Финкельштейн М.И. Основы радиолокации (1983) (1151793), страница 61
Текст из файла (страница 61)
Действительно, Из (5.9.2) после замены малых приращений средними квадратическими значениями и использования соотношения (5.9.!) следует о (У,„,) ж ао (У„)/У,„- а 0,525У,„Ю,„= 0,525а. Таким образом, среднее квадратическое отклонение амплитуды после логарифмического усилителя остается постоянным и ие зависит от амплитуды флуктуаций входного сигнала. В выходном сигнале сохраняется зависимость среднего значения У,„„от дальности.
Она исключается с помощью фильтра верхних частот — дифференцирующей цепи с постоянной времени, близкой к длительности импульса от точечной цели (цепь малой постоянной времени— МПВ). Цепь МПВ выполняет роль селектора импульсов по длительности: импульсы точечной цели проходят через нее с малыми искажениями, а импульсы большой длительности от протяженных целей подавляются. После логарифмического усилителя с цепью МПВ часто включается цепь с амплитудной характеристккой вида антилогарифма, т. е. показательной функции.
Это позволяет восстановить контрастность изображения и предотвратить потери в обнаружении, вызванные логарифмическим сжатием. 2. Датчик сигналов от гидрометеообразований. Так как логарифмический приемник вносит потери при обнаружении полезного сигнала,то обычно в приемнике используется линейный усилитель, а логарифмический усилитель включается только при действии помех от гидрометеообразований. Отсюда вытекает необходимость специального датчика. Как отмечалось, сигналы, отраженные от гидрометеообразований (особенно от дождя), имеют значительную интенсивность и широкий спектр, т.
е. обладают относительно малым интервалом корреляции. Это их свойство используется при построении датчика. В нем сигнал сравнивается с регулируемым порогом и преобразуется в стандартный импульс — двоичный сигнал отражения от гидрометеообразования. Сигнал запоминается в сдвиговом регистре, охватывающем несколько (например, 8) элементов дальности.
Так как сигнал протяженный, то он достаточно плотно заполняет ячейки регистра. Кроме того, протяженность цели проверяется сравнением сигналов в двух последующих периодах повторения. В результате вырабатывается сигнал присутствия гидрометеообразования, который подается на устройство выбора линейного или логарифмического приемника. зво Датчик сигналов от гндромегсообразований может быть использован для форьшровапия контуров дождя. Для этого двоичный сигнал, снимаемый с выхода датчика, подается на счетчик, который показывает, сколько раз этот сигнал появлялся в выделегпюм элементе пространства (так, если зона обзора содержит 64 элемента дальности и 256 азимутальных секторов, то общее число элементов 16 384).
Когда счст для какого-либо элемента превышает порог, вырабатывается сигнал присутствия дождя и заполняется ячейка памяти, соответствующая данному элементу пространства. Полное заполнение памяти происходит за один оборот антенны РЛС кругового обзора, после чего устройство памяти вырабатывает сигнал, характеризующий контуры дождя. 5ЛО. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ В РАДИОЛОКАЦИИ 1. Уровень взаимных помех. РЛС подвергаются действию помех от соседних РЛС или других радиосредств и сами становятся источником помех.
Разнос по частоте не всегда предотвращает взаимные помехи, так как частотный спектр может быть значительно шире полосы пропускания приемника. Произведем оценку действия взаимных помех. Мощность на входе приемника РЛС под действием источника помех на его основной частоте Р„„= ПэА,р —— = (Р„б,(4п0')4,р, а на частоте данной РЛС р 1 пппоплпгппг 1лппопопэппэх (6 16 1) 4я0~ (4лп~)~ где Р„и Пр — мощность мешающего передатчика и плотность потока мощности у РЛС на основной частоте; р„— отношение мощности помехи к мощности Р на основной частоте; 6„— коэффициент усиления антенны радиооборудования, создающего помехи; А „р — эффективная площадь приемной антенны; б„р — ее коэффициент усиления; (г„р — величина ослабления действия помехи в приемнике; Π— дальность.
При оценке коэффициента р„ следует учесть уменьшение мощности спектральных составляющих бокового излучения самого сигнала, а также величину ослабления их мощности в резонансных каскадах передатчика, так что 351 Здесь первый множитель — огибающая боковых лепестков (гйп пй/тв/и/э/ти)з (А/ — изменение частоты относительно основной, а т„— длительность импульса), а второй — характеристика эквивалентного контура передатчика, где Я = /о/А/а (/о — основная частота, А/о ж 2/твшш, а тн минимальная длительность импульса для данного электронного устройства). Коэффициент )г„р определяется соотношением полосы пропускания и длительностью помехового импульса, а также смещением частоты настройки приемни.
ка относительно помехового сигнала. Для вращающихся антенн РЛС и источника помехи следует учитывать максимальные коэффициенты усиления антенн. Что касается изменения коэффициента усиления для излучения на гармониках, то можно исходить из того, что затухание волновода не меняется, а так как ширина луча облучателя )//, то апертура рефлектора уменьшается на гармониках, так что отношение с(„/Л вЂ” сопз!. В качестве примера рассмотрим случай взаимных помех, создаваемых двумя РЛС прн следующих данных: су = 50 км, л = 23 см, Ри ер = 2 кВт, би = 1780, бвр = 1000, чувствительность прнеиннка 108 дБ/мВт, длительность нмяучьса мешающего передатчика тн = 2 мкс, приемник другой РЛС согласован с влэвульсои 6 мкс.
Кроме того, 9 = /э/о/в =- 1300 (/, = ! 300 МГц, а /!/е = 1 МГц), разнос частот РЛС Ь/ = 20 МГц. С помощью формулы (5.10.2) получим ря ж 3,94 !О-', т. е: — 74 дБ, Так как приемник РЛС согласован с импульсом, длитель. ность которого в трн раза меньше длительности мешающей РЛС, то его полоса в трн раза уже, т. е. можно принять р„р — — 0,33. Расчет яо формуле (5.!О.1) дает Ряв = 6,2 10 'э Вт или — 82 дБ/мВт, т. е. мощность помехи превышает чувствительность приемника (еслн максимумы ДН антенн действуют навстречу друг другу) на 26 дБ. Поэтому помеха может быть заметна даже по боковому левест.
ку, составляющему, например, 20 дБ от основного. 2. Подавление несинхронных импульсных помех. Наиболее характерными помехами являются импульсные, вызванные работой соседних РЛС пли других радпоустройств с импульсной модуляцией. Разчпчают синхронные и несинхронные импульсные помехи.
Появление первых маловероятно. Они имеют частоту повторения, равную или кратную частоте повторения РЛС, и для уменьшения их влияния надо применять мгновенную (быстродействующую) автоматическую регулировку усиления (МАРУ) и селекцию по длительности. Несинхронные помехи имеют частоту повторения, отл!шающуюся от частоты повторения РЛС. Их можно разделить на регулярные и хаотические импульсные помехи (ХИП).
Первые возникают при малом числе источников (одном-двух) с постоянной частотой повторения. 352 На экране ИКО они имеют вид характерных спиральных засветок (рис. 5.57, а). При большом числе независимых источников (например, свыше пяти) ХИП представляет собой поток сигналов с постоянными средней частотой повторения г' и средней длительностью тв. б) а) Рнс. 5.57. Действие несинхронной помехн: а — экран ицо беэ ПГФ, 6 — экрнн пко прн дннстннн пго Рнс.
5.58, Зависимость вынгрыша в пороговом снгнале накопителя для смеси пачки нефлуктунруюшнх импульсов гауссовского шума н ХИП с постоянной амплнтудон Ун от числа вм. пульсов сигнала йр для В= 0,5, Р=)0-э прн коэффнцнентах ОС рецнркулятора 0=0,9 (сцлошные линии) н 0=0,95 (штрнховые линии) для разных значений Ь =Ун(пм (где пм — среднее квадратическое значение шума) н коэффнцнента заполнении импульсных помех з=рнтн 2 д М 2Р 25 У Для защиты от несинхронных импульсных помех применяются устройства межпериодной обработки, обладающие свойством селекции по периоду повторения импульсов. К ним относятся ПГФ, выполняемые в виде синхронных накопителей (9 5.2„5.3), а также обваружителп с движущимся окном или программные обнаружители.
Это иллюстрируется рис. 5.57, б, где показан экран ИКО при использовании 353 ПГФ для той же регулярной несинхронной помехи, что и, на рис. 5.57, а (большее число целей на рис. 5.57, б по сравнению с рис. 5.57, а объясняется тем, что ПГФ «вытягивает» слабые сигналы из шумов). Полосовой гребенчатый фильтр является наиболее эффективным из указанных средств борьбы с взаимными помехами. На рис. 5.58 показан выигрыш в величине порогового сигнала при различных параметрах полезного сигнала и помех. Предполагается, что некогерентный накопитель состоит из квадратичного детектора и рециркулятора. Как видно из рисунка, выигрыш возрастает с увеличением числа импульсов М и весового коэффициента 5 и уменьшается с ростом интенсивности помех, т. е. относительной амплитуды Ь = (7 /а„, и коэффициента заполнения з — Р„тч (ӄ— амплитуда ХИП, а — среднее квадратическое значение шума).
Следует обратить внимание на кривые, соответствующие Ь = 0 (смесь пачки из У импульсов полезного сигнала и шумов). Их отличие от кривых рис. 5.3, а объясняется тем, что последние относятся к прохождению сигнала и шумов только через ПГФ вЂ” рециркулятор, т. е. характеризуют когерентное накопление. В данном же случае имеет место некогерентное накопление, отличие которого рассмотрено в ~ 4.6. Для защиты от импульсных помех, совпадающих по частоте с сигналом, но меньшей длительности, и особенно в РЛС с непрерывным излучением, широко применяется схема ШОУ (широкополосный фильтр — ограничитель — узко. полосный фильтр).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
