Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 137
Текст из файла (страница 137)
Зондирование считаем пока периодическим. Нестационарностью помехи (рис. 13.18) пренебрегаем. Спектр отражений наземной РЛС от местных предметов, наложенных на белый шум, имеет гребни (рис. 19.14,а) на частотах ~р .ь ЫТ (lс = О, е1, е2, ...), расширяющиеся с увеличением разброса радиальных скоростей отражателей (раскачиваемой ветром растительности) и уменьшением длительности пачки.
Я ХЕл . ° У. !«(Г)! / ж ) ~ у р л $ р и 1К,(0! ) ' У нхл, слхлп пп б) в) Л.лдп ь рлппп 1екоге!пп1 1п ппкопптсть сеои ген Рис. 19.14 Амплитудно-частотный спектр рис. 19.14,6 принимаемого сигнала (когерентной пачки радиоимпульсов) сдвинут по отношению к спектру зондирующего сигнала на доплеровскую частоту цели глц. Амплитудно- частотная характеристика (АЧХ) оптимального фильтра !Ап О)1=!8(7)(1Н(7) имеет согласно (17.29) гребни накопления и подавления (рис.
19.14,в). Проведенные рассужцения можно распространить на пассивную помеху, вызываемую отражениями от: ч дипольных и других движущихся отражателей в наземной радиолокации, ° подстилающей поверхности в самолетной, спутниковой н корабельной радиолокации, ° реверберации в гидроакустической локации и т.д. В указанных случаях приходится учитывать среднюю доплеровскую частоту помехи рлп,ц = гдп. Оптимальная фильтрация когерентной пачки реализуется при последовательном включении (рис. 19.14,г): ° согласованного фильтра одиночного радиоимпульса пачки СФОИ, ° гребенчатого фильтра подавления ГФП н ° гребенчатого фильтра накопления ГФН. Аналоговый ГФН должен быть многоканальным (см.
рис, 19.5), а напряжение каждого канала со своим значением Езц должно подаваться на соответствующий детектор (не показано). О цифровом спектральном накоплении см. разд. 19.6.1-19.6.5. Случай большого числа когерентных импульсов в пачке. Гребенчатый фильтр подавления (адаптивный в общем случае) можно иногда исключить. Это восполняют за счет подбора весов гребенчатых фильтров накопления ГФН. Боковые лепестки гребней амплитудиочастотных спектров при этом сглаживаются и подавляются.
В отличие от округления в частотной области, используемого для коррекции временных характеристик, речь здесь идет об аналогичном округлении во временной области, используемом для коррекции частотных характеристик. Скругление означает переход от согласованной фильтрации пачек радиоимпульсов к квазиоптимальной, используемой для улучшения разрешения в частотной области путем весовой обработки. Случай малого числа когерентных импульсов в пачке. На рис. !9.14д показана видоизмененная по сравнению с рис. 19.14,г схема обработки с сохранением гребенчатого фильтра подавления ГФП. Многоканальный когерентный накопитель ГФН заменен в ней одноканальным некогерентным (последетекторным) накопителем. Потери на некогерентное накопление при малом числе импульсов невелики.
В [1.155] выявлены случаи выигрыша от замены когерентного накопления некогерентным в условиях сильных флюктуаций пачки. Особенности компенсации пассивной помехи от местных предметов. Гребенчатый фильтр подавления ГФП может быть в этом случае неперестраиваемым (не- адаптивным). Желаемая квазиоптимальная частотная характеристика додетекторных каскадов я п(7)Юф (рис. 19.!4,з) соответствует обнаружению одиночного ркпиоимпульса со спектральной плотностью яп(7) (рис. 19.14,ж) на фоне небелого шума (рис. 19.14,е). 298 19.4.3.
Варианты аребенчатых филыпрое подавления на промежуточной частоте Для построения фильтров с малым числом гребней частотной характеристики можно использовать обычные схемотехнические методы. Если число гребней велико (обзорные локаторы) гребенчатые фильтры строят на основе акустических линий задержки. Простейший гребенчатый фильтр подавления выполняется по схеме однократного червспвриодного вычитания (рис. 19.15,а), формирующей разность незадержанного и задержанного напряжений ю)(г) = и(г) — и(г — Т). Задержка фазы на промежуточной частоте зависит от температуры. Влияние последней устраняют, используя для адаптации к ней контрольные сигналы. Неавтоматизированное совмещение провалов АЧХ с зребнями спектра мощности помехи.
Обеспечивают подстройкой частоты колебаний гегероднна. Поскольку )Рдп( «Яь пРибегают к двойномУ пРеобРазованию частоты (рис. 19.16). Варианты автоматизации, называемой адаптацией к значениям Риз, рассматриваются в разд. 25. б) О !)Т 2/Т и!Т г) о ит ът ыт Входной попов»аз»ах!о!! ь Рис. 19.15 Частотная характеристика фильтра — зто отношение ж)(г) при гармоническом возбуждении и(г) = е) зхР к и(г)! К)щ= — 1 =1-е 7 тт =2уззпзуТ е ~ т. зв) (г) ! — 2 .()) 1и(„ /24Т! Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) фильтра ! К)(7) ) = 2 ( з(п я)Т ) (19.11) имеет узкие гребни подавления (провалы, рис.
19.15,б), следующие с частотным периодом УТ. Для расширения гребней подавления используют последовательное включение нескольких фильтров однократного череспериодного вычитания (рис. 19.15,в). При достигаемом соответствующем двукратном вычитании вырабатывается вторая конечная разность »2(г) = ж)(г) — зв)(г — Т) = и(!) — 2и(г — Т) + и(г — 2Т) . Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) такого фильтра (рис. 19.15,г) соответствует при этом квадрату АЧХ однократного череспериодного вычитания ! К2(7)! = ! К)(7) ) = 4 з(п х)Т (19.12) имеет более широкие, чем АЧХ рис.
19.15,б гребни подавления параболической формы. Сохраняя параболичность зребней подавления, их можно сужать, вводя обратные связи с выходов на входы цепей череспериодного вычитания. Линии задержки, работающие на промежуточной частоте. Выполняются из монокристаллов солей !за С!, К С!, ниобата лития П А!Ь Оз, плавленого и кристаллического кварца Я О2. Требуемую задержку при ограниченных габаритах линии получают, придавая звукопроводу форму многогранника (рис. 19.15д) или цилиндра и используя принцип многократных отражений. Рис. 19.16 19.4 4. Корреляционно-фильтровое подавление помехи на промежуточной частоте Реализуется при малоцелевом (одноцелевом) сопровождении целей и помех [2.22, 2.441. Схема обработки (см. рис.
19.7) обеспечивает подавление пассивной помехи при введении узкополосных фильтров подавления после стробирования в каждом канале дальности. Используют также фильтры «сосредоточенной» частотной селекции на промежуточной частоте. 19.4.9. Фильтровое подавление помехи на еидеочастоте Обработка в двух квадратурных подканалах. Разбиение на квадратурные подканалы подобно рассмотренному в разд.
16.2.3. На умножители квадратурных подканалов подаются опорные напряжения. Это напряжения соз [2к(7о — рдп)11 и ззп [2к()о — рдп)г], где рт — в общем случае неравная нулю средняя доплеровская частота помехи. После умножителей — фазовых детекторов (рис. 19.17 при Рдп = 0) следуют видеочастотные гребенчатые фильтры подавления.
Рис. 19.17 Обработка в одном квадратурном канале. Отступая от оптимальности обработки, для упрощения аппаратуры РЛС сохранялся всего один кввдратурный канал, что приводит к потере половины его энергии и модуляции огибающей импульсов колебаниями доплеровской частоты. Модуляция ведет к пропускам сигналов и снижает точность измерения угловой координаты по центру пачки импульсов.
С целью повышения точности приходилось идти и на поочередную выработку квадратурных напряжений. Вычитающие потенциалоскопы. Использовались в качестве элементов за- Сп м к ДеРжки и вычитаниЯ Вход видео частотных ГФП. »1 Катод Потенциачоскоп пред- Вьасод сшвляет собой злек- с! и Сз трояно-лучевую трубку (рис. 19.18) с диэлек- Рис. 19.18 299 трнческой мишенью М, материал покрытия которой обладает свойством вторичной эмиссии (при попадании электрона с большим уровнем энергии на такую мишень нз нее выбивается более чем один электрон).
Если интенсивность попадающего на мишень электронного луча модулнруется входным вндеочастотным напряжением, то луч развертывается по мишени и на мишени сохраняется потенциальный рельеф положительных зарядов, отображающий закон модуляции. Прн изменении и(г), от периода к периоду развертки элементы диэлектрической мишени М перезаряжаются.
Перезарядный ток вторичных электронов собирается коллектором К и создает выходное напряжение ч ~(г) = и(1) — и(г — Т) на сопротивлении К„. Ответвление тока на соседние участки мишени М предотвращается барьерной сеткой. 19.4.6. Обеспечение когерентности пассивной помехи Если фазы вычитаемых колебаний помехи не выравнены, подавление помехи не может быть эффективным. Различают обеспечение истинной внутренней, эквивалентной внутренней н внешней когерентностн. Истинная внутренняя когерентность. Обеспечивается при использовании генераторов зондирующих сигналов с независимым возбуждением и высокостабнльнымн задающими генераторами. В результате совершенствования элементной базы локации этот метод получает наиболее шнрокоеприменение.
Эквивалентная внутренняя когерентность. Обеспечивает использование простейших генераторов зондирующих импульсов с самовозбуждением. Их случайной начальные фазы запоминаются РЛС в ходе зондирования и учитываются в процессе приема отраженных сигналов. С этой целью нсподьзуют когервнтный гете- родин, т.е. фазнруемый зондирующими импульсами генератор с самовозбуждением. Генерацию срывают перед фазнрованием, что повышает его качество. На рис. 19.19 (не в масштабе) показаны огибающие зондирующего и отраженного рационмпульсов и колебаний когерентного гетероднна. Когерентный гетеродин генерирует в этом режиме колебания своей частоты, со- храняя навязанную наи„„ чальную фазу вынужи''ч и " денньгх колебаний. Дпя стабилизации фазы коняг герентные гетеродины выполняют на промеРнс.
1949 жуточных частотах. Фа- знруюшие колебания преобразуют на эти частоты, используя стабильные высокочастотные генераторы — местные гвтерадины. Для стабилизации последних повышают добротности колебательных систем, стабилизируют питающие напряжения н снижают влияние вибрации улучшением амортизации. Внешняя когерентность. Запоминание случайных начальных фаз зондирующих импульсов осуществляется в процессе отражения сигналов от пассивной па.чехи, т.е. вне РЛС. Попутно учитывается средняя скорость перемещения мешающих отражателей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
