Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения (2005) (1151792), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Последует срыв автосопровождения ;,~~!:~,: Устойчивое сопровождение может начаться лишь после нескольких , ."„-',.':,.;~;.',,!-'':, попыток повторно~о обнаружения и передачи на автосопровождение ,',:;:!,'~!-::;::;::::., 'При этом либо значение задержки сигнала по воле случая окажется в г",:=,!;::~;;"!;"' растворе дискриминационной характеристики, либо цель приблизит''!~~=,'«' ся настолько, что из-за увеличения отношения сигнал(шум существенно уменьшатся ошибки измерений. Два случая р, =-Р, + ! и Р = »«, + 1 по своим характеристикам оди':;~»я»,":,", иаковы.
Для них оз/и, = «/2р,. Если же ~р, — р~~ > 1, то отношение ;;~~-',",!:-'., от/о, оказывается значительно больше. Иллюстрацией к этому утверждению служит еще один частный случай, для которого получена 21 Г ,.3~'„:;':;:.' формула (5). Из этой формулы следует, что оз /о, = р,'/, 2 В общем случае в формуле (4) а', являются остатками, которые „,:,"~,"'-'-:: всегда меньше периодов неоднозначности.
А Ы меняется в довольно "",ф~,:;:;:.. широких пределах, вплоть до максимального значения вычисленной задержки. Чтобы это было возможно, в (4) должны быть коэффици- :,~~;,',-;:::.:: енты У»М», имеющие большие значения. Тогда среднеквадратичная .'!~~'::;.'; . ошибка вычисленной задержки К ат =о, ~(«У»М») '":,«~,',":,; будет намного превосходить среднеквадратичную ошибку единич- 4~~-.~';.~;, ных измерений и, ««'«'" Таким образом, приходим к выводу, что для устранения неоднозначности измерений нерационально использовать выражения типа (8.3.2) и (4). В подобных случаях ошибки первоначальных измерений трансформируются во флуктуационные ошибки вычисленной задержки со значительным увеличением, что делает практичевки не'-,,' пригодным окончательный результат решения задачи.
231 8.6. Метод перебора возможных решений В (591 анализируется работа РЛС по нескольким боеголовкам ракеты. По результатам двух зондирований находятся неоднозначные замеры дальности. Диапазон поиска по дальности разделен на и ячеек. Номер ячейки служит целочисленной дальностью. Отклики РЛС для первого и второго зондирований записываются в виде векторов 2(«и 2(2 длиной и с булевскими координатами. Номера ячеек с ненулевыми координатами в векторах 1(( и 2(2 являются предполагаемыми значениями однозначных дальностей. Эти номера определяются неоднозначными замерами и следуют с периодами, равными периодам неоднозначности измерений. Для устранения неоднозначности измерений вычисляется вектор фиксации совпадений 2=- Я(:«1(2, где звездочка соначает логическое "и" по отношению к булевским координатам векторов.
Номер ячейки дальности, которой соответствует ненулевая координата вектора 2, является однозначной целочисленной дальностью. Учитывая вычислительные особенности решения задачи, изложенный метод устранения неоднозначности измерений можно было бы назвать методом фиксации совпадений. Однако для этого метода возможно применение другого, более универсального, вычислительного алгоритма. Именно этот алгоритм далее рассматривается в данном параграфе. Он же лежит в основе метода устранения неоднозначности измерений, исследуемого в последующих двух главах. В вычислительном алгоритме используется перебор допустимых вариантов решения задачи, поэтому метод устранения неоднозначности измерений будем называть методом перебора.
Метод перебора чрезвычайно прост и нагляден. Представим, что ошибки измерения отсутствуют. В правую часть уравнений (8.3.1) можно подставлять различные значения р, и р, (р, = О, 1, ...; р, = О, 1, ...). Те значения р, и р„при которых правые части уравнений совпадают между собой, являются решением системы уравнений. Двумерный перебор значений р, и р, является трудоемким процессом. А если уравнений больше, то количество проверяемых вариантов будет неприемлемым. Однако в данном случае нет необходимости перебирать все переменныс. Достаточно осуществить перебор только переменной р, (независимо от числа уравнений).
И для каждого значения р, следует осуществить проверку, существуют ли целые р„р;, ..., при которых правые части соответствующих уравнений совпадают с правой частью первого уравнения. При двух уравнениях р( является искомым решением, если выполняется равенство т, = Мос1(т, + р(Т„„2;,,) . (8.6.1) Зная р„задержку сигнала можно найти, например, по формуле с = ~+рТ„,. Если т, и .(, заданы произвольно, то число требующихся проверок уравнения (1) случайно и не превышает значения р,. 232 ебора ия алритма, кото- чины илось, я чис- двария с(~ ачные ок, то квадра- полу- ся по о ска- овож- бора.
чеиие Если задержку сигнала необходимо восстановить по трем :::рениым остаткам, то перебор значений р, (р, = О, 1, ...) следует ;: кончить тогда, когда одновременно выполнятся два равенства т, = Мо(1(т( ь р,Т„,; Т„з);1 т, = Мос1(т, + р(Т.(; Т.«) ( При отсутствии ошибок измерения сущность метода пер "-«~';.' "раскрывается формулой (8.6.1). При напичии ошибок измерен . -'.«ф:,:,;: горитм нуждается в корректировке. Перейдем к описанию алго „',:~",':!.;, учитывающего наличие ошибок измерений Последовательно перебираем значения р„начиная с нуля (р, = О, -:~~!~.;:",.: 1, ...). Для каждого р, осуществляем проверку неравенства ~ Сп (2(1<~ (8.6.2) „1«лб „* ( (и п2 ,,;.'~~~-';:2 гопп(1(х) означает округление х до ближайшего целого; Л, — не ,-'~л«;::-',.':;рая постоянная величина, выбираемая в зависимости от вели -*,.'Ф~,":,",ошибок единичных замеров т, и с, .
Если неравенство выполи ;,,"'„' то принимаем решение, что текущие значения р( и р, являютс ;$;~!;: лами утерянных периодов неоднозначности Т„(, и Т., а пре тельными значениями вычисленной задержки сигнала являютс Окончательное значение вычисленной задержки находим усред- :"~~:,;=;,', ' нением предварительных результатов т = (т(л + т(~«)('2. (8.6,3) Если значения р, и р, определяются правильно, т.е. однозн ;~~~':~::;:задержки находятся без так называемых аномальных ошиб (('«(2« ':;(: 'среднеквадратичная ошибка задержек т и т равна средне ",'«1Ф! '," тичной ошибке первичных измерений а„. Тогда из формулы (3) ' «!~".,!;:,:: чим, что пт = о, /Л Флук(уационные ошибки вычисленной задержки уменьшают :~~""=г.":, сравнению с ошибками первичных измерении, что благоприятн 1"! зывается на процессе передачи обнаруженной цели на автосопр денис.
Выводы свидетельствуют о перспективности метода пере Изложение в гл.9 и 10 ориентировано на более детальное изу :: свойств этого метода. 8.7. Использование квазинепрерывного сигнала с линейной модуляцией несущей частоты Представленный в 137, т. 3, стр. 3831 метод устранения неоднозначности измерений отличается от всех других методов тем, что в нем частота повторения импульсов не изменяется от зондирования к зондированию. Однако в одном из зондирований применяется линейная модуляция несущей частоты.
Предполагается использование КН сигналов с высокой частотой повторения импульсов, когда доплеровская частота может быть определена однозначно по результатам одного зондирования. В первом зондировании используется КН сигнал без модуляции несущей частоты. Осуществляется измерение доплеровской частоты полезного сигнала.
Во втором зондировании в частоту передатчика вводится составляющая, изменяющаяся по линейному закону. Пояснения, относящиеся ко второму зондированию, представлены на рис. 8.2. При обработке сигнала, принятого во втором зондировании, в частоту гетеродина вводится точно такая же линейная составляющая. В полезном сигнале на входе приемника линейная составляющая смещена по времени относительно линейной составляющей частоты гетеродина. В полезном сигнале, преобразованном на промежуточную частоту, линейная частотная модуляция устраняется. Однако появляется дополнительный частотный сдвиг. Чем больше дальность до цели, тем больше дополнительный частотный сдвиг.
г) Рис. 8.2. Частотные составляющие: а — зондирующий сигнал; 6 — сигнал гетероднна; в — сигнал, отраженный от близкого объекта, ва входе приемника; г — сигнал, отраженный от блюкого обьекта, на промежуточной частоте; д — сигнал, отраженный от далекого объекта, на входе приемника; е — сигнал, отраженный от далекого объекта, ва промежуточной частоте Дополнительную частотную составляющую, обусловленную ли: нейной модуляцией несущей частоты, будем называть псевдодопле.
ровской частотой. Частота полезного сигнала является алгебраической суммой доплеровской частоты и псевдодоплеровской частоты. Приемное устройство, выполняющее обработку сигналов на промежуточной часто'-те, не различает, применялась или не применялась линейная частот- ная модуляция зондирующего сигнала. Результатом измерения явля;.~".",:',:: ется суммарная частота Разность двух частот, измеренных в двух зондированиях, является :,;:,":;.-,.'.-'.;:.:;;псевдодоплеровской частотой. По величине псевдодоплеровской час- -:~-'.!; тоты можно определить дальность до цели Как отмечено в 137), такой способ измерения обладает невысокой -~;!!>';:,, точностью.
Но вместе с тем, в процессе обнаружения сигналов, путем "ф;~' ',.':'~~!":;обработки амплитуд на выходе многоканальной системы, одновре':,.;.~,',:, менно формируются точные, хотя и неоднозначные, замеры дально''"=:;;=:!-,.":стн. Целесообразно совместно обрабатывать замеры дальности, по- '~~~,"~':::лученные двумя разными способами. При этом дальность, найденная : -'~';»::;-' 'частотным способом ~т. е.
на основе измерения частот сигналов), ис',-к~я:; 'пользуется лишь для устранения неоднозначности измерений, полученных амплитудным способом Если псевдодоплеровская частота меняется в широких пределах, :.:то измерения суммарной частоты сигнала и измерения псевдодопле,-ровской частоты, обладают неоднозначносп ю. По этой причине не; однозначностью обладают и замеры дальности, получаемые частот:::ным способом. Период неоднозначности измерений частот равен час'тоте повторения импульсов Р'„.
Поэтому зависимость псевдодопле, ровской частоты7'от дальности до цели Я можно записать в виде ~' = ~- — Р;, (8.7.1) ЛА : где ЛР, — период неоднозначности измерений дальности частотным . способом В формуле (1) используется знак плюс, если девиация частоты пея,';редатчика за фиксированный промежуток времени отрицательна. ':При положительной девиации используется знак минус. Девиация частоты передатчика за время 2~И~!с равна + Р'..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
