Финкельштейн М.И. Основы радиолокации (1983) (1151793), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Алгоритмы БПФ находят применение в импульсно-доплеровских РЛС для многоканального спектрального анализа по доплеровским частотам, для формирования угловых каналов в РЛС с ФАР, для цифрового сжатия в РЛС с широкополосными зондирующими сигналами и др. а.з.,дддптииные устРОистВА, улучшАющие РАБОТУ СИСТЕМЫ СД1\ 1. Характеристика системы СДЦ прн перегрузке. Чтобы вероятность ложной тревоги была постоянной, обычно рекомендовали использовать нелинейность амплитудной характеристики в тракте ПЧ до фазового детектора. Это достигалось с помощью ограничителя или логарифмического приемника. При этом пассивная помеха и шумы не должны были превышать определенный уровень (нормализация).
Уровень ограничения выбирался, так, чтобы остаточные пассивные помехи при визуальном наблюдении напоминали шум приемника. Другой способ поддержания постоянства вероятности ложной тревоги основан на использовании временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ), увеличивающей усиление сигнала на входе приемника по мере роста дальности.
Однако мощность помехи не всегда уменьшается с увеличением дальности. Кроме того, действие ВАРУ при отсутствии помех вызывает снижение чувствительности приемного тракта. Метод стабилизации уровня ложных тревог с помо1цью нелинейного приемного тракта до последнего времени ши- 344 роко использовался благодаря своей простоте. Для помех, которые превышают уровень ограничения, возникает разрыв непрерывности огибающей и, следовательно, появляются дополнительные спектральные линии, расширяющие спектр помех. Зто существенно ухудшает подавление в тем большей степени, чем уже «зубья» режекцни частотной характеристики, т.
е. чем больше кратность ЧПК, Сказанное иЩ 4Р Рис. б.ба. Влияние ограничения на работу подавнтеля системы СДЦ иллюстрируется рис. 5.53 (правая часть) для пачки с огибающей вида (з1п а1/а1)а при Уа а — — 16, когда максимальная амплитуда превышает уровень ограничения на 20 дБ. Для сравнения слева показана пачка, которая не превышает уровень ограничения, Если согласно (5.6.16) и (5.6.17) для простой, двух- и трехкратной ЧПК козффициенты улучшения 1т = 23дБ, 1а = 42 дБ, 1, = 60 дБ, то при ограничении, как можно показать, они оказываются соответственно равными 1огрт = 20 дБ, 1огиа — — 29 дБ и 1огрэ = 33 дБ т.
е. как видим, козффициент улучшения при 3-кратной ЧПК снижается на 1, — 1,г„= 27 дБ. Иб 2. Фиксатор помех служит для уменыпения уровня помех от местных предметов на входе системы СДЦ. Его действие основано на адаптивном управлении лучом антенны в зависимости от помеховой обстановки путем изменения наклона нижней границы диаграммы направленности (ДН), Результирующая ДН в режиме приема состоит из двух перекрывающихся ДН, одна из них формируется рупорным < Уае( ебаламябее Ом оамеаимеле < у мраасм а арабле лапал Рис. 6.64.
Фиксатор помехи <(!<!!(!'!Р ! (! блб йьб(ах~~~~~(льл(айхале(лга(6 Е,а (Ч бтг 6 (< 4 б УГ <б гб Гр еа (<) Рис. 6.66. Формирование комбииироваииого луча: и — Дн ио мощности главного ((< н дополнительного (2! лучей, б — расно. ложенне нижней границы комбинированного луча облучателем главного луча зеркальной антенны РЛС, другая — дополнительным приемным рупором (рис. 5.54). Два эти канала образуют комбинированный канал с помощью управляемых аттенюатора и фазовращателя.
Как видно из рис. 5.55, для получения в комбинированном луче нуля в напранлении е = 0 достаточно уменьшить сигнал главного луча на 20 дБ и иметь в сумматоре фазовый сдвиг между каналами, равный точно 180'. Комбинируя лучи на разных дальностях, можно обеспечить положение нижней границы луча не только в направлении е = 0', но и, например, для е = 0,5; 1', 346 Управление комбинипованным лучом производится с помощью измерителя уровня помехи. Для этого часть зоны обзора РЛС (например, до половины максимальной дальности) делится на участки (так, при разбиении на 16 элементов дальности и 64 азимутальных сектора получается всего 1024 участка).
В каждом нз них измеряются три уровня отражений от местных предметов: низкий («и»), средний («с>) и высокнн («в»). С помощью регулируемого аттенюатора, фазовращателя и устройства объединения каналов на тех или иных участках к приемному тракту подключаются либо сигналы главного луча, либо комбинация сигнала дополнительного луча и измененного по фазе и амплитуде сигнала главного луча. В результате формируется такое положение нижней границы комбинированного луча (рис. 5.55, б), при котором поддерживается максимальное отношение сигнал-помеха.
При отсутствии отражений от местных предметов из приемного тракта целесообразно выключить канал СДЦ. Это осуществляется с помощью цифровой «карты помех» от местных предметов, запоминающее устройство (ЗУ) которой заполняется за один оборот антенны и может, например, состоять из 2 048 ячеек (64 азимутальных сектора и 32 участка дальности). Датчик помех (см. ниже) производит анализ в каждой из этих ячеек, после чего вырабатывается стробирующий сигнал, подаваемый на устройство выбора видеоканала («без СДЦ» или «с СДЦ»). Кроме того, карта помех может быть использована для воздействия на управляющее устройство фиксатора помех.
3. Адаптивный аттенюатор помех обеспечивает максимальную подпомеховую видимость цели путем поддерживания линейного режима работы СДЦ, при котором сохраняется максимальный коэффициент улучшения подавителя 1. Устройство измеряет уровень помех на входе СДЦ в каждом элементе разрешения один за другим, сравнивая это значение с соответствующим порогом, вырабатывает в реальном времени команду на ослабление помехового сигнада, так чтобы он не выходил за пределы линейного динамического диапазона системы СДЦ. Возможная структурная схема адаптивного аттенюатора изображена на рис.
5 56. Сигналы с выходов трех УПЧ подаются на три канала, где они воздействуют на узкополосные фильтры, позволяющие выделить узкополосную помеху, создаваемую местными предметами, и подавить широкополосный сигнал цели. Помеховые сигналы детектируются и воздействуют на двоичный квантователь с оп- 347 ределенным порогом. Происходит также стробнроваиие по дальности через интервалы, равные длительности импульса, после чего три выхода обьединяются в общий канал. Квантованные сигналы (О н 1) через логическое устройство управляют переключателем системы СДЦ. Если на выходах всех трех квантователей появляются нули, т.
е. тровеиь помекн меньше уровня ограничения, соответствую- Рнс. 6.$В. Адаптивный аттенюатор помехи щего уменьшению коэффициента У, то в систему СДЦ подается сигнал иа (минимальный динамический диапазон входных сигналов). Появление! в 3-м канале отключает последний каскад УПЧ, и на систему СДЦ подается сигнал иа.
При появлении единицы во 2-м и 3-м каналах действует и„ а прн появлении трех единиц — иа. Как и в фиксаторе помех, зона пространства в пределах действия системы СДЦ делится на ячейки. Селекция каждой ячейки обеспечивается счетчиком по времени счета импульса, соответствующего времени обзора этой ячейки. Значенкя динамических диапазонов, входных сигналов для каждой ячейки хранятся в памяти, которая управляет в реальном времени динамическим диапазоном системы СДЦ.
До последнего времени для стабилизации уровня ложных тревог нз-за отражений от местных предметов использова- зйв лась простая ВАРУ. Лучшие результаты дает адаптивная ВАРУ, которая вводится в действие на тех участках зоны обзора, где имеются помехи от местных предметов. Однако при этом помеховый сигнал вге же ограничивается в УПЧ, что ухудшает коэффициент 7.
Наличие адаптивного аттенюатора помех позволяет сохранить ВАРУ лишь на малых дальностях (например, для снижения отражений от «ангелов»). В заключение отметим, что упомянутый в 9 5.8, п. 2 измеритель уровня помехи может использовать 3-й канал схемы рис. 5.56. б.9. УСТРОЙСТВА БОРЬБЫ С ПОМЕХАМИ ОТ ГИДРОМЕТЕООБРАЗОБАИИЙ и ~ у,ш(и)д1 р ~и е-'*'"*й(, о~ о о — ао ж 1,25а, дисперсия РЩ= ) (((У в (7)ЧУ/ао1 е Г"" бУ = (0,655а,)-", о т. е. среднее квадратическое отклонение а (У) = УВ ф) = 0,655а, ж 0,525 У. (5.9.1) Рассмотрим идеальный логарифмический усилитель с амплитудной характеристикой (5.9.2) и,„, = п(п(Ьи„). 349 1.
Логарифмический усилитель с селектором длительности импульсов. Сигналы, отраженные от дождя и других гидрометеобразований, характеризуются относительно большой мощностью и широким спектром частот. Поэтому система СДЦ недостаточна для подавления этих помех. Амплитуды отражений распределены по закону Рэлея, для которого отношение среднего квадратического отклонения от среднего значения (математического ожидания) прямо пропорционально этому среднему.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
