Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радиолокационные и радионавигационные системы (1994) (1151783), страница 7
Текст из файла (страница 7)
В самом деле, нули частотной характери:" -:.: Стики РГФ соответствуют условию ып (о,Т,/2) = О или ." ''=:= ©„Т„/2=па, где п=О, 1, 2,... Следовательно, о„— йд = '-;' '::: =2л(2~. /Х), откуда слепая скорость равна ~,„= п (Х/2) Т„' (4.2) '.-:;:: и соответствует перемещению цели за время Т, на целое число ':-;..'., полуволн. Многократ '';;!': устройства устройства подавления. Можно показать, что неравномерность скоростной и ха.-":,'- рактеристики (рис. 4.19, в) зависит от коэффициента вобуляции К,=ущип т. е.
К„= ~ (К,) . Первый нуль результирующей скоростной характери тики: ',.',". находится на частоте ЛГΠ—— иЕ,~ — тРП2, где и и т — простые целые не р Разлагаемые на множители числа. Структурная схема векторного компенсатора кадровой корреляции по сравнению с междупериодным приво-::::,::, "':,:::;-':::- Зля создания АЧХ нужной формы все чаше прибегают к комбинирова- Устройства кадрового вычитания. Обычные устройств ЧПВ (ЧПК) не позволяют выделять на фоне пассивных пом „ сигналы, отраженные от малоскоростных целей и особенно о. целей, движущихся в тангенциальном относительно радиол„ катора направлении, так как при небольших доплеровских сдвигах частоты спектральные составляющие этих сигналов по.
падают в области режекции АЧХ устройств ЧПВ (ЧПК). О новным способом селекции полезного сигнала в рассматрива емом случае является увеличение времени запоминания д устройствах вычитания до значения, при котором заметно про является движение цели. Чаще всего время запоминания вц бирают равным периоду сканирования луча антенны (периоду обзора) или так называемому времени кадра. Соответствующие устройства носят название устройств кадрового вычитания.
Достоинством их является чувствительность к движению целей со слепыми скоростями. Однако меньший коэффициент .'-: ~,::- рис. 4.20. ':.;:.'. преобр Вых со ратуры :.; измене довие -:,::;- нально ,;: схемой :;;;... объект -':::::=:::: пускае ':. местны ";;.:.'::-; их на азователей УЛЗ. Для поддержания постоянства фазоотношений вычитаемых сигналов при вариациях темпе- и задержки фаза сигнала подстраивается путем ния частоты ~ ., цепью регулировки, чтобы выполнялось ус2л(~,.,— Ьу.,) Т,=сопй, где Т,— задержка в УЛЗ, номи- равная периоду повторения Т,. Фаза подстраивается выборки и фиксации СВФ по мощным сигналам местных ов, расположенных на малых дальностях. Эта схема затся управляющим импульсом УИ, селектирует сигналы х объектов на выходе фазового детектора и запоминает период повторения для управления генератором УГ.
',!:;::рос. 4.24. Структурная схема цифрового фильтрового устройства ОДЦ Б цифровом фильтровом устройстве ОДЦ с подавлением ':;.'помех информация в ЦРГФ (рис. 4.24) записывается в опера",'-::~ивное запоминающее устройство ОЗУ, а затем фильтруется на: '",':-,:;Основе и-точечного алгоритма БПФ. е ство р изменч ьких це,-'.".';,".;.:-'-::-:..'".:; м подав;-',:."',,',-:.-;,'::::::.:,' Рис.
4.23. Структурная схема фильтрового устройства ОДЦ и одновременной обработке сигналов нескол бходимо перейти к многоканальным система бенно пр лей, нео : .д, -- .~; †" ~~ .' ,~. - ~~ .' ,~. "~~ -: у, -~ ,. ~,"у:" " , -- .~; †" ~~ .' ,~ - ~~ " ,~ — ~; †" ~~ " , " ~.; :;--:::;:: Кач .~эсть и !Этого "~иСтема частот возникает х ОДЦ.
ы спектра аботы устройства ОДЦ ограничивают ивость статистических свойств пассивн необходимость в самонастраивающи Наиболее часто приходится считаться и формой спектра пассивной помехи. априорная неизвестой помехи. Вследствие хся или адаптивных с изменением средней УА Рис. 4.27. Реаль ьная Ы„ бортового радиол (и), ее аппроксим (б) и спектры пр„"„ ахи' мых сигналов (8)"""Ма"'' ;!Ж а) ° ф У 4 К~+Г, „.ф,+р„.
А.~ п1ах Р А Э пах ~0 ~л ~д.з ~пах' ф~ частоты сигналов, отраженных от земли. Тогда для обнаружения сигнала в «окне», свободном от помех, обусловленны' земной поверхностью, нужно выполнить условия: т подпомеховой видимос йся цели. подавления помех — пр к отношение мощно ст и остатков помех на вых остейший критерий, и помех на входе оде устройства подав- п.п вых. устройства однократного ЧПВ стационарным коррелированным 1) = 1и, (1) — и, (1) ~' = '1и, (1) — и ( 1~, <~ — т„~=и ~о„'„— л„„<т„1 ффициент подавления .Г.)1 ' или широкополосностькв ,5, а при р,.;~-1 К,-+-оо.
деляется лишь коррелированностью Например, при р,,- О К, 0 укратного ЧПБ можно получить Рп и (Тп) + Рп п (2тп)) '. -~и коэффициен " иала движуще :"-: дозффии,иент ""луеделяемь1й ка к мощност ',,~п вх ~~~~рИИя Рп"и вых ЯП=Рп.п вх/~ Капример, для .,'.'йзсс ;,.-' ссивную помеху -.;,.~~Меем =2~п п ;:Следовательно, коэ Кп= 015 ~1 — рп. ,и:подавление опре ""''ассивной помехи.
: налогично для дв ОП~=0,5 ~3 — 4 (1) = и,' (1 — Тп) = о„" „; ти и наблюдаемость (см. рис. 4.16,а), считая случайным процессом, поро орог и ве аемо ноше е мо ое отн го уст тностя сиена м мо остей гов ово роя сть ние щн ошени ройст ми О лов щнос помех Чн =-~'д.и1Рп=~ д.ц где д„,р— на входе п с заданным Наблюд зуется от Р„,„к сумм е сигнала к помехе по мо цно ".-'. ва, обеспечивающее обнару ке„-.—,.:~,- ост'' и Р.
ещ~' движди(ихся целей характе '"",-'."'-"-' ти сигнала движущейся тери',.-:-.'.-''.—,'-,'-';," Р на выходе устройства 0 це4и'.;."''-;:=..'. отки тическ о,„с й вол мехи Поэт ;;-;:"„а на основе обраб ;,.~У ;;:р'ае :;: т средние квадра .;-: „сигналов помехи .::стИ .',-.; вторения Т„длина типа пассивной по :-.'::.От ,-'::=,:;-т,п.): ~ =~~ о Р' р, „,= (Кт.о„/х)'. результатов экспериментов и связыие значения череспериодной разно- напряжением помехи о„периодом ны и коэффициентом К, зависящим и состояния погоды (ветер, сезон ому где Р; — мощность ~-й составляющей помехи 4.4.7.
ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ КАЧЕСТВО УСТРОЙСТВ ОДЦ ающих качество - работы ние сигнала передатчика туация ЗПР пассивной и при перемещении ДНА нестабильная работа узл приводят к модуляции с ия, а следовательно, к хи и появлению остатков и„,остаткц „восцрцнцуррт~,,р„,.~ак.,„гуу.;;,':::;,.;;.::::-.',:,: числу факт относят МНОГО уСТ ляция па тве во время тора.
Все эт Выходе устройств подавлению пасс оро пр ств но об и ф а с в, сниж осачива а, флук й помех ся рой ссив ивнои ОД ОДе 7стРОЙстВ К ОДЦ прие моду ранс лока зора и акторы равнен поме ...,Эт, устройств';.'„'",': на вход".".',' помехи -,".,.':;, в прост',-:,':.'.,:-:' ов радио'-,:::,".::- игнала н'~:,::;-:.''! неполному.::.-':.',:;,'',';.'' помехи йн':.:"':.::.,':.~,'-' Флуктуация ЗПР пассивной помехи приводят к расшире:::-.нио спектра отраженных сигналов.
Этот спектр обычно описы:: ~зют ф~рмул~й У) = Сто ехр ~ — ~'/(2О ~') 1, '--':::.::-де о ~ — дисперсия флуктуаций, зависящая от разброса скоро::::-'стей о~ отражателей о~ =2о~/Х Ослабления влияния флуктуа-.':!Иий на ОДЦ можно добиться применением логарифмических :,;:;:::УПЧ. Мощность Р„,=Р„,, помехи, вызываемой модцляцией сиг:-нпла помехи при перемещении ДНА радиолокатора, может ",~ать найдена, если известна форма ~(О) главного лепестка ;:-ДНА и угловая скорость его перемещения Й. Максимальное ,:,йекомпенсиууемое в дальнейшем изменение пассивной помехи ~~пр Рис.
4.31. Схемы линзовой (а) и зер- кальной (б) ФАР Особенностью зеркальной ФАР (рис. 4.31, б) является то, что сигналы, отражаясь от замкнутых концов волноводов, дважды проходят как через. „.„,,,к,о.,пл, л.у,пм„...ие,„~,в)..„.так,,и через управ Рис. 4.32. Схемы пространственных фильтров на активной ФАР с последовательным (а) и параллельным (б) питанием ка- налов Обычно корреляционные матрицы заранее неизвестны, по . их следует оценивать по входным реализациям, а затем по„ чать обратную корреляционную матрицу с помощью, напри схем с корреляционной обратной связью. Использование антенных решеток с устройствами форми, вания весов %(0) =Ж(С„) с учетом корреляционных связ (см. рис. 4.37) требует уменьшения длительности переходн процессов в устройстве или уменьшения времени установлени а также сходимости результатов оценивания к истинным зна, ниям характеристик помех, т.
е. адекватности измеренных х рактеристик помех истинным. 5. РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ И РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ УСТРОИ" СТВА „льзовать методы, позволяющие определить погрешность, ь|зь ываемую непостоянством скорости .распространения радиоолн. дн. Наилучшие результаты дает метод, основанный на измеен .
нии одной и той же.дальности на двух частотах. Например, фи р и распространении сигнала через ионосферу используется ави исимость погрешности измерения дальности ЬЯ от частоты сигнала: ЛР = К~ 'Ч', где К вЂ” постоянный коэффициент, а Чг — неизвестная функция, зависящая от параметров ионоферы. Истинное расстояние Р определяется по результатам сфер ° Э измерения Р„,„из решения системы уравнении: а,. =Й+ьк,=к+ко, 'ч; к„,,=к+ьк,=к+к3 ч.
Б идеальной среде (а,=О) нижний предел погрешности о~ оответствует потенциальной точности измерения, которая реализуется при оптимальном построении измерителя: (). 5.1. РАДИОДАЛЬНОМЕРЫ Поскольку Я=Мч,:где ~ — измеряемый параметр сигнала, а — масштабный коэффициент, зависящий от метода измере- Радиодальномерами (РД) называют устройства, измеря .ний параметра, то Е ТОГО> ~Р, нез тотных д ношение ,г 4 искретност етный хар яф (рис. дично стью еля. Поэт атные тол зависит т по дал ьшая част ~„— — с~8Лу. величении ы 2Р„„ЗЕ а дальност Х l! ~- — — -4. А Г 1С Рис.
5.5. Структурная схема частотного радиодальномера (а) и частоты сигналов в ее характерных точках ~б) ф) >> .";.>, симметричному пилообразно- -'-'':::;,,:-,"=:,,-':'''„ му закону с девиацией часто-.",,':,:=':.".,-:-,'-,"',:~"-" ты Лу. Модулированные по'"-;:,;;:::;.":-',-'.~ частоте колебания ГРЧ нане-'-":,--',::~,,,".-"" сущей частоте ~, ~рис. 5.5, б)':::,':::-;-:.",-;.:~ излучаются антенной А,. В ре-"-,"','~.':,'-,:-,'>!" зультате запаздывания отра-.;:-'.':.;-",~ "ром ;цтобь ''' час :~оот А '':;:рискр ::.~жой >.блерио ",,"-'.-':Смесит ,.:'ты, кр ',=-:;.биений .;;,''Оискре '"';взаимен ',.-:~~ояние Лш :;,:При у .-::::частот ;-"и>а гм, ЛЧ измеря10т,Гб или ~ Р~ > пОэтОму для ТОГО начительно отличалась от Р6, определяемой (5.3), альномерах выбирают Т„))~~ „.. При этом ~5.5) всегда выполняется.