Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 201
Текст из файла (страница 201)
Во избежание развала характеристики направленности из общего числа т разрядов фазовращателя подбирают и < т их младших разрядов. Так, при т=5 (шаг дискретизации фаз 360'!2 = 11,25') подбирают и = 2 младших разр>шов (рис. 25.29). Варианты сохранения (0) и коррекции (1) разрядов в виде последовательностей Ми единиц и нулей, уподобляют хромосомам живого организма с Мп генами. «Хромосомы» формируют случайным образом и затем отбирают. Только часть наилучших (например, половину) сохраняют.
Отбор осуществляют по критерию миничуча выходной .чощности помехи Р, которую на каждом шаге измеряют. Отброшенные хромосомы заменяют потомством наилучших хромосом. Фазоврашатеяв Амплитудные веса Рнс. 25.29 Пусть на первач шаге случайно формируются 2Е «хромосом» (2Е = 20, например) и для каждой измеряется мощность Р. Затем Е «лучших хромосом» сохраняется; а Е худших храчосом зачвняются «потомством» ) < Е наичучших хромовая, попарно «спаренных». Численность «потомства» храмасач — это число сочетаний из к по 2, равное С~ = )ь()ь-1)/1 2 .
Так, при )>=5 значение С,' = 10 = Е. Возможны различные алгоритмы «спаривания» Так, согласно [6.102), совпадающие разряды «родвтельских хромосом» сохраняются, а несовпадаюшие выбираются из значений 1 и 0 случайным образом. На втором шаге снова рассчитываются мощности Р для всех имеющихся «хромосом», снова Е худших хромосом заменяются потомством Х наилучших «спаренных хромосом» и т. п.
Процедура завершается после достижения заданного подавления помехи. Генетический алгоритм рекомендуется в [6.102) для решеток с числом элементов М = 40...100. За 8 итераций в боковых лепестках решетки (М = 40) формируются два глубоких провала, ориентированных на два источники помех. К генетике алгоритм прямого отношения не имеет. Природа подсказала путь поиска глобаэьного экстремума, что и используется. 25.8. Адаптация к мультяплякатявным помехам в радионавигации и радиолокации Мультипликативные помехи, которые представляют фазовые и амплитудные искажения сигналов (разд. 13.1.2), могут существенно влиять на функционирование информационных РЭС и фокусировку излучений энергетических РЭС.
Ниже рассматриваются иска»гения сигнавов, связанные с их распространением в средах (ионосфере, тропосфере, толще воды, вдоль наземной или надводной поверхности). Учет общих закономерностей возникновения таких искажений (разд. 11, 21) дополняется методами адаптации к ним на основе результатов измерений параметров среды. 25.8 7. Учет медленных изменений параметрое сред распространения волн К медленным относят изменения параметров сред в течение суток и сезона работы РЭС. Приспособление к параметрам сред предусматривают на этапах проектирования и эксплуатации. Наряду с использованием обшеизвестных данных (разд.
11) проводятся новые прогнозы и измерения. Так, для изучения состояния тропосферы используют радиоакустические методы и методы лазерного зондирования [7.59). Высотные профили электронной концентрации в ионосфере оценивают: ° наземными ионосферными станциями вертикального зондирования, обеспечиваюшнми информацию о слоях до максимума электронной концентрации; ° наземными разнесенными станциями наклонного и совмещенными станциями (РЛС) возвратно-наклонного зондирования; ° ионосферными и связными станциями ИСЗ, позволяющими получать информацию о слоях выше максимума электронной концентрации; ° мощными наземными РЛС, работающими на частотах, выше критических и способными оценивать эффект некогерентнога рассеяния электронов на различных высотах. Адаптация без проведения дополнительных измереянй. Данные прогнозов состояния ионосферы н числа солнечных пятен позволяют оперативно выбирать рабочие частоты линий коротковолновой связи и адаптировать ряд других РЭС к условиям распространения.
Адаптация с проведения дополнятельных измерений. Часто параметры ионосферы подвержены кратковременным (с периодом нескольких минут) случайным изменениям. Точность их прогнозирования не превышает 70...80% и требуются уточнения. В разд. 25.8.2 рассматривается поэтому оценка электронной концентрации ионосферы и адаптация с использованием двух- частотных узкополосных излучений, в разд. 25.8.3- 25.8,4 — с использованием широкополосных излучений. В разд.
25.8.5 рассматривается адаптация АР путем самофокусировки. Специфика адаптации РЭС передачи информации к многолучевому распространению волн отнесена в разд. 25.9, а оптических РЭС вЂ” в разд. 25.10. 25.8.2. Деухчастотные измерения и оценка интегральной электронной концентрации В разд. 9 и ! 1 отмечалссь использование двухчастотных сигналов для компенсации ионосферных оши- бок, в частности в СНРС. Но оптимальна ли компенсация, когда ошибки малы? Каков оптимальный алгоритм адаптации параметров в общем случае? Для ответа на эти вопросы целесообразно использовать аппарат теории косвенных измерений, рассмотренный в разд.
22. Постановка задачи. Два сигнала, одновременно нзлученные на несущих частотах/1 и /,, приходят в точку приема через ионосферу с задержками, оцениваемыми величинами 61 и 62. Наряду с задержкой О., соответ- ствующей свободному пространству, оценки 61 и 62 в каналах приема могут содержать: ° взаимозависимые регулярные (систематнческие) ошибки 13 и /1 н В!3 и /г, определяемые регуляр— 2 — 2 г/ 2, ными свайстваии ионосферы, где В = /„ / /2; ° случайные ошибки с нулевыми математическими ожиданиями, в том числе независимые (шумовые) и,, п2 и взаимазависпиые р1, рг, связанные с неоднородностями ионосферы. 1Корреляционная матрица суммарных случайных ошибок имеет внд — Ре 1 /2 о!./2 Ре где а — дисперсия случайных сшибок в первом кана- 2 ле, Я и рв — отношение дисперсий ошибок и коэффициент корреляции ошибок в каналах.
Подлежат оцениванню введенные выше параметры а и !3, образующие вектор состояния а = (а Ц Оценка интегральной электронной концентрации (й,)„связана в силу (11.44) с оценкой регулярной ошибки группового запаздывания 13: (й,)„т = с/; 13/40,3 м='. Считаются известными прогнозированные математические ожидания регулярных ионосферных ошибок !3„,В()„в каналах н дисперсии случайной ошибки в 2 первом канале Ра, где Р— отношение дисперсии доопытной ноносферной ошибки к дисперсии ошибки первого канала. Взаимозависимые ошибки, не связанные с ионосферой (тропосферные, например), считаются исключенными. Оценки параметров а, р находят в процессе косвенного измерения (разя.
223). Алгоритм неследящего косвенного нзмереяня. Вектор наблюдаемых параметров 0 = 1!61 62!! связан с вектором состояния а = !1а Ц (разд. 223) через матрицу пересчета Н. Здесь Н= — = 11 )~. Доопьггная оценка ов, в от- ~~!В . лнчнте от (3о, не считается существенной (полагается ее нулевая точность). Доопытные матрицы ошибок и точности вектора состояния полагаются поэтому равны- миСо =Ра ~ ~(! и Со = — )! ~~(. Послеопытная мат- Ра рина точности (22.18) составляет С =Со + Н СеН. По- слеопытную матрицу ошибок можно привести к виду 2 а, рвоавао С р, авае а~о где дисперсии а,, аа н коэффициент корреляции р р 2 2 послеопытных ошибок измерения равны а =а 111-ро )Р +1-2ВрЕБ +В Б )/А; г г// г1 -1 -ыг 2 -1) ар =а 11-2реБ +Б //А; 2 21 -1/2 -1) р Е =-а (1-(!+В)реЯ +ВЯ )/Аа ар,' А= Р (1 — 2ре Я + Б )и Б (В-1)г .
Оценка вектора состояния определяется выражением а=а +К(е-ео), где а =~(а !3(), ао =~(0 Ц, ео = (~!)в ВЦ, а К=С 1Н Се = аа Раеааае 111 1 ~ 1 Рео 1 а 2 -1/2 ~ -2 Сопоставим подробнее случаи Р»1 (ионосферная ошибка велика по сравнению с шумовой - максимум солнечной активности, день) и Р«! (она мала). При балыиих Р (максимум солнечной активности, день) нужны компенсация параметра !3 при измерении параметра а и компенсация параметра а при измерении параметра )3: ВО,-Е, - Е,-Е, а В-1 В-1 г 2 Я+В -2реВБ г г1+Я 2реБ 2 1/г 1/2 Прн малых Р (ночь, минимум солнечной активности) целесообразен более точный учет шумов, в виде перехода от межкаиапьной компенсации ошибок к межканальному накоплению сигназа на фоне случайных помех (при учете рефракции только по доопытной информации о состоянии ионосферы) (61-Ро)+В (62-ВРо) ( 1+Я а, = а —, аа и а Р .
(25.73 а) 2 2 а 2 2 5+1 Адаптация СРНС к ноносферным ошибкам нзмереняя псевдодальностн. Средневысотные СРНС ГЛОНАСС и ОРИ [3.26, 3.35] (разд. 9.4), имеющие двухчас- 44? /25.ТТ! (25.79) Е Е в ВР Р41 дд| ыд2 а 2- 2 /и" 2 ]о е р е/о //е р по= —, о / о ]оэе р а «О, о можно получить Е; — Ед,+Е и у„=у«+у. /,«/ от, 448 тотвое построение, используются абонентами как с двухчастотной, так и с одвочастотной аппаратурой потребителей (АП).
Ионосферная ошибка ]) 5...500 нс, что соответствует 1,5...!50 м. В дешевую н массовую одночастотную АП вводят поправку ])о 5+А„соз(2я(/-/,)/Т„) нс, (25.74) где первое слагаемое соответствует минимальной ночной ионизация, / — текущему времени в месте нахождения АП, /, — постоянной согласования временных шкал, Ад и То — данным навигационного сообщения спутника. Согласно (25.72), (25.73) для данных [3.26] в двух- частотной АП целесообразно также уменьшать шумовую ошибку, используя априорные данные в периоды минимума ионизация и весовое суммирование (25.73). В [3.26] упомянуто об использовании априорных данных только при одночастотных измерениях.
Оценка доплеровскнх частот прн двухчастотньп нзмереннях. Позволяют заменить доплеровские частоты, колебаний прошедших ионосферу Е'„, 2 корректированными Е', 2 в расчете на свободное пространство. Дифференцируя (11.91), можно получить 1 а' Я~2 В 40,3Н(н,)„ 2яей с е// с/ 2 ей СиСтема линейных относительно Е', 2 в А уравнений Е,д, — А/~ «Ед~ ~ Еодз А»2 ' = Ед21 Е'„дз = Е В " совместно с приведенным ранее определением параметра В = /; / Тз приводит к решению; 2/ 2 28.8.3. Оценка интегральной электронной концентрации по эффекту дисперсии широкополосных сигналов Согласованный прием н функння рассогласоваяяя когерентного широкополосного сягнала, прошедшего иояосферу[7.65].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
