Финкельштейн М.И. Основы радиолокации (1983) (1151793), страница 45
Текст из файла (страница 45)
4.22. Оптимальная обработка сигналов движущихся целей на фоне пассивных помет 4-4 б бс>„. бгб бейегее 4 ге б) г гг'г„' гг-б 4 бг б 4 тбб б) т бй т бггг г линии на рнс. 2.19) следует использовать режекторный гре. бенчатый фильтр (РГФ).
Центральный «зуб» такою фильтра соответствует частоте /е, а остальные сдвинуты в обе стороны на величину, кратную Р . Если мешающие цели имеют заметную собственную скорость, то полосы пропускання РГФ сдвигаются на ч- Р . Прн наличии разброса скоростей полосы пропускання соответственно расширяются. На рнс. 4.21, а изображен амплитудно-частотный спектр пачки когерентных раднонмпульсов на частоте /т = /а ~ ~ Ри, а на рнс. 4.21, б энергетический спектр помехи У (/) на частоте /» = /е +. Рдп. Межпернодная оптимальная обработка осуществляется с помощью фильтра с характернстнкой 5 (/)/1А/ + У (/)).
Такой фильтр можно разбить на полосовой н режекторный гребенчатые фильтры (ПГФ н РГФ) с АЧХ Я (/) (рнс. 4.21, а) н 1/(А/е+ У Д)1(рнс. 4.21, в). Заметим, что фильтр с характеристикой В (/), в свою очередь, разбивается на СФ внутрнпернодной обработки (огнбающая «зубьев» 8 Д)1 н равномерный гребенчатый фильтр межпернодной обработки.
йбй ется от спектра сигнала неподвижной цели лишь сдвигом па доплеровскую частоту Ря. Поэтому для оптимальной обработки таких снгнрлов на фоне белого шума требуегея фильтр, согласованный с однночнымн раднонмпульсамн пачки (центральную частоту которого обозначим /е), н полосовой гребенчатый фильтр (ПГФ) с частотой центрального «зуба»/е ч- Рл, остальные полосы пропускання ПГФ отстоят в обе стороны на интервалы, кратные Р,.
Йля подавления мешающкх отражений от малоподвижных целей, спектр которых Ас(/) сосредоточен вблизи точек /е + АР „прн большом числе импульсов в пачке н узкополосной помехе (сплошные Таким образом, устройство оптимальной обработки включает три фильтра: СФ внутрипериодной обработки (его центральная частота г — )а -е- Р ) и СФ межпериодной обработки, который включает в себя накопитель (ПГФ) и подавитель (РГФ) (рис. 4.22).
Как видно, накопитель «настроен» на скорость цели, обеспечивая оптимальную обработку пачки импульсов на фоне белого шума, а подавитель — на скорость помехи, обеспечивая ее режекцию. Порядок включения фильтров ПГФ и РГФ может быть изменен. 4. Системы оптимальной обработки сигналов с подавле нием пассивной помехи. При рассмотрении в 5 4.4 схем пнгкбт в г„гй г ~хх и г„гйг Рнс.
4.23. Структурная схема СДЦ прн некогерентной межпернодной обработке когерентной обработки не учитывалось движение цели (Рп —— =0). При этом возможны два варианте построения: накопитель на промежуточной частоте (ПЧ) (рис. 4.13, в), когда ЗубЬя ПрОПуСКаиня ПГФ НаСтрОЕНЫ На ЧаСтОтЫ га -р. АРео и накопитель на видеочастоте, когда зубья пропускания ПГФ настроены на частоты йР„. Последнее достигается преобразованием ПЧ до нулевой частоты с помощью синхронного детектирования в квадратурных каналах.
В каналах образуются видеоимпульсы, амплитуды которых пропорциональны косинусу и синусу разности фаз сигнала и опорных колебаний, т. е. могут иметь различные знаки (см., например, рис. 2.20, б). Поэтому каждый из ПГФ должен обеспечивать накопление импульсов пачки как положительной, так и отрицательной полярности. Однако, как будет видно из рассмотрения устройств обработки (Э 5.2), на практике широко используются однополярные ПГФ, которые применимы при некогерентной обработке, когда накопитель расположен после амплитудного детектора огибающей (рис. 4.18).
Если теперь перейти к случаю смеси сигнала от движущейся цели, цасснвной-помехи и шума, то схема иекогереятной обработки рис. 4.И должна быть дополнена подавителем в виде РГФ перед амплитудным (двухтактным) детектором Д (рис. 4.23). Как в когерентных, так и в псевдокогерентных РЛС может использоваться фазовый детектор (ФД), поэтому энергетический спектр пома- зав хи будет иметь максимумы на частотах лР„~ Р„, (см. рис. 2.20, в). При отражении от малоподвижных гидрометеообразований и местных предметов Р„я жО, так что отдельные лепестки спектра помехи расположены на частотах ЙР„.
Иногда используются компенсаторы <скорости ветра», в которых специально изменяется частота когерентного гетеро- дина, действующего на фазовый детектор. Для рассматриваемого случая Рх — — О РГФ может быть видеочастотным (но рассчитанным на обе полярности импульсов) с зубьями режекцин, настроенными на частоты йР„(рис. 4.23).
Во избежание потерь детектор должен быть также рассчитан на обе полярности (двухтактный детектор). Перейдем теперь к когерентной обработке в рассматриваемом случае движущейся цели в присутствии не только шума, но и пассивной помехи. При этом схема обработки на промежуточной частоте ~„р (рис. 4.13, в) дополняется подавителем (РГФ). Так как полосы пропускания ПГФ должны быть настроены на частоты Д„р ~ АР„+ Рд (или ~„р -~ -ь.
ЙЄ— Рх), то при отсутствий априорных сведений требуется многоканальная схема с изменяющейся от канала к каналу частотой когерентного гетеродина 1, + ~,р + Р„ где 1 — номер канала, а значения Р; охватывают все возможные значения Рх или — Рд. На рис. 4.24 изображен один из каналов. Для использования видеочастотных устройств межпериодной обработки в когерентной системе необходимо видоизменить схему с квадратурными каналами рис.
4.13, б. Как следует из 5 4.1, при корреляционной обработке сигналов со случайной начальной фазой в видеотракте требуется использовать четырехканальное устройство. Это остается в силе и для СФ. В данном случае для Р„„= О и Рд Ф О фазовые детекторы в каждом данале преобразуют пачку радиоимпульсов в видеоимпульсы, модулированные доплеровской частотой Р„. Они проходят через РГФ (полагая, что составляющие спектра АР„-ь.
Р„, лежат вне зон режекции) и далее должны быть преобразованы в составляющие АРя. Для компенсации неизвестной частоты Рд необходим набор пар квадратурных каналов, в каждой из которых производится, кроме того, формирование косинусной и синусной составляющих. Такой фильтр можно рассматривать как комплексный (рис, 4.25). В нем используется второй опорный сигнал с частотой Рп где 1 — номер квадратурных каналов, так что, как и выше, значения Р; должны охватывать все возможные доплеровские частоты Рд.
2вг Полагая, что с выходов РГФ поступают составляющие соз [2п (йР + Рд) (+ <р! и з!и !2п ЯР„+ Рд)(+ !р), получаем на входе ПГФ при Рд = Р, для составляюЩих ЙР + Рд соответственно: соз [2л (АРд+Рд)т+гр! соз 2 пР!! — з!п [2л (АРн+Рд)2+ + !р! з[п 2 пРт( = соз [2п (ЙРв + Рд — Р!)( + ср! = = соз (2пйР„г + !р); $!и [2п(йР +Р ) г + гр! соз 2пР! (+ сов [2п (нРд+Рд) г+ + !р! з!и 2пРг~ = яп [2п (йРи + Рд Р!) Г + <р! = = з!и (2пАР„1 + гр).
Рис. 4.24. Структурная схема СДЦ ири когерентиой межпернодиой обработке Рис, 4,25. Структурная схема СДЦ с квадратурными каналами и видеочастотнымн устройствами межпериодной обработки После компенсации частоты Р спектральные составляющие сигнала„сосредоточенные вблизи частот ЙР„, проходят через ПГФ, на выходе которых имеются квадраторы, а затем сумматор. Что касается составляющих ЙР— Рд на выходе РГФ, то оии, как легко видеть, преобразуются на выходе комплексного фильтра в составляющие АР— 2Рд.
Последние подавляются в полосах задерживания ПГФ, кро- 262 ме составляющих с Рд- г„/2, которые проходят через полосы пропускания ПГФ в виде полезной информации. Рассмотренная схема чисто когерентной обработки обычно не применяется из-за большой сложности. На практике широко используются системы комбинированной обработки, в которых подавление пассивной помехи с помощью РГФ сохраняется в когерентных квадратурных каналах, а на- ад лглглйа Рис. 4.26. Структурная схема СД11 с квадратурнымн каналами и некогерентной межпериодной обработкой копитель выполняется некогерентным (рис. 4.25). Применение таких схем имеет смысл особенно в связи с подавлением влияния так называемых «слепых фаз» (см.
2 5.5, п. 5). Глава 5 УСТРОЙСТВА ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ И БОРЬБЫ С ПОМЕХАМИ 6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕРВИг4НОИ ОБРАБОТКЕ РАДИОЛОКАПИОННЫХ СИГНАЛОВ 1. Основные этапы первичной обработки. Содержанием первичной обработки радиолокационных сигналов является: !) внутрипериодная и межпериодная обработка сигналов, в том числе с использованием СДЦ и других средств борьбы с помехами; 2) автоматическое обнаружение полезных сигналов в смеси сигналов, шумов и помех, поступающих с выхода приемника; 3) автоматический съем координат цели.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
