Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения (2005) (1151792), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Отличительная особенность для доплеровской частоты состоит в том, что при высокой частоте повторения импульсов реальный пери.„';,;,~,::„,од неоднозначности вычисленной доплеровской частоты (т. е. период 'ф~~!:,;;.:;неоднозначности, найденный при учете ошибок измерения) оказыва";;::-'ф».-;-' ~тся таким же, как и период, найденный по китайской теореме. Это ;-;,~-,-',:.утверждение справедливо, например, для КН сигналов при '::;~,.-"':,Д„= 12МГц, д = 6, от — — 0,22.(1/Т.), Т.= 3 мс и при номинальной При снижении частоты повторения импульсов появляются усло- ~!,::~~к!,вия для относительно более частого выполнения неравенства (1) в ; »',Гпроцессе перебора целочисленной переменной ~ ь Из-за этого оказы- -'Ф::.
:.'. ~;::;-:;вается, что уже при д = 10 нельзя считать, что период неоднозначно:.'я1 ~,"::.сти вычисленной доплеровской частоты равен /;,. А при дальнейшем ;:~ '~;:;:уменьшении частоты повторения импульсов дополнительные реше;"., 'иия приобретают четко выраженную периодичность. Появляется "1, 1:„'" )!~' .;:;возможность сделать вывод, что при наличии ошибок измерения пе,"' "" .-,';,:::риод неоднозначности вычисленной доплеровской частоты равен 1/Т, '~ ''':;:,:;:где Т вЂ” длительность импульсов КН сигналов Обращаем внимание на то. что этот вывод относится к случаю 1: взаимно простых р, и р.. Теперь представим себе, что р, и р не являются взаимно просты.;-,:;"ми.
РЬмерения осуществляются двумя КН сигналами с целочислен: ными скважностями Д, и Дз, причем значения Д, и Д, являются взаг~г;,'-" имно простыми числами. Тогда Т„„= Я, Т, Ты= й Т, Ры = К Р,'„, :;":.,; ~~;,:,'Р„з= Р,'.Р", где Р,' = Дь Р,' = Дь Р.', =1Щ.Я, Т). ПеРиод неодно'-"„',,'"; .';,:'- значностн вычисленной частоты, найденный по китайской теореме, в ~;,", "::)в данном случае равен 1/Т. Этот результат совпадает с тем, который ~;.', ='„;„' получается при учете ошибок измерения в общем случае В 85.3 исследовалась неоднозначность измерений доплеровской 1 ;.".'::частоты, и оценивались потери из-за частотной неоднозначности '".~':,' В:;"1Показано, что область обнаружения по доплеровской частоте не мо,'ь -:,"','::,жет состоять из неограниченного числа частотных интервалов неод:":~к:!;::-,Нозначности (в отличие от области обнаружения по задержке), Если "::'!~!.')допустимый коэффициент потерь на краях области обнаружения со:ставляет -2,42дБ, то область обнаружения не выходит за пределы !.йнтервала от — 1/(2Т) до +1/(2Т).
Следовательно, в практических слу:-'"чаях период неоднозначности частоты, вычисленной по двум заме'-'; Рам, будет больше размера области обнаружения. Это значит, что для ,устранения неоднозначности измерений доплеровской частоты все- :гда достаточно двух замеров. 9.6. Одновременное устранение неоднозначности измерений доплеровской частоты н задержки рл = 200, р, =-210, р, = 190, р,--220. 256 Алгоритм устранения неоднозначности измерений задержки излагался ранее. В этом алгоритме замеры задержки вначале пересчитывались к единому моменту времени. Такой пересчет возможен лишь в тех случаях, когда известна радиальная скорость цели (или доплеровская частота сигналов). Чтобы и в данном случае можно было осуществить пересчет замеров задержки, вначале необходимо устранить неоднозначность измерений доплеровской частоты. Излагаемая ниже процедура отождествления замеров частоты применима только для простого варианта неоднозначности измерений, когда область обнаружения по доплеровской частоте перекрывается двумя инзервалами неоднозначности.
Эта процедура несколько отличается от соответствующей процедуры, изложенной в предьцлущем параграфе. Далее считаем, что цель обнаружена в К зондированиях; К > 3. При использовании КН сигналов с высокой частотой повторения импульсов доля мертвых зон оказывается сравнительно большой (см. 1З 5.7). Это главный недостаток сигналов с высокой частотой повторения. Однако при уменьшении частоты повторения появляется неоднозначность измерений доплеровской частоты. В данном параграфе рассматривается алгоритм обнаружения дели, использующий сигналы, при которых неоднозначны как измерения задержки, так и измерения доплеровской частоты.
Ограничимся самым простым вариантом неоднозначности измерения доплеровской частоты, когда по данным одного зондирования нельзя определить движется ли цель "на нас" или "от нас". Такой вариант появляется при стремлении уменьшить частоту повторения импульсов, но уменьшить настолько, чтобы на оси доплеровских частот в области обнаружения располагалась только одна мертвая зона.
Эта мертвая зона закрывает окрестность нулевой доплеровской частоты. Другие частотные мертвые зоны располагаются вне области обнаружения. Для высоких частот повторения отсутствие неоднозначности измерений обуславливалось неравенством Г„ > 2Г„ ,. В области обнару>кения будет располагаться одна мертвая зона, если г, > Г„„, + Л(, где Лу"= 0,5.Я ~Т.) — половина ширины мертвой зоны (см. ~ 5.7). Отсюда следует, что частоты повторения импульсов в рассматриваемом здесь алгоритме будут почти в 2 раза меньше по сравнению с частотами, которые фигурировали в з 9.4.
Примером могут послужить КН сигналы при целочисленной длительности импульса л1= 10. Один из наборов целочисленных периодов повторения импульсов может иметь вид: Обозначим Тл~Л =-;л„'.л-ллем;л, /л= 1„..., К, 7;. — замеры частоты, чкы — частоты повторения импульсов, К У=-'-Х "' К ли Целочисленная переменная л неизвестна, ее предстоит опреде.лить. Истинными значениями этой переменной являются — 1 (если цель удаляется) и 0 (если цель приближается). Из двух значений л = 0 и я = — 1 отбирается то, при котором выполняются неравенства (9.6.1) ;~~,,> где Л вЂ” пороговая константа, определяемая формулой 1'К вЂ” 1 0 8 К эГ2 Т. Величина у", соответствующая отобранному значению л, являет::,';„" ся результатом устранения неоднозначности измерений частоты Если не нашлось значения л, при котором выполняются неравен!,: ства (1), то считаем, что исходные замеры доплеровской частоты не '-'. отождествились.
В таких случаях исходные замеры признаются не,:::::::, пригодными для дальнейшего использования. После успешного устранения неоднозначности измерений часто.!; ты можно переходить к устранению неоднозначности измерений задержки. Устранение неоднозначности измерений задержки при известной доплеровской частоте было рассмотрено ранее По результатам статистического моделирования алгоритма, пред- ";::, ставленного в данном параграфе, оказалось возможным сделать вы';-',,'л!'" .' вод, что вероятность правильного устранения неоднозначности изме- :~~".,:.' ' рений частоты и задержки близка к 1 9.7.
Совместное использование квазинепрерывиых сигналов с разными длительностями импульсов Использование КН сигналов с частотами повторения импульсов порядка 2Г„„, или Г„„., ч ф'привлекательно главным образом потому, что в этих случаях в области обнаружения нет частотнь>х мертвых зон, закрывающих ненулевые доплеровские частоты. Но доля л '", '' мертвых зон на оси задержек при этом будет сравнительно большой. Стремление уменьшить негативное влияние мертвых зон побуж::„:,':„дает использовать в процедуре обнаружения КН сигналы с разными длительностями импульсов.
Например, если первоначальное зонди;::'' рование в каждом угловом положении луча осуществляется с часто- 257 ) ой повторения импульсов 2Р'„„„, то после обнаружения цели в этом зондировании доплеровская частота будет известной !неоднозначность измерений отсутствует). В последующих зондированиях можно увеличить длительность импульсов К1-! сигналов в 2... 4 раза. Необходимо лишь отследить, чтобы измеренное на первом этапе обнаружения значение доплеровской частоты не закрывалось мертвыми зонами на последующих этапах обнару>кения. Для этого частоты повторения импульсов Г„» ()( = 2, ..., К1 нужно выбрать так, чтобы измеренное значение частоты не попадало в окрестное~и точек (Г,», где ( — любое целое число, как положительное, так и огрицательное, Увеличить длительность импульса в последующих зондированиях можно и в том случае, если первоначальное зондирование осуществляется с частотой повторения импульсов порядка Г„„„+ ф: При этом несколько усложнится алгоритм выбора частот повторения импульсов на последующих этапах.
Если (, — неоднозначный замер доплеровской частоты на первом этапе обнаружения, когда использовалась частота повторения импульсов Г,(, то частоты повторения импульсов на последующих этапах обнаружения необходимо выбрать так, чтобы в окрестности точек Ы",» не попадали не только значения частоты Я, но и значения Т( — Г„(. В качестве способа, с помощью которого можно уменьшить влияние слепых скоростей, в !11, 91 рассматривается использование нескольких несущих частот. В данном случае выбор частоты повторения тоже можно комбинировать с изменением несущей частоты. Следует только иметь в виду, что использование нескольких несущих частот может привести к изменению характеристик обнаружения цели.
Во всех обсуждаемых случаях удается для последующих зондирований увеличить длительность импульса по сравнению с длительностью импульса в первом зондировании. Однако, если все же в некоторых условиях, создающихся в реальном масштабе времени, по каким-либо причинам увеличение длительности импульса будет нежелательным, всегда можно закончить осмотр углового положения зондированиями с первоначальной длительностью импульса. В этом варианте увеличение длительности импульса в последующих зондированиях производится не всегда, а только при наличии соответствующих возможностей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
