Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (1970) (1151796), страница 76
Текст из файла (страница 76)
линзы. Это значит, что длина оптического пути от всех точек плоскости Х вЂ” Х до точки х одинакова, что позволяет принять эту плоскость за отсчетную при анализе наложения воздействий элементарных гюйгенсовских излучателей, расположенных в плоскости 1 — 1 (после фотопленки). От элементарного излучателя в точке $ плоскости 1 — 1 световая волна проходит до отсчетной плоскости путь $ з1п О, что приводит к запаздыванию по фазе на (2л /Х,)$ з1п О.
Поэтому в точке х воздействие элементарного излучателя в пределах от 6 до $ + д$ пропорционально , 2п — ~ — $ мпО ЙЕ2(х)=Е, Я) е ' Я, При малых значениях угла О значение з1пО=О= —, х 3 где 5 — фокусное расстояние. Тогда, интегрируя по плоскости 1 — 1, получим 00 , 2т~х Е(х)= ~ Е (6)е х" д$ 416 Распределение амплитуд Е(х), таким образом, выражается модулем комплексного интеграла Фурье от поля световой волны на выходе пленки.
Преобразование (1) не является единственным, которое можно выполнить с помощью линзы. Совокупность возможных преобразований существенно расширяется, если перед облучаемой пленкой поставлена специальная м а с к а, обеспечивающая в зависимости от 1 коэффициент пропускания света АЯ) и фазовый сдвиг В(~). Тогда СО 2Гы Е(х) = (2) Заметим, что характер интегрального преобразования (2) не изменится, если ф аз о в ы й сд в и г ВЯ) будет введен не с помощью маски, а каким-либо иным путем, например путем замены облучения пленки плоской волной — облучением ее ц и л и н др и ч е с к о й в о л н о й. Точно так же маска не обязательно должна примыкать к пленке, а может быть поставлена на пути облучающего света, будучи разделенной с фотопленкой промежуточными линзами.
Наличие в выражении (2) двух произвольно подбираемых функций и произвольно подбираемого параметра х позволяет обеспечить выполнение разнообразных вычислений, необходимых при когерентной обработке записанных на пленку сигналов. В самом деле, величину ЕД) можно считать аналогом принимаемых колебаний У(1), записанных в данном случае на фотопленку, Комплексная амплитуда АЯ)е — ~в~~Р, заложенная в структуре маски и системе оптической обработки, является аналогом комплексно-сопряженного ожидаемого сигнала. Наконец, комплексный 2лх множитель е х ' можно считать аналогом множителя допплеровской частоты е — ~'"".
Если, например, выбрать функцию А($) в виде прямоугольного видеоимпульса, а функцию В($) в виде принимающей два значения О и л кодированной последовательности, соответствующей закону фазовой манипуляции, то распределение по х будет соответствовать з н а ч е н и я м к о рреляционных интегралов при фазовой манипуляции для различных допплеровских ч астот. Если обработка сводится к вычислению корреляциошюго интеграла, не включающего допплеровского м нож ител я, то в плоскости 2 — 2 можно расположить непрозрачный экран с у з к о й щ е л ь ю, соответствующей х =О. За экраном может быть расположена экспонируемая фотопленка, на которую снимается результат оптической корреляционной обработки, Тогда обеспечивается вычисление корреляционного интеграла $6л2 41т ,О) = ~ А($)Е($)е ' '~'с$ Такое вычисление решает, например, з а д а ч у к о г е р е н тной обработки принимаемых колебаний при боковом обзоре.
Как указывалось в ~ 6.20, выходное напряжение приемника РЛС бокового обзора может быть записано на фотопленку, так что строки поперек фотопленки соответствуют различным разверткам дальности. Пусть такая фотопленка протягивается в плоскости 1 — 1 вдоль оси ~, ось дальности перпендикулярна плоскости чертежа, а в плоскости 2 — 2 за щелью синхронно протягивается светочувствительная фотопленка. Для каждого элемента дальности производится обработка (3). Эта обработка будет оптимальной, если обеспечен необходимый выбор маски.
В частности на каждой дальности за счет выбора А(с) должно быть свое оптимальное время интегрирования. Для всех дальностей функции В(с) должны быть квадратичными ВД) = Ь|', с тем, чтобы учесть квадратичный закон изменения расстояния до разрешаемого элемента. При этом коэффициент Ь должен являться функцией расстояния (быть обратно пропорциональным расстоянию).
На экспонируемой фотопленке записывается карта местности в неискаженной форме: поперек пленки дается запись по дальности, а вдоль пленки — в направлении пути. В настоящее время технику когерентной оптической обработки, позволяющую перейти от искаженных к неискаженным фотографическим изображениям, называют г о л о г р а ф и е й. Поэтому описанный выше метод обработки информации РЛС бокового обзора можно называть голографическим.
Известным недостатком голографических методов обработки, не очень существенным, однако, при картографировании, является необходимость затраты времени на химическую обработку фотопленки после записи сигнала (проявление, фиксирование). Этот недостаток устраняется за счет применения новых у с к о р е н н ы х в и д о в обработки, перехода от химической к т е р м о и л а с т ич е с к о й записи и т. д.
Наряду с этим развиваются методы оптической обработки без использования промежуточной записи сигнала. Поясним возможность создания оптического ультразвукового оптимального фильтра для сжатия частотно-модулированных радиоимпульсов рис. 6.76, на котором показана прозрачная ультразвуковая линия задержки. Пусть колебания сигнала промежуточной частоты возбуждают в этой линии гармоническую ультразвуковую волну.
Ее можно рассматривать как последовательность перемещающихся сгущений и разрежений вещества линии, которая в каждый момент времени по отношению к проходящему через линию свету представляет собой дифракционную решетку. Дифракционные максимумы из- 4!8 $6.21 ~ФУ) — ~ 8ыхоР ~о Рис. 6.76. Пояснение принципа оптической фильтровой обра- ботки лучения образуются в направлениях О„, для которых разность хода световых колебаний на выходе двух соседних сгущений или разряжений вещества Х з1п О„равна целому числу световых волн, т. е. О = агсз(п — (п = О, =Ь1, ...), пХе а Х у где Х вЂ” длина волны ультразвуковых колебаний; Х, — длина световой волны. Для а = 1 при Х, <( Х дифракционный максимум имеет место в направлении ~~о 1~о 0 0 Ху ну где о — скорость распространения и ~ — частота ультразвуковых колебаний. При частотной модуляции колебаний, проходящих через линию, образуется дифракционная решетка с перем е н н ы м ш а г о м.
Различным участкам линии в один и тот же момент времени будут соответствовать разные углы О, от О,„,не = = (Х,/о )~м,„е до О, „„ = (Х,/о )1 „„. При этом предполагается, что время задержки в линии равно длительности воздействующего на нее частотно-модулированного радиоимпульса, а момент наблюдения — концу воздействия, когда весь импульс заполняет линию. Как видно из рисунка, в указанный момент времени, даже без использования какой-либо фокусирующей линзы, имеет место фокусировка света в плоскости, лежащей на расстоянии а, от линии в направлении падающей волны.
Величина з, определяется из соотношения пути ~у~и ао Омане Оинн ~ой 419 $6.21 где Л~ = ~м,„, — 1' „„— частотная девиация, Сфокусированный свет, пройдя через щель И~ в непрозрачном экране, попадает нафотоумножитель ФУ, вызывая импульсы тока в выходной цепи фотоумножителя и напряжение на его нагрузке. Импульс напряжения на выходе фотоумножителя при соблюдении необходимых условий не отличается от импульса напряжения на выходе квадратичного детектора, включенного после обычного оптимального фильтра сжатия для частотно-модулированного радиоимпульса, Если на вход оптического оптимального фильтра последовательно воздействуют неперекрывающиеся или частично перекрывающиеся частотно-модулированные радиоимпульсы, на выходе фотоумножителя можно последовательно наблюдать раздельные сжатые импульсы.
Поскольку величина э„определяемая формулой (4), обычно очень велика, перед фотоумножителем ставится фокусирующая линза с фокусным расстоянием ~,. Тогда фокусировка обеспечивается на расстоянии яо. Величина эо определяется по формуле геометрической оптики ГЛАВА 7 ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПОМЕХ АКТИВНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ И ПРИНЦИПЫ ЗАШИТЫ ОТ ПОМЕХ ф 7.1, Основные виды помех активной радиолокации Как в радиовещании, радиосвязи и телевидении, в радиолокации может существенно сказываться влияние различного рода помех. Роль этих помех в активной радиолокации может оказаться еще большей, чем в других отраслях радиотехники, поскольку обычно имеет место существенное ослабление сигнала на пути распространения до цели и обратно. Кроме того, в радиолокации значительно более важную роль играют некоторые специфические виды помех, с которыми гораздо реже приходится считаться, например, в радиосвязи.
Такими помехами являются, в частности, пассивные помехи, вызываемые переотражениями от мешающих объектов. Наряду с ними в ряде случаев существенно сказываются активные помехи, вызываемые различного рода источниками излучения. По своему происхождению помехи могут быть естественными, взаимными и искусственными. Естественными являются помехи природного происхождения. Например, естественные пассивные помехи образуются путем переотражений от холмов, гор, облаков и т. д. Естественные активные помехи (см.
~ 5.8) создаются излучениями Солнца и других внеземных источников. Активные помехи, вызываемые влиянием излучений различных радиоэлектронных средств друг на друга, называют взаимными помехами. Наряду с взаимными активными помехами иногда наблюдаются также взаимные пассивные помехи, когда в гористой местности помеха радиолокатору создается за счет переотражения колебаний, излучаемых другим радиолокатором.
Искусственньа активные и пассивные помехи ставились радиолокаторам военного назначения во время боевых действий в ходе Второй мировой войны, войн в Корее, на Ближнем Востоке и во Вьетнаме. Согласно опубликованным данным о военной доктрине США создание помех является одной из форм радиоэлектронной войны. Под радиоэлектронной войной в США понимают целенаправленную подготовку и проведение военных действий, учитываэ 7.! 421 ющие широкое использование радиоэлектроники в военной технике противника.
По характеру воздействия помехи делятся на маскируюи(ие и имитируюи1ие. Маскарующие помехи создают фон, на котором трудно выделить сигнал, прикрываемый помехой; наряду с этим они обычно подавляют сигнал в нелинейных элементах приемника. Имитирующие помехи создают эффект ложных целей, затрудняя получение информации об истинных целях. Каждая из трех указанных выше разновидностей помех — естественная, взаимная и искусственная помеха — может быть в свою очередь маскирующей или имитпру(ощсй.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
