Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (1970) (1151796), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Наряду с аналоговыми устройствами перспективно использование цифровых ма~иин или элементов цифровой техники. Ввиду сложности долговременного запоминания многие практические методы определения положения центра пачки основаны на кратковременном запоминании с использованием основных идей весовой обработки. ф 5Л4. Практические методы определения углового положения центра пачки при визуальном и автоматическом съеме В основе практических методов определения углового положения центра пачки лежит использование квазиоптимальных весовых функций и сокращение объема памяти при незначительном возрастании погрешностей измерения. Могут использоваться как симметричные, так и 'антисимметричные квазиоптимальные весовые функции (рис. 5.49).
К числу основных методов определения центра пачки при этом относят методы интегрирования импульсов, сравнения площадей, счета импульсов, а также методы «вилки», максимума и минимума. Методы интегрирования импульсов основаны на использовании симметричной прямоугольной весовой функции (рис. 5.49, а), которая близка к оптимальной при независимых флюктуациях амплитуд импульсов пачки и большом отношении сигнала к шуму. Оценка времени запаздывания 1„в этом случае определяется из условия ~'2„= гпах. С учетом запаздывания в системе обработки она соответствует моменту максимума напряжения на выходе сумматора.
При одинаковых длительностях весовой функции и пачки это напряжение пропорционально сумме всех ее импульсов. Если длительность весовой функции меньше длительности пачки, суммируется только часть импульсов. 282 4 вл4 Для реализации методов интегрирования могут использоваться схемы на магнитных барабанах, рециркуляторы, потенциалоскопы, электроннолучевые индикаторы с длительным послесвечением, элементы цифровой техники. Устройство обработки на магнитном барабане может содержать в отличие от приведенного на рис. 5.46 вместо раздельных усилителей один общий на выходе сумматора. Методы сравнения площадей основаны на применении антисимметричных весовых функций (рис. 5.49, е, ж).
Использование весовой функции (рис. 5.49, е) заключается в следующем. Видеоимпульсы от выбранной цели подаются на схему сравнения площадей с магнитным барабаном (рис, 5.46), содержащую в данном случае только два весовых усилителя, один из которых является инвертором. Площадь видеоимпульсов (рис. 5.50, а) в момент оптимального отсчета разбивается на две равновеликие части. Отсчет угловой координаты цели производится в момент времени, когда напряжение на выходе сумматора равно нулю с учетом запаздывания в схеме обработки.
Обработка пачки импульсов при весовой функции, изображенной на рис. 5.49, лс, отличается от рассмотренной тем, что площади части импульсов не суммируются (рис. 5.50, б). Рис. 5.49. Симметричные (а, б, в, г) и антисимметричные (д, е, ж) квазиоптимальные весовые функции 283 Рис, 5.50. Пояснение методов сравнения площадей видеоимпульсов (а, б) и под огибающей пачки (в) При сравнении площадей возможно образование зоны нечувствительности (сравниваемые на рис.
5.50, а площади не меняются при изменении оценки в пределах от ~, до ~,). Поэтому от разбиения площади видеоимпульсов переходят к разбиению площади под огибающей пачки (рис. 5.50, в). Для этого видеоимпульсы выбранной цели сначала подают на схему выделения огибающей и только после этого на схему сравнения площадей, например временной дискриминатор (см. 1 4.8). Определение угловой координаты по центру отметки на экране индикатора также может быть отнесено к сравнению площадей.
Накопление яркостей в отдельных точках экрана соответствует при этом первой отупени интегрирования. Основное интегрирование— по промежуткам времени, составляющим половину длительности пачки, производится оператором визуально — при определении центра дужки.
Методы счета импульсов, превышающих порог, также сводятся к интегрированию импульсов, но аналоговое суммирование заменяется цифровым. Для измерения положения оси антенны не обязательно запоминать момент прихода каждого импульса пачки. Могут запоминаться только моменты ее начала и конца. Запоминающее устройство при этом существенно упрощается. Счет числа импульсов, превышающих порог, ведется на временном интервале, составляющем часть общей длительности пачки. Угловая координата цели определяется как среднее арифметическое значений координат оси антенны, соответствующих началу и концу пачки. Для ослабления влияния ложных импульсов и пропусков сигнала на точность измерения начало и конец пачки определяются по специальному критерию (логике). В качестве критерия может быть выбран, в частности, следующий.
Если за три последовательных периода повторения обнаружен один импульс, он считается ложным 284 и 5Л4 Нпчсло пае«и конец та «ки Рис. 5,51. Пояснение метода определения начала и конца пачки импульсов по логике «2 из 3» (рис. 5.51), если два — они считаются началом пачки.
Конец пачки отмечается, если в трех последовательных периодах после начала впервые обнаружен пропуск двух импульсов (пропуск только одного импульса считается ложным). В общем случае может использоваться логика «и из т». Логики могут быть целыми (и = т) и дробными (п ~ т). Для определения начала и конца пачки могут использоваться одинаковые логики, либо различные. При использовании различных логик менее жесткая определяет конец пачки, чтобы исключить ее дробление вследствие флюктуационного выпадения отдельных импульсов. Пусть для определения начала пачки используется логика «3 из 3» (3/3).
Тогда дробление пачки менее вероятно, когда ее конец определяется логикой «2 из 3» (2/3) или какой-либо другой менее жесткой логикой. Ею может быть логика «3 из 3» с дополнительным условием, чтобы в конце пачки следовало два нуля подряд (логика 3/3 — 00). Упрощенная блок-схема измерителя угловой координаты методом счета импульсов приведена на рис, 5.52, а, Отраженные сигналы стробируются в приемнике по дальности и поступают на счетчик импульсов, Счетчик фиксирует моменты начала /в и конца /н пачки импульсов и выдает их в счетнсрешающее устройство, Наряду с /н и 1н в счетно-решающее устройство непрерывно вводится угловая координата оси антенны О.
По этим данным определяются угловые координаты начала О„и конца Он пачки импульсов и угловая координата цели Оц = '/»(Ов + О„). Основные элементы счетчика изображены иа рис. 5,52, б: генератор стандартных импульсов, анализатор соответствия критерию «и из гп» и устройство выработки импульсов начала 1н и конЦа Ги пачки. ГенеРатоР станДаРтных импУльсов сРабатывает всЯкий раз, когда напряжение с выхода приемника и, превысит по уровню некоторый порог (рис. 5,53). Вырабатываемые им импульсы и» имеют постоянные амплитуды и длительности и поступают на анализатор соответствия критерию «и из и».
Схема последнего при и = 2 н я=3 с использованием линий задержки изображена на рис. 5,54, Поступающие на ее вход импульсы и» суммируются с задержанными импульсами и„и«на сопротивлении /с', Смешение на сетке лампы анализатора подбирается так, чтобы она открывалась при суммировании не менее двух импульсов. Импульсы отрицательной полярности и» с анода лампы анализатора поступают на устройство выработки импульсов начала и, и конца из пачки. Это устройство содержит линию задержки на 1»= Т $ 5.14 285 с'троФы Фалыюггж Рис.
5.52. Упрощенная блок-схема (а) измерителя угловой координаты по пачке методом счета импульсов; основные эле- менты счетчика (б) н два каскада несовпадений (рис, 5,55). Сигнал проходит через каждый каскад несовпадений только в том случае, если импульс иа или из действует на его первый вход и отсутствует на втором. В результате этого на выходе первого каскада несовпадений появится единственный импульс начала пачки, а на выходе второго каскада несовпадений — импульс конца пачки. Ввод в счетно-решающее устройство текущей координаты антенны может осуществляться самыми различными способами.
На рис, 5.56 иллюстрируется' система ввода, состоящая из фотоэлемента, источника света, диска с прорезями, связанного с антенной, и схемы счета, Последняя подсчитывает число импульсрв в цепи фотоэлемента после прохождения антенной некоторого начального направления, для которого угловая координата принимается равной нулю.
Отсчет координат, соответствующий началу и концу пачки, производится путем передачи выходных потенциалов схемы счета в моменты поступления на нее импульсов начала и конца пачки, Второй из возможных способов ввода в счетно-решающее устройство текущих координат антенны состоит в следующем. На прозрачный диск, также жестко закрепленный на валу антенны, наносятся по радиусам не- повторяющиеся кодовые комбинации прозрачных и непрозрачных участков. По одну сторону диска располагается линейный источник света, а по другую— экран с узкой щелью, пропускающий свет на фотодетекторы, число которых равно числу разрядов кода.
Импульсы начала и конца пачки подаются на линейный источник света и засвечивают экран. На выходах фотодетекторов в момент засвета возникают кодовые комбинации нулей и единиц, однозначно определяющие угловые координаты начала и конца пачки. Считываемые комбинации вводятся в счетно-решающее устройство. Ввод может осуществляться непосредственно или через преобразователь кодов. При непосредственном вводе комбинации считываются в виде разрядов двоичного кода, при этом возможна ошибка в любом разряде, в том числе высшем, когда происходит смена комбинаций этого разряда. Поэтому для считывания угловой координаты используют специальные коды, для которых ошибка в одной цифре ведет к погрешности в единице низшего разряда, а ввод данных в машину производят через преобразователь кодов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
