Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (1970) (1151795), страница 87
Текст из файла (страница 87)
е. чем короче волна, тем больше гул- и шире энергетический спектр помехи. На рис. 7.51 приведены энергетические спектры основных видов пассивных помех. Как следует из приведенного рисунка, наиболее широкополосными являются колебания, отраженные от гидрометеоров. Пассивные помехи, создаваемые местными предметами, являются узкополосными, а соответствующие им нормированные функции корреляции р(т) = /с(т)//с(0) — медленно спадающими функциями. Для гауссовой формы спектра (1) нормированная функция корреляции имеет вид р (т) = ехр ) — 2!т~ гул- тт) (2) Величина коэффициента междупериодной корреляции р(Т) зависит от периода следования импульсов. При Т = 2,5 мсек и 7ь = 10 см: р(Т) ~ 0,99 для холмов с густым лесным покровом при скорости ветра до 10 м/сек; р(Т) = 0,46 —:0,74 для дождевых облаков при среднеквадратичном разбросе скоростей (1,85 —:4) м/сгк.
Статистические характеристики пассивных помех, создаваемых облаками диполей, нуждаются в особом рассмотрении, поскольку они изменяются на различных стадиях развития облака и существенно зависят от метеорологических условий — от градиента скорости ветра по высоте и турбулентности атмосферы. В первый момент после сбрасывания дипольных отражателей размеры облака малы и основное влияние на статистические характеристики пассивной помехи оказывает турбулентность сопутной 484 $ 7.1 8 струи постановщика помех.
В процессе рассеяния отражателей влияние сопутной струи ослабевает, а влияние турбулентности атмосферы возрастает, так как увеличиваются размеры облака дипольных отражателей. Ветровое зондирование атмосферы показывает, что с увеличением высоты ветер изменяется по направлению и скорости в широких пределах, причем, как правило, абсолютная величина скорости ветра возрастает. С увеличением высоты возрастает также и величина градиента скорости ветра. Имеются данные о том, что среднеквадратичное значение разброса скоростей лежит в пределах (1 †: 5) м/сек, что в 10-см диапазоне соответствует среднеквадратичному значению расширения спектра (20 †; 100) гц.
Движение РЛС (перемещение облака дипольнык отражателей под воздействием ветра) приводит к изменению фаз отраженных сигналов за счет изменения расстояния от РЛС до отражающего объекта. Поскольку взаимное перемещение РЛС и отражателей возможно в любом направлении, то появляется разброс радиальных скоростей элементарных отражателей, который вызывает изменение допплеровской частоты сигнала по дальности. Вращение антенны РЛС вызывает ухудшение междупериодного коэффициента корреляции пассивных помех, главным образом, для местных предметов, когда спектр узкий. Физически это явление можно объяснить не только флюктуациями отраженного от каждого элементарного отражателя сигнала за счет модуляции его диаграммой направленности РЛС, но и изменением состава отражателей в импульсном объеме РЛС от периода к периоду следования импульсов.
Как показывают несложные расчеты, величина междупериодного коэффициента корреляции, учитывающего эффект вращения антенны РЛС, при колокольной диаграмме направленности может быть определена по формуле р,р (Т) = ехр ( — 1/М '), где М вЂ” число импульсов в пачке на уровне 0,61 по мощности. Число импульсов в пачке зависит как от ширины диаграммы направленности и скорости вращения антенны, так и от частоты следования импульсов.
Рассмотренные выше нестабильности приемо-передающей аппаратиры даже в случае неподвижных РЛС и элементарных отражателей вызывают флюктуации отраженного сигнала и сказываются на корреляции пассивных помех (см. ~ 7.15). Подробно не останавливаясь на этом, заметим, что вместо иллюстративного расчета, проведенного в ~ 7.15, может быть произведен соответствующий расчет для коэффициента междупериодной корреляции. Зная последний, можно оценить нескомпенсированный остаток помехи, В 7.1В 488 Рнс. 7.52. Зависимость междупериодного коэффициента корреляции колебаний на выходе ограничителя от междупериодного коэффициента корреляции колебаний на его входе Помимо нестабильностей аппаратуры на статистические характеристики пассивных помех оказывают влияние нелинейность приемного тракта и неидентичность каналов схем череспериодного вычитания.
Так, например, к существенному расширению спектра (снижению величины коэффициента корреляции) приводит ограничение помехи. Последнее иллюстрируется приведенной на рис. 7.52 зависимостью коэффициента междупериодной корреляции помехи на выходе идеализированного ограничителя р,„р (Т) от коэффициента корреляции помехи на его входе р(Т) .
Уменьшение величины р,„р (Т) по сравнению с р (Т) (пунктир) при близких к единице значениях р(Т) может существенно ухудшить работу схем компенсации, особенно двукратной, трехкратной и т. д, Поскольку все рассмотренные факторы, влияющие на статистические характеристики пассивных помех, являются независимыми, то результирующая функция корреляции может быть найдена как произведение частных функций корреляции, учитывающих влияние того нли иного из описанных факторов.
Зная результирующую функцию корреляции, легко найти энергетический спектр при помощи известного преобразования Фурье: я(в ~ ив)е ~'"~~ ши. Статистические характеристики пассивных помех существенно влияют на эффективность компенсации систем СДЦ. Для оценки эффективности систем СДЦ обычно пользуются коэффициентом подпомеховой видимости. Коэффициентом подпомеховой видимости называют число, показывающее, во сколько раз можно увеличить интенсивность пойм $7.16 мехи на входе схемы защиты при условии, что качество обнаружения останется таким же, как при более слабой помехе в отсутствие схемы защиты. Если защита осуществляется с помощью практически линейного устройства, то коэффициент подпомеховой видимости представляет собой частное от деления отношения сигнал/помеха по мощности на выходе устройства к соответствующему отношению на его входе: К ~с .
~в (3) Для иллюстрации понятия коэффициента подпомеховой видимости произведем расчет этой величины для схем однократного и двукратного вычитания на промежуточной частоте. Преобразуя (3), можно получить Кпв КвКп (4) где К,=и„„,/ив„— козффи1(иент пРохождениЯ сигнала чеРез схему защиты; К„= Р„„/Р„,,— коэффициент подавления помехи схемой заш,иты.
Коэффициент прохождения сигнала для схемы однократного ЧПВ определяется выражением 1(4), ~ 7.131, а коэффициент подавления помехи можно найти, зная энергетический спектр помехи: ~М(/) Ч К„= „' 1 (5) ~ М(01К(ЙР (/ где ( К(~)~ — амплитудно-частотная характеристика схемы защиты, соответствующая ((2), % 7.91. Подставляя 1(2), ~ 7.91 в (5) и производя несложные преобразования, получим: К =0 5(1 — р(Т)) где р(Т) — междупериодный коэффициент корреляции пассивной помехи, равный Р(т) 0 ~ Ф(/) сов 2п/Т(/ р(Т) = ~л(/) / о Этот же результат можно получить и из временного анализа схемы ЧПВ. В этом случае, предполагая, что ив, (/) = О и и... (/) = — ив„(~ — Т) =ов, и учитывая 1(1), ~ 7.91, получим: $7.18 487 и' (1) К„'" — 0,511 — р (Т)) — ', и~„(!) + и~„(! — Т) — 2и,„(1) и „(1 — Т) где р(Т) = —,и,„(1) и,„(1 — Т), что точно совпадает с (6).
1 После подстановки [(4), !) 7.13) и (6) в (4) выражение для коэффициента подпомеховой видимости схемы однократного ЧПВ будет: 2 в!п~ лРд р Т К-= 1-р(Т) (7) Для схемы двукратного ЧПВ 8 яп' лРд, Т 3 — 4р (Т) + р !2 Т) ' (8) где р(2Т) = к (2Т) й (О) Обычно коэффициенты корреляции определяются экспериментально. Однако их можно ориентировочно оценить и расчетным путем, если известна форма и ширина спектра помехи Л), с учетом всех декоррелирующих факторов. Так, например, для прямоугольной аппроксимации спектра р(т) = з!и лД~л т лД!и т или р(т) =1 — (лЛ~„т)' + — (лЛ~д т)4 1 2 (10) откуда р (Т) 1 — — (лЛ~„Т)' + — (лЛ~„Т)', 3! 8! р (2Т) — 1 — — (лЛ~„Т)~+ — (лЛ~„Т)4.
31 " 5! (11) Подставляя (11) в (7) и (8), для прямоугольной аппроксимации спектра и лЛР„Т ~ 1 легко получить, что при отсутствии ограничения в приемнике Д Т (12) 80 з1п~ лР,, Т (13) К-- ( д1„Т) Из соотношений (12) и (13) следует, что коэффициент подпомеховой видимости зависит как от скорости цели, так и от ширины спектра пассивной помехи. Чем ближе скорость цели к оптималь- 488 э 7.18 (2п — 1)1 ной (а„„„= 47, -) и чем уже спектр пассивной помехи, тем больше коэффициент подпомеховой видимости. Наоборот, коэффициент подпомеховой видимости тем меньше, чем больше отличие скорости цели от оптимальной и чем шире спектр пассивной помехи. Приведенные формулы наряду с этим еще раз показывают необходимость принятия указанных в 1 7.17 мер по ослаблению влияния «слепых» скоростей.
Из тех же формул далее видно, что коэффициент подпомеховой видимости существенно повышается при увеличении частоты следования импульсов. Поэтому в некоторых случаях идут на значительное повышение частоты следования, выходя за пределы, диктуемые условием однозначного измерения дальности. В соответствии с расположением мешающих отражателей в пространстве импульсы повышенной частоты следования могут излучаться в виде компактных групп, разделенных промежутками. Для улучшения частотной селекции может быть использовано скругление огибающей отдельных групп импульсов.
Для устранения влияния неоднозначности необходимо принимать специальные меры. Одной из возможных мер является одновременная локация на разных несущих частотах с разными частотами повторения. В. ИМИТИРУЮЩИЕ ПОМЕХИ И ПРИНЦИПЫ ЗАЩИТЫ ОТ НИХ 9 7,19. Общие особенности имитирующих помех и сущность задачи распознавания В отличие от маскирующих, имитирующие помехи несут ложную информацию о числе целей, измеряемых координатах целей или законах их изменения во времени. Относительно этих помех мокино сказать, что они создают и более простую, и более сложную обстановку, чем маскирующие. Обстановка является более простой в том отношении, что, как правило, не происходит подавления полезного сигнала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
