Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения (2005) (1151792), страница 49
Текст из файла (страница 49)
В этом случае задержку сигнала, отраженного от цели, принимаем равной т = (тн) + т(2) + т(3) )/3 Если замеры не отождествились, то совершается переход к следую- щемУ значению Иь Перебор заканчивается, если замеры отождествились. Кроме того перебор необходимо принудительно прекратить, если значение т() 250 ,,превысит заданную максимальную задержку сигнала (или период пеоднозначности вычисленной задержки). Если перебор закончен, но замеры не отождествились, то такое :состояние эквивалегпно пропуску цели.
Изложенный алгоритм устранения неоднозначности измерений )нетрудно обобщить на любое число замеров. Сделаем замечание относительно неравенства ~ т" — т'3' ~ < Л,. Величина ткл получена усреднением предварительных значений вычисленной задержки сигнала и, следовательно, среднеквадратич(ф'.'; ная ошибка этой величины меньше, чем среднеквадратичная ошибка (Н П) (3) ,-;",'~~"-! величин т( ), т ' и т( '. Поэтому в упомянутом неравенстве вместо по- ~~!,'::роговой константы Л, можно использовать другую константу, кото- ::!":~";;!,:рая на 13 % меньше, чем Л, ,р"~: В общем случае, когда число замеров произвольно, значение по:,, ":: роговой константы, используемой при проверке неравенства т +" +т О), (2) — <Л„, '1Ф~.
": целесообразно определять по формуле Т П 23/2 Остановимся теперь на вопросах, связанных с порядком исполь)зования различных частот повторения импульсов. Выше предполагалось, что в процессе обзора в каждом угловом '::положении луча последовательно излучается сразу четыре КН сигна:,',((а, и лишь потом совершается переход в следующее положение луча.
;:;"Обнаружение цели осуществляется в соответствии с критерием "3 из .::4-х". Энергетические затраты оказываются одинаковыми для всех -'::,угловых положений, независимо от того, есть цели в том или ином ;-22 'угловом положении или их нет. Такой способ обзора нельзя признать рациональным. Целесооб- , ., ~2::разно изменить его так, чтобы больше выделялось энергии на те уг' ".," ловые элементы сектора обзора, в которых есть цель Ъ: ;ъз)'-'::;„По)келвине ле~ко реализовать, если в каждом угловом положении ::З/ .":излучать один сигнал, а затем переходить в следующее угловое по),'к~,~:','.:ложение. Если по результатам обработки сигнала зафиксированы ,ф'Превышения порога, з.о совершается возврат в соответствующее уг;/)(ь!!.';ловое положение для излучения в нем еще трех КН сигналов.
Реали- ( ",~~!:,: аующийся критерий обнаружения можно назвать как "1+ (2 из 3-х)" Но и этот способ обзора не лишен недостатков Осмотр сектора обзора производится КН сигналом с одной и той ".,':ф~,же частотой повторения импульсов. Если в каком-то цикле обзора :-: цель попала в мертвую зону на дальностной оси, то к следующему 251 циклу цель переместится и, скорее всего, в мертвую зону не попадет.
Однако, как отмечалось в з 5.7, возможно определенное соотношение между скоростью цели и временем цикла обзора, когда цель за время цикла обзора будет перемещаться из одной мертвой зоны в другую. Устранить этот недостаток можно путем использования нескольких наборов периодов повторения. Например, в первом цикле обзора используется первый набор периодов повторения импульсов, во втором и третьем циклах — второй и третий наборы. Начиная с четвертого цикла, снова используется первый набор и т, д.
Применительно к рассматриваемой задаче можно представить следующие три набора: Р( = 120, Р2 = 12б, Р, = 114, Р„= 132; Р( = 123, Р2 = 129, Р2 = 117, Р4 = 135; Р(=126, 2(2 =114, Р,=132, Р,=120 Первоначальное (пробное) зондирование выполняется сигналом с целочисленным периодом повторения р,.
Скважность для этого сигнала не должна быть меньше номинальной. Первый и третий наборы состоят из одних и тех же периодов повторения, но для первоначального зондирования выделены разные сигналы. Возможны и другие варианты. Например, используя в одном наборе 5 частот повторения импульсов можно реализовать критерий обнаружения "(1 из 2-х) + (2 из 3-х)". 9.5. Устранение неоднозначности измерений доплеровской частоты Периодами неоднозначности измерений доплеровской частоты для двух КН сигналов являются частоты повторения импульсов Гп( н Р,2.
Записываем равенства,~ =,г; е л(2с„( и~'= 6+ п2Г,2, где(' — истинное значение доплеровской частоты, Г( иЯ вЂ” остатки, и, и пз — целые числа. Изь(еренные значения остатков представляем в виде ~; =/; +х,п и 72 =.Г +х2аг, где х, их,— независимые нормальные случайные величины с нулевым средним значением и единичной дисперсией, и- — среднеквадратичная ошибка измерения. Неизвестные целые числа и; и (ц могут быть как отрицательными (отрицательная доплеровская частота), так и нулевыми или положительными (положительная доплеровская частота). Поэтому диапазон значений перебираемой целочисленной переменной (обозначим ее через и,) включает в себя как положительные, так и отрицательные числа.
Границы этого диапазона определяются размерами области обнаружения по доплеровской частоте. Для каждого перебираемого значения и, осуществляем проверку неравенства 7-о2 -(22 ~ „- (9.5.1) (о Г"(и = (г, -г (2(Ь„; г "' = гз + (2Е„; мз = гошЫ ~п2 / ,,,:.аппп(1(х), как и прежде, означает окру~ление х до ближайшего целого, -ф — - пороговая константа, значение которой будет определено ниже. Если неравенство (1) выполнилось, то принимаем решение, что '; (';,:"зпа(меры Я и 72 отождествились. В этом случае доплеровская частота $;обнаруженных КН сигналов принимается равной 1' = (( (о -г 7'('2)/2 (95 2) Если учесть, что х, — хз = ххГ2, где х — нормальная случайная ве:;;.личина с нулевым средним значением н единичной дисперсией, то ; неравенство (1) можно записать в виде ) х и г Г2 ' ЬР ! < Л,, ' ГДЕ Ьп ' = (( ( (' М! и ' п() — ((2 и' Ъ2Ь п2) Когда перебираемое значение и, достигает истинного значения (';:,числа утерянных периодов неоднозначности ль величина ЬЕ обраща!';:ется в ноль.
Если при этом неравенство (1) выполнится, то неодно'::;значность измерений доплеровской частоты будет устранена пра:. вильно. Если же при и, = и, неравенство не выполнится, то правиль"...: ное решение в процессе перебора будет пропущено Вероятность выполнения неравенства при ЬЕ= 0 (когда г( = л,) "„:"обозначим через 27. Оценки этой вероятности представлены в :гибл.9.7. В расчетах использовалось соотношение ог — — 0,22.(1(Т,), где 1';:,-Т,— длительность обрабатываемой пачки импульсов КН сигналов '-."':,';:(см.
Ь 9.1). Таблица 9.7 (9.5.3) Вероятность ие пропустить правильное решение По результатам, приведенным в табл.9.7, приходим к выводу, и что пороговая константа в неравенстве (1) должна быть равна "; Л' = 0,Ь.(1(т„) Неравенство (1) может выполниться и при и, ~ и,, когда значение -' ЬЕ отлично от нуля, но достаточно мало. При этом возникнет ошибка ;- устранения неоднозначности измерений. Вероятность возникновения 253 подобной ошибки обозначим через Р. Оценки вероятности Р представлены в табл. 9.8. Таблнпа 9.8 Вероятность возникновения ошибки Если в процессе перебора неравенство (1) выполнится при ~, = л, — 1 и ~з = л, — 1, то получим решение с ошибкой, равной среднему значению частот повторения импульсов (в данном случае эту ошибку с полным правом можно называть аномальной ошибкой). При ч, = л, — 1 и ч, = л, — 1 получим бр = Р,э — Р,ь Сравнивая это соотношение с данными из табл.
9.8, приходим к выводу, что означенная аномальная ошибка будет возникать редко, если частоты повторения импульсов отличаются, по крайней мере, на величину 1,6. (1/Т.). Ранее, при анализе аналогичной аномальной ошибки устранения неоднозначности измерений задержки, был сделан вывод„что периоды повторения импульсов должны отличаться между собой, по крайней мере, на длительность импульса. Простой проверкой можно убедиться в том, что если периоды повторения отличаются на длительность импульса, то в представляющих интерес случаях частоты повторения импульсов будут отличаться более чем на 1,6.(1/Т,). И лишь при довольно низких частотах повторения импульсов, когда частоты повторения не превышают величину 1,6 Д/Т„это утверждение теряет силу (здесь Д вЂ” номинальная скважность).
Следовательно, при выборе частот повторения импульсов КН сигналов нужно в первую очередь обеспечить условия для устранения неоднозначности измерений задержки. Если это будет осуществлено, то в практических случаях автоматически выполнятся условия, необходимые для устранения неоднозначности измерений доплеровской частоты. Неравенство (1) может выполняться в ряде случаев, когда ч~ существенно отличается от ль Исходя из этого обстоятельства, находится период неоднозначности вычисленной доплеровской частоты. Оценим вначале период неоднозначности вычисленной доплеровской частоты, основываясь на китайской теореме об остатках.
Так как Т„=ргт„и Т,.д — — ргт„„то периоды неоднозначности измерений доплеровской частоты можно представить в виде Р;~ — — Р, Р.„ и Р„з = Р,.Р„„, где Р; = Р„Р2 = Рь Р„= 1/(РгРя т ) = Т /(Р~ Р,). Если не учитывать ошибок измерения доплеровской частоты, то можно применять китайскую теорему. Тогда получим, что при взаимно простых р, и р, период неоднозначности вычисленной доплеровской частоты ,Г равен Р1Р;Р„., =-/„. При анализе устранения неоднозначности измерений задержки было установлено, что ошибки измерения необходимо учитывать. В .этом случае период неоднозначности вычисленной задержки может :,оказаться совсем другим, чем период неоднозначности, найденный 'по китайской теореме. Нечто похожее имеет место и при устранении неоднозначности измерений доплеровской частоты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
