Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации (1992) (1151790), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Следует, однако, отметить, что такая модель помехи, все параметры которой известны, является наиболее идеализирова~иной, и оиа может быть пол~вестью компенсирована. Более адекватна реальным помехам квазидетерминированная помеха з„(т), () — детерминированная функция случайного вектора т( и времени т'. Помимо взаимных помех, которые могут быть импульсными и непрерывными, такой моделью можно описывать и ряд других помех (~пассивных и активных). Более общей моделью является стохастическая помеха, представляющая собой некоторый случайный процесс п(г)=тп или же функцию з„(~)ь () случайного процесса ~)ь вообще говоря, векторного, Заметим, что детерминированная з,(() и квазидетерминироваюная з„(т), () помехи — предельные частные случаи стохастической м~одели зй(~)ь () [53). Общность стохастических моделей обусловлена также тем, что при нх построении могут быть использованы случайные процессы разных видов: с дисыретным и непрерывным временем, с дискретными и непрерывными значениями, с зависимыми и независимыми значениями, стационарные я цестациоиарные, гауссовские, марковские и др.
(53). С помощью этих процессов, охватывающих м~ножество частных случаев, можно описать все перечисленные реальные помехи. Воздействуя на полезный сигнал з((), помеха ть может складываться с ним, т. е. быть аддитивной, при этом модель наблюдаемого процесса у(() =в(1)+тп. Возможно в неаддитивное воздействие помехи, в частности помеха может быть мультипликативной или модулируюи(еи, тогда наблюдается у(() =з(() т)ь Модулирующая помеха возникает при отражении радиоволн от объекта, а также в результате их прохождения через турбулентную атмосферу. Отмегим, что мультипликатнвную смесь сигнала к помехи можно рассматривать также как модель флуктуирующего сигнала, постукивающего на вход приемника.
В за~висимости от сте|пени статистической взаимосвязи отсчетов помехи делят на коррелированные и некоррелированные При- ЧЪ мером некоррелирова~нной помехи служит дельтаагор~релироваяный гауссовский процесс — белый шум 5(1) (см. (34)). Такая модель достаточно адекватна не только внутреннему шуму приемника, но и ряду в~вешних помех с широким спектром, как непреднамеренных (радиоизлучение Земли и космоса), так и преднамеренных (на~примвр, активная маскирующая шумовая помеха).
Строго говоря, отчеты любой реальной помехи всегда вза|имосвязаны. Одна~ко в указа~нных случаях л~... » л~.„ (2.90) где Л~ „— ширина спектра помехи; и)".,р полоса пропускания приемника, при этом корреляция отсчетов на~столько мала, что ею можно пренебречь и помеху можно считать некоррелированиой. Если же условие (90) не выполняется, как, например, для пассивных помех, активных узкополосных помех, корреляцией отсчетов пренебречь нельзя и для описания помех следует использовать случайные процессы с зависимыми значениями: стациопарные, гауссовские, марковские и др. В зависимости от того, какой закон распределения вероятностей используется для описания помех, их можно разделить на гауссовские и негауссовские.
Строго говоря, отсчеты любой реальной помехи описываются распределением вероятностей, отличным от гауссовского закона (38). Однако на практике помехи. образуются под действием большого числа неконтролируемых причин, в результате чего происходит их нормализация, хорошо объясняемая центральной предельной теоремой теории вероятностей. Йрй этом гауосавская модель вполне удовлетворительна. В ряде же случаев аффект нормализации отсутствует, причем распределение помех существенно отличается от гауссовского; тогда необходимо привлекать негауссовокие модели. Такие модели нужны при описании индустриальных и атмосферных помех, взаимных помех, активных преднамеренных помех, формируемых в результате модуляции параметров высокочастного колебания шумовым напряжением, некоторых пассивных помех (напри~мер, отражений от поверхности моря) и др.
Внд закона распределения вероятностей, адекватного той или иной реальной помехе, находится в результате теоретических и вксперитявнтальных исследований. Так, установлено, что распределение вероятностей импульсных помех в ряде случаев можно аапроксимировать плотностью шч(у) = ехр (— (2.91) Вг/гор(1У„) ~ 2ч/гвУ / ' где Г(.) — гамма-функция, параметр т в зависимости от харачг- 73 ач(у)= ехр[ — ~ ~) ~, (2.94) где у„, — медиана; а — параметр формы распределения, используются для описания амяплитуд пассивных помех, если под~стилающая поверхность облучается РЛС с высокой разрешающей способностью под малыми углами скольжения. В ча~стном случае, когда а=2, а у' =2о', распределение (94) переходит в распределение Рэлея гвч (у) = (у/о') ехр ( — у'/2 о2), (2.95) которое отписывает а~м~плитуду сигнала, отраженного от сложного объекта в виде совокупности большого числа статистически независимых случайных отражателей.
Методы защиты от помех. Задача улучшения качества обнаружения сипналов в условиях воздействия различного рода помех является составной частью более общей проблемы повышения помехозащншенности РЛС и РНС. Решение этой проблемы связано с повышением скрыпности и помехоустойчивости радиосистем. Методы повышения скрытности сводятся прежде всего к выбору такого вида излучаемого сигнала, который затрудняет обнаружение этого сигнала и измерение его основных параметров с целью создания преднамерен|ных помех. Такой сигнал должен быть сложным (ом ~ 6.4).
Чем сложнее за~кон модуляции (частотной илн фазовой) сигнала, тем труднее созда~ть э~ффектив~ную помеху. В этом отношении наилучшим был бы шумоподобньт сигнал, пара~метры которого модулируются по случайному закону. Для повышения скрытности можно использовать также частотный, временнбй и пространственный методы и, кроме того„ контррадиопротиводействие Частотный метод сводится к перестройке рабочих частот: несущей, частоты повторения им~пульсов, частоты ска~нирования ДН антенны. Повышение скрытности временным методом достигаемся 74 тера помехи принимает значения от 0,5 до 2.
При я=1 имеем распределение Лапласа гвч (у) = (1/2 У2 о) ехр ( — !у!/$"2 о), (2.92) Огибающую атмосферных помех, обусловленных ближними грозамии, описывают логарифмически-нормальным распределением: (2.93) где у„, — медиана распределения; о' — дисперсия величины !и у. Это же распределение, а также распределение Вейбулла за счет уменьшения длительности излучаемого сигнала. Этот метод особенно эффективен при комплексировании радиотехничепких средств местоопределения с нерадиотехническими (см. гл. 8), когда вмеется возможность выключать радиопередатчик. Пространственная скрытность обеспечивается сужением ДН а~нтенн и уменьшением уровня нх боковых лепестков, а также разнесением передающей и приемной позиций. Последнее особенно эффекти~вно, так ка~к благодаря отсутствию излучения из района прием|ной позиции ее местоположение не может быть обнаружено радиоразведкой; а~птенца передатчика помех будет направлена на передающую позицию, а в приемник помеха практически не попадает.
Повышение скрыпности достигается и амплитудным методом — онижением мощности излучаемого сигнала. Однако при этом уменьшается помехоустойчивость радиосистемы, так что та. кой метод практически нецелесообразен. Контррадиопротиводействие сводится к созданию с~пециальных помех (маскирующих, дезннформирующих) станциям радиотехнической разведки. Повышение помехоустойчивости обеспечивается методами предотвращения перегрузки приемника, селекции, компенсации, комплексирования.
Методьг предотвращения перегрузки обеспечивают достаточно большой динамический диапазон приемника. В противном случае при воздействии мощной помехи приемни|к может перейти,в режим на~сыщения и затем отсечки, при котором слабый сигнал теряется («о~тсекается»), после чего при~менение других методов повышения помехоустойчивости ста~новится неэффективным. Для,предоьвращения перегрузки применяют схемы быстродействующих регулировок усиления, а также усилители с линейно-логарифмическими амплитудными характеристиками.
Методгя селекции сводятся к выделению сигналов нз помех путем использования возможных отличий их параметров: несущей частоты, ширины спектра, фазы, амплитуды, поляризации, времени и направления прихода и др. При этом различают частотную, фазовую, временную, ам~плитудную, поляризационную и пространственную селекции, а та~кже их комбинации. При частотной селекции используют различия амплитудно-частотных спектров сигнала и помехи. Если помеха заградительная (опектр помехи существенно шире спектра сигнала), то поло~су пропуокания прием~ника необходимо максимально сужать, согласуя ее со опектро~м сигнала. Если же спектр помехи уже спектра сигнала, то целесообразна режекция (удаление) спектральных составляющих помехи с помощью настраиваемого режекторного фильтра, полоса которого определяется полосой частот помехи.
Весьма эффективна перестройка рабочей частоты так, чтобы помеха вообще не попадала в полосу приемника. Повышение по- 75 мехозащищенности обеспечивается также применением мноеочастотного режима работы РЛС, когда излучение и прием ведутся одновременно на ~нескольких частотах. При фазовой селекции используют различия фазочастотных спектров сигнала и помехи. Этот вид селекции реализуют с помощью схем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), которые позволяют сформировать опорное колебание, почти сов|падающее по фазе с сигналом. В результате удается осуществить (приближенно) операцию синхронного детектирования, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
