Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения (2005) (1151792), страница 30
Текст из файла (страница 30)
::;,',,~9:;,'результате получим формулу для отношения помеха/шум, когда „,,'-"=.,;"«~сражения, рассеиваемые метеообразованиями, принимаются боко- -, -~" г)взяти лепестками антенной диаграммы направленности: П ' Вй. П8 Лг В/ (6.3.9) г ! .-'-,:.,:::,!::-'Как показывают расчеты, отношения помеха/шум, получаемые по -,';:~!!формуле (9), на несколько порядков меньше аналогичных величин, :..;3~!:~4аучаемых по формуле (4). Поэтому можно считать, что формула - '::,'м,;~4) да8т отношения помеха/шум ддя случая, когда рассеиваемые от';.;.;,-~$!~дажения принимаются как главным лепестком диаграммы направ- „:,~':,:)ьванности, так и боковыми лепестками. При этом интенсивность от- ';.~':!:Р8жений, принимаемых боковыми лепестками, оказывается пренеб,,"-н.; „ ,',:-г~!!пйжнмо малой -;:.:Ъ-.в ':!::,::::.'::Формула (9) справедлива в тех случаях, когда антенный луч на, у':,';~яравлен в свободное от помех пространство, а рассеиваемые отраже- ':.
51::8(й/я принимаются только боковыми лепестками. ,::~"~~:''',",""На рис. 6.3 и 6.4 представлены оценки интенсивности пассивных '~.,'.-"' помех для гипотетического радиолокатора при использовании ЛЧМ :;"':;:='"' й~дпульса. Расчеты лля рис. 6.3,а н 6.4,а выполнялись по формуле (8), '-.'~.:~~-.,',~ остальных рисунков (6 и в) — по формулам (9) и (7). Под сред- ' ' ~''-;,;.,'.~)йи уровнем боковых лепестков, выражаемых в децибелах (см. под- ; ~~~-'~.11йоуночные надписи), подразумевается величина 10 18 д'. '-;:,";,",—:.;,.;:,': В 134; 37, з.
1/ утверждается, что интенсивность снегопада бывает, =,-'!:,-')1ах правило, меньше интенсивности дождя. Поэтому интенсивности -,'~~!::::,Фрадков для рис. 6.4 были выбраны меньшими, чем для рис. 6.3 Рис.б.3 и 6.4 воспроизводят также и интенсивности помех для ; ~,':,'~~~фчаев, когда в гипотетическом радиолокаторе для зондирований ,'::=';,.":,::Щзименяется ФКМ импульс, а канал обнаружения настроен на нуле";,;~!-:'дую доплеровскую частоту. Если же канал настроен на ненулевую ";"=.':.'.-'.Лоплеровскую частоту, то, судя по рис.6.2, интенсивность помехи ';;~;--,'~:,,фдет меньше.
Однако уменьшение интенсивности помехи составит ;;!~",~1)Сего 1,6... 2,3 дБ 162 163 10 10Р 60 101гр 35 101я р 15 50 25 40 !5 30 20 — 5 — 25 20 40 60 20 40 60 20 40 60 и) и км 6) г,км в) у,км Рнс. 6.3. Дождь; площадь сечения зоны осадков 5 кмх10 км. ЛЧМ импульс. Зависимости отношения помеха/шум от дальности, на которую настроен канал обнаружения, прн приеме отражений главным лепестком диаграммы направленности антенны (а) и боковыми лепестками со средним уровнем — 25 дБ (6) н — 35 дБ (в).
Кривые (сверху вниз) соответствуют интенсивностям осадков 4 мм/час, 2 мм/час, 1 мм/час 10)Бр 60 101я р 35 101цр 15 40 — !5 20 -5 -25 20 40 60 20 40 60 20 40 60 и) пкм б) г, км в) г,км Рнс. 6.4. Снег; площадь сечения зоны осадков 5 кмх10 км. ЛЧМ импульс. Зависимости отношения помеха/шум от дальности, на которую настроен канал обнаружения, прн приеме отражений главным лепестком диаграммы направленности антенны (а) н боковыми лепестками со средним уровнем — 25 лБ (б) н — 35 дБ (в).
Кривые (сверху вниз) соотвегсгвуют интенсивностям осадков 2 мм/час, 1 мм/час, 0,5 мм/час 6.4. Квазинепрерывные сигналы н метеообразования 164 Интенсивность отражений от метеообразований для КН сигналов оценим в предположении„что подсвет метеообразований и прием отражений осуществляется главными лепестками передающей диаграммы и приемной диаграммы направленности антенны. Одновременно отражения могут приниматься н по боковым лепесткам диаграммы. Но, на основании результатов, полученных ранее для импульсных сигналов, можно заключить„что и для КН сигналов отра- режимо малы по му лепестку. ое пространство, боковыми лепеет интереса, так х динамического альность г в ЫЛ мировании опре- визирования. 165 ния, принимаемые гю боковым лепесткам, пренеб авнению с отражениями, принимаемыми по главно .Случай, когда антенный луч направлен в свободн подсвет метеообразований осуществляется только тками диаграммы, для КН сигналов не представля зпяв пассивнаЯ помеха бУдет находитьсЯ в пРедела 11иапазона приемного устройства ;.::~!~~.„",„':.:".и Отношение помеха/шум для КН сигнала в общем случае опредес г (С„(т, — тв, 12)! (6.4.1) 2 А~(т ) .:";:; ~':,'!: .
В формуле (1) приняты те же обозначения, что и в формуле ,:.;:,'-"~-'-,"(63;3). Отличие состоит лишь в том, что в (1) используется опреде'";;;-."~; ~тбннал в ~ 6.2 функция ~С,(т, ь))(, которую назовем модулем нормиро;: '~:;::,~;.Миной взаимно корреляционной функции КН сигнала (название ус--.;:;;:'донное, так как в строгом смысле слова С„(т, й) не является взаимно '-,,-,:,,'т.,~корреляционной функцией) ,";;:~'".-!';:;~:::,:::...
В выражении (1) интегрирование по т, осуществляется на интер; '-~-"..~~я(ле задержек отражений от метеообразований „"-~,';;:::,',:::::;:- -,Отправным вариантом примем случай й = О "...51,':,.","~',,''.„:",-- Учтем, что функция ~С„(т, О)! периодическая и имеет треугольные ':,-'~;=;,':.',.'.Й~кн прн задержках тв„соответствующих дальностям г+ /Д/1. Здесь — дальность, на которую настроен канал обнаружения (О < г < Д/1), :,, "!~,:;,",'т ' номер интервала неоднозначности (1 = О, 1, ...); Д/1 — период не- 3',~'-":;::„")бдиозначности измерений дальности; Д/1 = сТв/2; Т.
— период повто.,:„-"-.'.;пения импульсов. Потери нз-за весовой обработки КН сигнала в дан.:,'-,:;;.'.;-,:;:,'фом случае учитываются в значении потенциала радиолокатора П, ;~~,,':;:;Ппзтому при Й = О амплитуда пика равна 1. Полуширина основания на оси дальностей равна импульсному интервапу Дг; Дг = сТ/2, :,,'. '; ~,'-:Х вЂ” ' длительность импульса КН сигнала. В промежутках между пи- :",':~~~~1":,!15йми (С„(т, О)1 = О, поэтому область интегрирования в (1) состоит из ;:.,; ",,":,«-,'-"Йлсколькнх интервалов, имеющих конечную длину.
Получаем р = П т1 . Г . Дг,фф > (6.4.2) вфф ( .дя)2 ,:В!" '-:,;:(11;::здле Дг 1 — эффективный импульсный интервал КН сигнала; '~!~",.",!;Й;фф = (2/3)Ду", 6.4.3) Дг 1 (г+ЫЛ+Я')' Дг Цммирование ведется по всем тем /, для которых д Чопадает в зону осадков. Число слагаемых при сум 46ляезся протяженностью зоны осадков вдоль линии 10!яр 90 7с,, =бз, 43з! 1п ' — Зг,'1п 1 — — —, ЗО (гч > 1). 20 2500 О 1250 г,м а) 2500 г,м помеха'шум от дальности, на и расстояниях до зоны осадков (сверху вниз) соответствуют с, 1 мм/час. Протяженность зоны овторения импульсов 60 кГц 10!яр 90 40 30 20 О 1250 в) 2500 г,м 2500 г,м помеха.'шум от дальности, на н расстояниях до зоны осадков (сверху вниз) соответствуют 0,5 мм/час. Протяженность зоны овторения импульсов 60 кГп П.т!г г Лг, Р=- — —— 2 (6.4.5) ков достаточно удалена от ратличаются друг от друга.
Сумела слагаемых на значение од- (6.4.6) алов неоднозначности, уклады- и визирования; )7 — дальность ия, находящегося в зоне осад- 166 167 Выражение /!г,ее — — (2/3)/!г для эффективного импульсного интервала КН сигнала соответствует формуле (63,6), когда при вычислениях эффективной длительности импульса в качестве !С(т, О)( используется !С„(т, О)). Вычисляя интеграл в формуле (3), получим Предположим, что первый сомножитель в подынтегральном вы ражении (3) является медленно меняющейся функцией от перемен ной Я'.
Тогда в этом сомножителе можно положить /7' = 0 . В резуль тате получим /с =- 1 и П.11, Г Л!;, ~ г ( ./О1)2 Если бланкирующий импульс расширен сверх длительности зондирующего импульса на ! мкс (см. 95.7), то применительно к КН сигналам гипотетического радиолокатора погрешность формулы (4), обусловленная подстановкой А! = 1, не превышает 0,3 дБ. Оценки интенсивности пассивных помех для КН сигнала представлены на рис. 6.5 и 6.6. В расчетах использовались приведенные в О 6.2 параметры гипотетического радиолокатора. Следует различать два случая. В первом случае, когда дождь или снег идут в месте стояния радиолокатора, слагаемые суммы заметно отличаются друг от друга.
Поэтому, для ориентировочных оценок можно ограничиться одним слагаемым: Погрешность, обусловленная заменой суммы одним слагаемым, для каналов обнаружения, настроенных на малые дальности г (когда интенсивность помехи наибольшая), составит всего лишь несколько сотых долей децибела. При больших дальностях настройки каналов и, следовательно, при меньших интенсивностях помех максимальная погрешность зависит от параметров КН сигнала и составляет 1 ... 2дБ. Отсюда следует вывод, что если осадки выпадают в месте стояния радиолокатора, то максимальное отношение помеха/шум практически не зависит от протяженности зоны осадков.
Если при этом интерес представляет не вся зависимость отношения помеха/шум от дальности настройки канала обнаружения, а только максимальное значение отношения помеха/шум, то вместо формулы (4) вполне можно использовать формулу (5). 70 70 60 ',"«~~$~!„:,*';.',.', 0 1250 2500 0 !250 г,м б) 7 „:;.':,"'::;." Рис. 6.5. Дождь. Зависимости отношения -';:":;;:::;:~!,",":: ".- которую настроен канал обнаружения, пр 0 км (а), 1,5 км (б) и 100 км (в). Кривые ' „':;~:;:;:;:,::интенсивностям осадков 4 мм/час, 2 мм/ча осадков 6 км. КН сигнал с частотой и 10!яр 10!яр зо ':.;;:=;,-",.;: 70 — 4 70 60 ' 1711'~~,::::.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
