илипомех от местных предметов,являетсямгновенная частота, которая остается постоянной на протяженииимпульса независимо от значения несущей частоты.
Для улучшения различения и использования других преимуществ сжатия импульсов часто применяют более сложные фазовые коды излучаемых сигналов. На этом общем принципе основано большое многообразие аппаратурных реализаций, каждая из которых обладаеттеми или иными преимуществами при подавлении помех определенных типов и недостатками в некоторых других помеховых ситуациях . Тем не менее всем им присущи определенные общиесвойства, которые целесообразно рассмотреть.В отличие от методов амплитудного различения методы фазового различения не связаны с проблемой скорости реакции на изменяющуюся интенсивность помех.
Они чувствительны только ктому, насколько хорошо эхо-сигнал соответствует заданной внутриимпульсной фазовой структуре, и для них допустимы быстрыеизменения уровня сигнала в широких пределах.Режим ограничения разрушает некоторую часть информации, и врезультате качество системы несколько ухудшается.
Потери качества относятся к идеальному ограничителю, т. е. такому ограничителю, который осуществляет нормирование амплитуды, не искажаяфазовых соотношений. Если фазовый сдвиг в ограничителе изменяется с амплитудой, то ограничитель преобразует амплитудный шумв фазовый. Если изменение амплитуды в пределах1 дБ (12 %) пре12 % радиаобразуется в эквивалентное изменение фазы в пределахна(7°), тоамплитудный шум на входе создает фазовый шум на выходе, имеющий эквивалентную энергию, и вероятность обнаружения1465.4.
Методы стабилизации уровня ложных тревогуменьшается. Чтобы эти потери были незначительными, крутизнаамплитудно-фазовогонапреобразования не должна превышать2°1 дБ.Увеличение произведения полосы пропускания на длительностьсигнала с целью сокращения потерь из-за ограничения принимаемыхколебаний приводит и к другим последствиям. Чем больше полосапропускания приемника (до перехода его в режим ограничения) превьппает пmрину спектра излучаемого сигнала, тем приемник болееподвержен влиянию помех не на основной частоте приема или мешающих сигналов, частота которых медленно изменяется. С другойстороны, если необходимо обеспечить хорошие импульсные характеристики приемника, нужно улучшить его способность к быстромувосстановлению после воздействия импульса или организованнойпомехи, частота которой быстро изменяется.По мере возрастания длительности эхо-сигнала в ограничительном каскаде в результате фазового кодирования РЛС становится более уязвимой для частичного перекрытия эхо-сигналов повремени.
Вследствие эффекта подавления слабого сигнала сильнымэхо -сигналомвероятностьобнаруженияслабогобыстроуменьшается при увеличении относительного их перекрытия, еслипосле звена согласованной фильтрации установлен обнаружительс фиксированным порогом обнаружения. Уменьшение вероятности обнаружения связано с подавлением и слабого сигнала, и шумав чашеобразной области, охватывающей временную длительностьсильного сигнала. Влияние этой чашеобразной помеховой областиможно ослабить, если после приемника с фазовым различениемвключить логарифмический обнаружитель ПЧЛТ. Последний эквивалентен по своему действию системе АРУ, изменяющей усиление, чтобы удалить «черный провал» или чашеобразную область,возникающую из-за ограничения[4].Контрольные вопросыДля чего предназначены имитирующие помехи?Дайте классификацию активных имитирующих помех.Как формируются преднамереmrые активные имитирующие помехи?Что является источником непреднамеренных пассивных имитирующих помех?5.
Как создаются преднамеренные пассивные имитирующие помехи?6. Перечислите методы защиты от импульсных помех.7. Как осуществляется стабилизация уровня ложных тревог в современных РЛС?1.2.3.4.Глава6.Радиолокационные системы (комплексы)управления воздушным движением6.1. Классификация РЛС управлениявоздушным движением и основные требования,предъявляемые к нимВ системах управления воздушным движением (УВД) используются наземные и бортовые РЛС. К наземным относятся первичные (с пассивным ответом) радиолокаторы (ПРЛ) и вторичные(с активным ответом) радиолокаторы (ВРЛ); к бортовымметео-навигационные РЛС, радиовысотомеры и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
