Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 124
Текст из файла (страница 124)
Зачерненное горизонтальное сечение соответствует уровню, близкому к 0,5, а заштрихованное — близкому к нулевому. На рис. 18.3,д,е представлены аксонометрическое изображение и горюонтальные сечения тела рассогласования колокольного радиоимпульса. У(с) Рельеф представленных тел согласуется со сформулированными их общими свойствами (разд. 18.2.3). Сече-ъ" о ьп с ние р(т, 0) сужается, а сечение р(0, Г) расширяется (рис. 18.3,б,в) с уменьс) шепнем длительности т„. По мере повышения разрешающей способности по времени запаздывания (дальности) ухудшается разрешающая способность по частоте (радиальной скорог) сти), и наоборот.
Объем тела р (т, Г) 2 по свойству 2 (разд. 18.2.3) остается неизменным. 18.3.2. Коаерентные пачки радиоимпульсое Нормированная функция рассогласования пачки произвольно следующих раднонмпульсов. Находится путем подстановки (18.12) в (18.6), изменения порядка интегрирования и суммирования и замен переменных интегрирования з — С; = у во всех интегралах в виде /2хкс, р(т,Г) = — ч ~~ре(т — !с+!а,Г)е/ ' . (18.17) 1М с=!с=с Здесь ро(т, Г) — комплексная функция рассогласования одиночного радиоимпульса произвольной формы.
Нормированная функция рассогласования пачки периодически следующих раднонмпульсов. Находится путем: ° подстановки в (18.17) значений с; = сТ + сопя(, (с = КТ+ сопя(, где Т - период следования; ° перехода к разностям лс = ! — с1, -(М- 1) < вс ь М вЂ” 1 и к суммированием по лс и й от суммирования по! и /г, ° суммирования по Й членов геометрической прогрессии при фиксированных значениях лс. Тогда м =с зш[я(М- [ лс !) ГТ) р(т,Г) = х =(м-сс Мсйп(ЯГТ) (18 18) х ре (т - лс Т, Г) е / При зтом в силу (18.15) для прямоугольной формы импульсов и Т < 2т„не более чем одно слагаемое суммы (18.18) отлично от нуля. Тело рассогласования прямоугольной пачки прямоугольных радиоимпульсов, его вертикальные Г = О, т = О, горюонтальные р = сопя( сечения и аксонометрия представлены на рис.
18.4,а — г. Сечение /с = 0 (рнс. 18.4,а) описывает отклик согласованного фильтра на пачечный когерентный сигнал без расстройки по частоте. Отклик состоит из импульсов шириной по основанию 2т„, взаимно сдвинутых на период посылки Т. Огибающие пиков сечения имеют треугольную форму, характерную для свертки прямоугольных радиоимпульсов длительностью т„. Треугольную форму имеет н огибающая пиков, характерную для свертки прямоугольных огибающих. Сечение т = 0 соответствует амплитудно-частотному спектру квадрата огибающей (а при постоянных амплитудах — и самой огибающей) сигнала.
Этот спектр состоит из пиков, взаимно сдвинутых на частоту посылки !/Т. Огибающие пиков и совокупная огибающая пиков описываются выражениями вида з!п х/х. Полоса центрального пика по нулям составляет 2/То, где Те = МТ- длительность пачки, М вЂ” число периодов посылки. Полоса огибающей пиков по нулям (рис. 18.4,6) равна 2/т„. На уровне 0,64 эти полосы составят ПТо и 1/тн. Большей протяженности То во временной области соответствует меньшая УТо в частотной, меньшей протяженности т„во временной области — большая 1/тп а частотной.
Приближение формы огибающей пачки к колокольной приводит к колоколообразности отдельных пиков. Снижение при этом уровня боковых лепестков существенно расширяет возможности разрешения по частоте. Сравнение тел рассогласования пачечных н одиночных когерентных сигналов. При одинаковой длительности радиоимпульсов разрешение по дальности близко расположенных целей одинаково.
Пачечные когерентные сигналы обладают, однако, более высокой разрешающей способностью по частоте (скоростн). В силу периодичности тел рассогласования пачечных сигналов (рис. 18.4,в,г) проявляется неоднозначность измеренил вреггени запаздывания и частоты. Однозначность и неоднозначность измерения дальности (скорости). Ослабление неоднозначности по одному из параметров за счет выбора периода Т ведет к усилению неоднозначности по другому. Если Т ) 2дгтиг/с, где дггтиг — диапазон наблюдаемых дальностей целей и других отражающих объектов, можно говорить о сигналах с однозначным измерением дальности. Они не обеспечивают обычно однозначного измерения радиальных скоростей целей.
Если 1/Т )Ьчг тиг / Х(, где + 5згг тиг — диапазон радиальных скоростей отражающих объектов, можно говорить о сигнатах с однозначныи измерением скорости. В этом случае требуется высокая частота следования импульсов (десятки — сотни килогерц), что обычно исключает однозначное измерение дальности. Последовательности импульсов с высокой частотой следования 1/Т имеют малую скважность. Их излучение называют квазинепрерывны.и излучением.
Для вскрытия истинной дальности при квазинепрерывном излучении используют: ° изменение периода посылок Т; ° улучшение селекции по угловым координатам; ° получение априорной информации о целях от других РЛС. Возможность использования одной н той же антенны для передачи и приема — достоинство квазинепрерывного излучения по сравнению с непрерывным. Высокое качество селекции по скорости обеспечивается в сочетании с хорошей селекцией по дальности в пределах зон однозначности ее измерения. Объем тела рассогласования р г распределяется по пикам неоднозначности без заметного увеличения остатков между пиками, вдоль оси г в частности. Защита ат пассивных помех облегчена за счет хорошей селекции по скорости.
Недостаток квазннепрерывных сигналов — необходимость сложной и не всегда реализуемой процедуры устранения неоднозначности измерения дальности (см. также разд. 23.5.3) Возможно использование сигналов с известной неоднозначностью по скорости, но с менее выраженной неоднозначностью по датьности. 18.4. Линейно-частотно-модулированные когерентные сигналы ЛЧМ радиоимпульсы являются наиболее простыми разновидностями сложных когерентных сигналов (0.7, 1.30, !.57, 24, 25, 29-2.12, 214, 2.15, 2.15а, 237]. Сложньгми (широкополосными по произведению длительность-ширина спектра частот) называют сигналы, ширина спектра П„которых значительно превышает величину 1/т„обратную длительности импульса т„.
Для ннх произведение П„ти» 1, что обеспечивает существенное повышение разрешения по лальности. Повышение разрешающей способности для узкополосных сигналов (П„тн» 1) обеспечивается, как известно, путем уменьшения длительности т„зондирующих раднонмпульсов. Поскольку пиковые мощности импульсов обычно ограничены, это ведет к уменьшению излучаемой энергии и к снижению дальности действия РЛС.
Используя сложные сигналы, можно увеличивать энергетику и дальность действия, не ухудшая, а улучшая разрешающую способность по дальности. 18.4 1. Расчетные соотношения для ЛЧМ радиоиипульсое ЛЧМ импульсы с прямоугольной и колокольной огибающими показаны на рнс. ! 8.5,а,б. Хо з/ о я гав „:г о игг ъг г ъг с б) '-.
Рнс. 18.5 а) Это сигналы с линейной модуляцией мгновенной частоты (рис. 18.5,в): ~=Я» = /о + (г/тн)/г/, (18 19) где дгр- частотная девиация; т„— длительность импульса. Линейному закону модуляции частоты сигналов Т= = (1/2п)г/г)г/г// соответствует квадратичный закон изменения их фазы г/г(г) = 2п ~Т(з)г/з= 2пЛ/+/ггз+ше 271 (т-1т!+т„!/2 -(тт(т1-т„)/2 р(т,Р) =— 1 ти /2(ьта Р!',/ -/Ы' (! 8.25) т (/ти (/аб !ага!2(/'! /и !ага(/(/! /и (/(Г5!/~ а(/!!/1(ко! !т» ;5 2ти 2 ! 6) а) 0,5 0.5 Рис. 18.7 6) а) Рис. 18.8 272 Здесь Ь вЂ” параметр фазовой модуляции сигнала, выражаемый через коэффициент широкополосности (базу) л, Ь = л/1//ти = лл/ти л = ти4/1 (18.20) г '!(го — несущественное значение случайной начальной фазы, полагаемое далее равным нулю.
Комплексные амплитуды ЛЧМ сигналов описываются выражениями (/(т)=(/„(т)ег, где множитель (/А(/) описывает закон амплитудной модуляции, В частности, для ЛЧМ сигнала с прямоугольной огибающей Ьтг (/(т) е ', ! /!> ти /2; (18 2!) [О, ! т!> ти /2. Для ЛЧМ сигнала с колокольной огибающей г г (/(/) е-и(т/т„) е/Ьт (18.22) Частотные спектры комплексных амплитуд ЛЧМ сигналов. Определяются выражением б(/) = )(/(/)е /гагт т// =~ б(Г) !е/а в~(г !. (1825) Здесь !б(/)( — амплитудно-частотный, а ат8 б(/) — фазочастотный спектр.
Амплитудно-частотный спектр колокольного ЛЧМ радиоиилульса описывается колоколообразной зависимостью (рис. ! 8.6,а) !б(Т))= " е 1+л и имеет на уровне 0,46 полосу частот П.,Г,лг/т. мало отличающуюся при больших л от частотной де- виации л/ти = А/: 0 ! гу/а|. 2 0 ! гу/:ту 2 а) б) Рнс. 18.6 Фазочастотный спектр сигнала нелинейный 2 аг8 б(/) = -лл(/'/П ) + — атс(8л (!8.26) и описывается уравнением параболы. Амплитудно- частотный спектр лряиоугольного ЛЧМ радиоиилульса (рис. 18.6,6) выражается через интегралы Френеля (8.20), а при л» 1 грубо аппрокснмируется прямоугольником.
Независимо от характера огибающей в (18.21) и (18.22), чем больше частотная девиация (л» 1), тем шире спектр сигнала Пи = /1/. 18А.2. Нормированные функции и тела рассогласования ЛЧМ сигналое Нормированная функция рассогласования прямоугольного ЛЧМ раднонмпульса. Находится путем подстановки (18.21) в (18.6) и учета пределов интегрирования согласно рис. 18.2,в,г. При !т! ь ти Интегрируя по Ь учитывая единичное значение модуля сомножителя е / ' и используя (18.19)-(18.20), можно получить р(, )= 51п[л(лт/ти -ь рти)(1- ! т ! /ти)[ !т!-ти л(лт/ти+ т'ти) О, ,! т! >ти. При л = 0 выражение (18.27) переходит в (18.15).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
