Трухачев А.А. Радиолокационные сигналы и их применения (2005) (1151792), страница 7
Текст из файла (страница 7)
При попадании параметров :";, сигнала в как,ю-либо мертвую зону сигнал бланкируется и, слелова- ''",~ "тельно, не может оыть обнаружен. Если Р,, вероятность попадания ,;:,,„'параметров сигнала в мертвую юну, то усреднение отногасния сит:;,)) на.ь)шум ласт коэффициент поз ерь 51,„, — ! — Р,„. При негьграниченном '; увеличении амплитулы сш нала веро)г) нос)ь его обнару>кения, полу- ,$ 33 451' Рис. 2.4. Весовая функция косинус-квадрат без пьедестала (1) н весовая фунюшя Хеммнлгз (?) ионной функции пользуется обра- орреляц риеме ис ляется формулой е) = а8(е)(?о(е), где внением опреде вид (ЕЕ( мый ура (2.3.2) сымаем >хи,'! е' 'о(Е)е " (2.3.3) (3) в (1.2.7), полу- тявляя Ьо й+ —, (23 4) ц(е) = и -' (1 .
и) сов (ле(РЕ, (23 1'! Г1 1:~1 ченцов( с исееользОВянием усре>е(!сино!'О Отноеления сю ня<(((лум. Оэ— де> с(рсмепься к 1. В то же врем>е, Очеве(л((0, 'по нз иемОм,ее„(е Веро- ятность обнаружения сигна:ш в рзссыатре(вас>ЕОМ е(римере Еее мох ег Оьпь ОО.(ьелс. чем 1 — Р„. Сечение автокорреляционной функции прямоугольншо импульса вдоль "еасео'ее(ое! оси отличаееся сравнительно Вь соким ) ровном бо ковых лелес екав (см.
рис,. 2.1). Если Отношение се(!.сеял?(е(ум болылое:, то пороговый уровень может быть превышен не только в канале, на- СТРОЕННОМ На ДОЕЕЛЕРОВСКУ'ЕО ЧЗСТОТУ' СИГЕЕЕЬЕЕЗ., НО И В ДРУЕ ЕЕХ КЗНЯЛЯХ Такой сигнал будет маскировать более слабые сигналы даже то!да, когда ое(и Отлн'Езются доплеровской частотой. Для устранения полобноео недостатка применяют специальные ме !оды обработки сигнала 123; 37, т.
31. При этом вероятность обнаружения полезных сигналов несколько снижается (появляются энергетические потери), но зато предоставляется возможность управления уровнем боковых лепестков. Снижение уровня боковых >шпестков на частотной оси достигается цри введении временнои весовой обработки. Суть временной весовой обработки состоит в использовании <огибающей онори(>го сигнала е?((е) вместо огибающей (>о(е).
Огибающаа 1, Е(е) фоРМИР)етсЯ из огибающей входи<>го сигнала Ц(е) ну~ем умножения се на весовую фУНКЦИЕО. Формирование новой огибаю(цей сигнала путем испольк ванна весовой фуш<ции будем называть "в>вешиванием'" нсхо>июй огибяклцсй, 11> формулы (1.2.7) видно, что функция 1Г(о(0, -й), 'совладав! с амплитудным се(ектрсы сиг>!Зла Г(е) =-1.',(е)1,",(е). По>гому ВозможНО ИСПОЛЬЗОВЗНЕЕЕ ЗЕ(ЯЛОГИЙ СО СПЕКТРЯЛЬЕЕЫМ ЗНЯЛИЗОМ СИГНЗЛОВ.
Если нет весовой Обработки и Це) является прямоугольным импульсом. То первый боковой лепесток спектра имеет сравнительно большой уровень. Амплитуды других лепестков, бывают по закону 1йо, Такая же ! Снленция сохраняется и в том случае, если импу:еьс не является строго прямоугольным, но сгиба с!лая импульса имеет резкие скачки. (1те>бь! изменить описанную ситуацию, необходимо (тлздиз.ь края оы(бающей импульса (/(Е).
Може(о о „„; зть такую весовую функцию, побы ока Екав огибшощсй не было. 14 если при этом первая производная сгиояющей булег иметь разрыв нз краях импульса, >о змплнтулы спектра (ьееых лепестков будус >бывать по закону 1!ш Однако уровень первых ооковых е(епсстков прн эгом ос сапе(ся сравнительно высоким. Уловлетвориеельные результаты можно (кшучптеь есле! исеюльзова еь Весовую функцию гила косинус-квадрз к копстан(а (Е(ьедестзл).
Но>во шющая Видоизменять весов)к> (0=а я 1), 7' . дллгельность импульса. Функция Де) при ывастся весовой функцией ти(ез косинус-квадрат с пьедестаи а.=-0 использукпся названия: косинус-квадрат без пье(ее- совая функция Ханна 148, 24,1. При а — —. 0 амплнгулы частотстков взаимно корреляционной функции спядиот по закону ее,,;,~.~ф~>е» При а = 0,08 имеем весовую фупкцик> Хемминга (см.
рис.2.4), :>.",:::.-;~~~~'" й?(ЕЛ>ревя широко применяс-сея из-за того, что первь.'е боковые лелеет-;.':,::.;,; .;~~~Дладаеот достаточно низким уровнем. <;:!,";„'>~~~-":",:;:Ори весовой функции Хемминга хотя и остаются скачки огибаю:,''-"~ф~й йз краях импульса, но эти скачки незначительные и поэгому за— -';;.„~~-"пн'; 1/Я> для блих<них боковых лепестков не действует ";::,;,-'.-";; ' 8(Е) ' ,."„:-';'-,:О 0 7>2 !;';,-;.":;:,,'Перейдем теперь к анализу взаимно к ",;~!)СЕМОУГОЛЬНОГО ИМПУЛЬСа, КОГДа ЕЕРИ ЕГО П "-',.'ВЕ1)Т))а с весовой функцией (1) .:.-~='-;е~!::::::':ЮГИбавщая ПрИНИМаЕМОГО СИГНаЛа С(о(Е) ;:..""''~~~~).1).
Огибающая опорного сигнала имеет ;;::;;:;,Ф'; —:::,' ' нормировочный множитель, определяе ~ 1 (7,(Е)1' ;;.!:::"М:коеторого можно получить а = 2/ Д1 ь а) ! '!':: Учитывая, что сов х=-(1 ьсоз2х)/2, ззпи ай(е)=ек(е """ ьво+ ! с (е) =- г,(7„(е)е >г - В е> (е) ч г~С ::'2':,'э.",де:В ! = В, .= а(1 — <2)(4; Во.= и(1 (- а)?2. Поде - ":,".(К!:,,';::!С?ео(т, й) = В,СО,( т, й — --~ э Ь,Соо(т, й) ° ~~(ВСсо(т, й) определяе ! ся формулой (?.1.2) о — з .— — Г— -50~ й 1 5 27",17 15 2я«Т 5 Ю а« , «1113«.,::".5 0 ««о « Х- 1: —.' «,~Х,,-. У„), , «« я1п(лу) 1 — у, уо Ом(0 О) во ку 1.— )а --- »2 1(2я!Т й):=-0 и омикк.
эн нелосга го !(сис окой о юй моц ) При з««« * язв. ;.,=: «1-„::~дним фо г оа«йно :овин« 525 п( Т ),„=1С„(О,О)1« -. -;;. 36 мул (3) и (1.3.1) нетрудно вывесзи формул) лдя автокоррефункции опорного сигнала 52) =,г~ ~ е,,в, е ' боо~ т»оз л — 2я 2к) 7' Т~ а (3) полсказывает еще один способ реализации весовой сигнала. я Со(~) является огибающей опорно«о си«нала в оптималь- обнаружения, настроенном на некоторое значение допле- астозы. Функция Г (г)е"'"' тоже является огибающей опорно«о сигнала, но настройка по частоте (в герцах) соответствующего канала обнаружения отличается на 1«'Т от настройки канала с опорным сигналом (уо(г).
Настройка канала с опорным сигналом (/о(г)е '«'л тоже смещена на величинУ 11Т относительно настРойки первого канала, но смещение имеет другой знак. Можно реализовать многоканальную систему, каждый канал которой настроен на оптимальный прием си~нала с теми или иными значениями задержки и частоты.
Расстройка между соседними каналами по частоте должна быль равной «~Т) М, гле М -- целое положительное число (например, М вЂ” — 1 или М = 2), Выход каждого канала обнаружения перед детектированием подвергается корректировке„ при которой в соогветствии с формулой (3) к комплексному результату обработки добавляются с определенным весовым коэффициентом выходы двух каналов, расстроенных по частоте на — 1/Т и -', 1«Т относительно корректируемого канала.
Откорректированный выход будет определяться формулой где Х » У« — - первоначальные выходные величины (до коррекции) Х ь(у = ~х(1)((7»(«' — т,)е'"'««о')е""яй; и== — 1,0,1 х(г) — входная реализация; т; и оо, - — параметры настройки канала выход которого подвергается корректировке. При весовой обработке появляются дополнительные энергети«ескис потери, обусловленные неоптимальностью обработки.
Коэффициент потерь равен При весовой функции без пьедестала, когда а =- О, 101л з1„, .= -.1 76лБ А для хемминговской весовой функции 10!о «1«,,:. — 1,34 лБ. ца рис. 2.5 представлены сечения взаимно корреляционных функ- вдоль час«отпой оси, коыза задержка принимаемого сигнала совает с задержкой, на которую настроен канал обнаружения. В этом «~ае можно достичь хороших результатов по подавлению частот- . боковых лепестков Так, при использовании весовой функции Ь1инга., уровень четверто«о (самого большого) бокового лепестка тавляет -44,0дБ относительно 1. Уровень этого же лепестка отнотельно максимального значения взаимно корреляционной функции ., „55«~,,:,~уо (О, 0)1 составляет — 42,7 дБ ":;::~во,",«"„":,".",,".Обращаем внимание на то, что уровень бокового лепестка может "::",-~~~!~(~)(бчцтываться как от 1, так и от значения 1С,о(0, 0)~.
При отсчете от 1 :-'';:,'~Х;-„~~))улучаемый уровень будем называть абсолютным уровнем бокового ';;,.„:'.'„«5«чм««паства, при отсчете от К' о(О, О)~ -- относительным уровнем боко' — «1о»=:"~л'-'т««Э лепестка :;;-.".-"«11':::!'":;,'., )01ц ~С~о(0, й)15 10 1ц1С,о(0.12М' ' ' г«::"6: Рнс. 2.5. Сечешж взаимно корреляционных функций прямоугольного импульса: а — - при весовой функции косинус-квадрат без пьедестала; 6 — —.
««ри весовой функции Хемминга формул (4) и (2.1.2) можно получить следующее выражение: ), уо == Я-»а)7(2а) . Теперь нетрудно заметить, что ри у = 2, 5:3, .... Кроме того, С,о(0, »2) =- О еще при ергстических потерь, весовая обработка обладасз. еще тком. При весовой обработке происходит расширение стка сечения взаимно корреляционной функции. Если бработки, то ширина главного лепестка по уровню по1ности составляет 0,886 (2я!Т), а по нулевому уровню весовой функции косинус-квадрат без пьедестала соот- При а — 0,03 наибольший боковол к»пес»ок ф,!1кции ~С„(т.(!)! зоспнаст своего максимума В то»кс т —.0,40 Т, 12 4,»!9(2шТ!. У1»!»- вень з! ло пенес!ка составляег — 40,3дБ. Резуль»2! моягно очи»ать удогасзвор»!'»е!!Ьнь»м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
