Бакулев П.А. Радиолокационные системы (2015) (1151781), страница 42
Текст из файла (страница 42)
10.25 а),в которой сигнал с выхода приемника поступает на дифференцирующую цепь, а с нее на схему фиксации перехода через нуль, которая выдает стандартный импульс, отстоящий от импульса синхронизатора навремя tR. Триггер запускается синхронизатором и возвращается в исходное состояние стандартным импульсом, поэтому длительность импульсатриггера равна tR. Этот импульс открывает схему И, через которуюсчетные импульсы с ГСчИ проходят на счетчик. Число поступивших насчетчик счетных импульсов N = [tR /Тсч]. Результаты измерения за п периодов повторения усредняются в схеме усреднения. Радиодальномер стаким измерителем времени определяет дальность до ближайшей цели.Цифровым радиодальномерам присуща специфическая погрешность дискретизации АЛд = 0,5 сТсч, зависящая от периода следованияРис.
10.25. Схема цифрового измерителя времени при отсчете Rпо центру импульса (а) и сигналы в ее характерных точках (б)287счетных импульсов Тсч. При автоматическом сопровождении в импульсных радиодальномерах с помощью цифровых устройств сравненияСС (рис.
10.26) сравниваются цифровые коды двух счетчиков РСч и Сч,первый из которых (реверсивный) работает по сигналам временногодискриминатора, а второй обновляет свой код каждый период повторения. Временной дискриминатор состоит из двух схем И, на которые подаются стандартные импульсы с приемника и селекторные импульсы отгенератора. Сигналы со схем И через генераторы стандартных импульсов поступают на суммирующие и вычитающие входы РСч. Последнийпредставляет собой экстраполятор следящего измерителя времени, накапливающий «положительные» и «отрицательные» единичные стандартные импульсы, которые поступают на его входы.Сигнал захватаРис.10.26.
Схема цифрового ВУ следящего импульсного РДСинтезатор задержки состоит из генератора счетных импульсов,схемы И, триггера, счетчика и схемы сравнения. Схема И открываетсяимпульсом триггера, фронт которого совпадает с импульсом синхронизатора (следовательно, с моментом излучения зондирующего сигнала), аконец - со стандартным импульсом схемы совпадения, т. е.
с моментомсовпадения кодов счетчиков Сч и РСч. Код счетчика Сч нарастает впределах длительности импульса триггера, равного tR. Интервал /м соответствует времени от начала импульса синхронизатора до момента сов288падения кодов РСч и Сч. В этот момент схема сравнения вырабатываетимпульс, который запускает генераторы Г \ и Г2, формирующие два селекторных импульса, сбрасывает показания Сч и останавливает ГСчИ.Сопровождение начинается после введения в реверсивный счетчик сигнала захвата (кода дальности выбранной цели) со схемы целеуказания(или со схемы поиска).10.4. Радиодальномеры со сложными сигналамиДля повышения дальности действия при приемлемой точности иразрешающей способности в РЛС и РНС используют сложные сигналы.Особенности таких сигналов заключаются в сочетании большой длительности с широкополосностью, в наличии боковых лепестков в сжатом сигнале и, наконец, в необходимости хранения копии сигнала, в томчисле и в виде кодовой опорной последовательности или соответствующего отклика сжимающего фильтра.Рассмотрим в качестве примера радиодальномер использующийфазоманипулированный (псевдошумовой) сигнал, который применяютдля повышенной скрытности и помехоустойчивости работы.Отличительной чертой рассматриваемого радиодальномера является корреляционная обработка сигналов в двухканальном временномдискриминаторе ВД (рис.
10.27, а). В качестве опорного в корреляторахслужит видеосигнал с тем же кодом, что и у принимаемого сигнала. Нарис. 10.27, б в качестве примера показан семи-элементный код Баркера,вырабатываемый кодирующим устройством синтезатора задержки, кудавходит управляемая сигналом экстраполятора схема задержки. Схемазадержки управляет моментом запуска КУ, сдвигая код во времени, изапускается импульсом от синхронизатора. Опорный сигнал подается наканалы временного модулятора со сдвигом на время дискрета г*, что позволяет формировать дискриминационную характеристику D{f) в видепроизводной от корреляционной функции кода.В каждом корреляторе код принятого и задержанного на tR сигналаумножается на код опорного сигнала, сдвинутого на tM.
Результаты перемножения интегрируются и вычитаются. Полученный таким образомсигнал ошибки пропорционален разности накопленных импульсов вточках 4 и 5 каналов временного дискриминатора. В приведенном примере число положительных импульсов в верхнем канале больше, чем внижнем, и экстраполятор с помощью синтезатора сдвигает кодовую последовательность в сторону увеличения tM. Задержка tM изменяется дотех пор, пока сигнал ошибки не станет равным нулю, т.
е. до сдвигаопорных кодов в каналах относительно tR на ±тк /2. Слежение за tR начинается при захвате сигнала после режима поиска. При поиске коды принятого и опорного сигналов грубо совмещаются при подаче на экстра289я)Рис. 10.27. Структурная схема авто дальномера с псевдошумовым сигналом (а)и сигналы в ее характерных точках (б)полятор сигнала со схемы поиска и захвата (СПЗ). Пороговое устройство этой схемы определяет максимум сигнала на выходе одного из каналов временного дискриминатора (коррелятора) и переключает радиодальномер в режим слежения.Контрольные вопросы10.1.10.2.10.3.Выполняется измерение дальности до объекта на частотах f\ = 3 ГГц и/ 2 = 5 ГГц.
При этом /?изм1 = 25* 106 м, /?изм2 = 25,6-106 м. Определите истинное расстояние R до объекта.Какое отношение сигнал/шум надо обеспечить на входе измерителя фазы фазового радиодальномера, чтобы ошибка измерения crR была меньше15 м, если Rmax = 1,5 км?Частота счетных импульсов цифрового фазового дальномера/ сч = 10 МГц , расстояние до цели R = 295 м.
Определите погрешностьдискретизации, число подсчитанных импульсов, оценку дальности.29010.4.Определите параметры частотного дальномера, предназначенного дляизмерения дальности от Rmin = 2 м до Лтах = 1500 м.10.5.Частоты биений частотного дальномера F6=3 МГц. Найдите расстояниедо цели, если Д /= 30 МГц, FM= 500 Гц.В многоканальном частотном дальномере Д/"= 75 МГц, FM= 100 Гц.
Определите число фильтров, необходимое для измерения дальности от Rmin== 5 М ДО Лтах = 1200 М.Для условий задачи 10.6 найдите разрешающую способность по дальности, если полоса пропускания фильтров= 500 Гц.Определите параметры импульсного дальномера Fn, ги, гВОс> если Rmm== 0,25 км, Rm^ = 30 км, SR = 150 м.Огибающаязондирующегосигналаописываетсяфункцией10.6.10.7.10.8.10.9.U(/) =л£ф. Определите эффективную ширину спектра сигнала.10.10. Назовите функции, выполняемые следящим импульсным радиодальномером, временным модулятором, экстраполятором, синтезатором.10.11. Как производится поиск цели?10.12. Как производится захват цели?10.13.
Что происходит с селекторными импульсами в системе, имеющей память по положению (скорости)?10.14. Частота повторения импульсов Fn = 1 кГц, длительность импульса ги == КГ6 с, число импульсов, необходимое для срабатывания схемы захвата, п = 10, скорость движения цели Г=300 м/с. Определите параметрынапряжения поиска.10.15. В цифровом импульсном дальномере частота счетных импульсов 10 МГц.Плотность распределения вероятностей положения отраженного от целиимпульса между счетными импульсами равномерная. Найдите СКО измерения дальности, вызванную дискретизацией по времени.10.16.
Какой параметр сигнала измеряется при измерении дальности в РД спсевдошумовым сигналом?10.17. Как формируется дискриминационная характеристика в радиодальномерах с фазоманипулированным сигналом?Контрольные задачиТиповая задачаОпределите частоту повторения импульсов РД, при которой будет обеспеченооднозначное измерение дальности цели, если /?тах = 150 км , а также пределыоднозначного измерения скорости. Радиодальномер работает на длине волныЯ = 0,1 м некогерентными импульсами длительности ги = 12 мксРешение. Из условия однозначного измерения дальности определяем период2Rповторения импульсов Тп >tRmax = — — = 10~3с = 1 мс , поэтому частота повто-срения должна быть не более Fn < —!— = 1 кГц Примем, что Fn = 1250 Гц .Irmax291Пределы однозначного измерения радиальной скорости будут определять-F22VсAF4ся из соотношений F;imaxI < — и Fa = —- , откуда |ГлтахI < — - = 31,25 Гц .Разрешающая способность по дальности будет равна SR =по скорости - SVr =ст= 1,8 км , а= 0,083 кГц .2гйЗадачи д л я самостоятельного решения-------= = = = =---- = = = = ^ = ^^=^-S^-== = g = = S = 5S8Sr ■10.1.
Рассчитайте частоту повторения импульсов, обеспечивающую однозначное измерение скорости, если Vrmax =300 м/с, радиодальномер работаетна длине волны А = 3 см . Определите, какое максимальное расстояние доцелио сможет измерить такой дальномер:О твет: F „ = 5 1 0 4 Г ц . Лга1„ о = 3 1 0 3 м .10.2. Определите разрешающую способность SR частотного радиодальномерас симметричной ЛЧМ, у которого девиация частоты А/ = 5 М Гц, если вкачестве измерителя используется параллельный фильтровой анализаторспектра, состоящий из набора фильтров с полосой=4,5 МГц . Подсчитайте число фильтров лф анализатора спектра и частоты их настройкиf Hi. Неподвижные цели могут находиться на дистанции, не превышающей R ^ =10 км .О твет:= 15 м , пф= 440, / я, = 4,5• 103 •/, где / = 1, 2 ,..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
