Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (1970) (1151796), страница 87
Текст из файла (страница 87)
7,44. Блок-схема когерентно-импульсного радиолокатора с эквивалентной внутренней когерентностью и с когерентньгм гетеродином на промежуточной частоте: ИМ вЂ импульсн модулятор; М вЂ” магнетрон; Кà †когерентный гетероднн; См — смеситель; Мà — местный гетеродин; ФД вЂ” фааочувствительный детектор вия его стабилизации, когерентный гетеродин ставят на промежуточной частоте и блок-схема когерентно-импульсного радиолокатора принимает вид, показанный на рис. ?.44. В этом случае высокие требования должны предъявляться к стабильности не только когерентного, но и местного гетеродина, даже более жесткие требования, поскольку наряду с прежними источниками нестабильностей добавляется еще один источник — местный гетеродин.
Однако эти требования выполняются несколько легче, так как исключено фазирование на высокой частоте. Тем не менее, нужно по возможности исключить влияние на местный гетеродин всех источников нестабильности. В частности, в радиолокаторах с внутренней когерентностью не допускают быстрой автоматической подстройки частоты местного гетеродина, предпочитая ей, например, скачкообразную, механическую перестройку.
Возможно также использование автоматической подстройки частоты магнетрона под местный гетеродин взамен автоматической подстройки местного гетеродина под частоту магнетрона. Принимаются меры по устранению влияния вибраций, пульсаций источников питания и резких перепадов температуры на работу местного гетеродина. В радиолокаторах с истинной внутренней когерентностью обеспечить стабильность частоты несколько (но не намного) легче.
Так, вдвое меньший средний квадрат остатков по сравнению с предыдущим примером (1/800) может быть обеспечен, если уход частоты заДающего генеРатоРа (61 ),„,д,„=— 1 1251а 476 э 7.15 $7.!о. Принципы построения радиолокаторов с внешней когерентностью Метод внешней когерентности состоит в том, что для получения информации о начальной фазе зондирующего импульса используется сама пассивная помеха. Известны несколько разновидностей метода внешней когерентности. На рис. 7.45 представлена схема и эпюры, поясняющие возможности некогерентной компенсации пассивной помехи. В соответствии с изображенной схемой колебания от УПЧ с большим динамическим диапазоном (например, логарифмического) поступают на обычный детектор Д, за которым следует схема череспериодной комценсации (череспериодного вычитания ЧПВ).
Схематически показан индикатор с амплитудной отметкой Ао, на который подаются колебания до (1) или после (2) схемы череспериодного вычитания. Соответствующие осциллограммы представлены на рис. 7.45, б. До схемы череспериодной компенсации наблюдается продетектированная пассивная помеха, сравнительно медленно флюктуирующая вследствие взаимного перемещения отражателей в каждом разрешаемом объеме. Если внутри некоторых разрешаемых объемов имеются быстроперемещающиеся относительно этих объемов цели, то имеют место значительно более быстрые флюктуации. Поэтому после череспериодного вычитания можно обнаружить пульсации импульсов цели на фоне остатков помехи. Таким образом, благодаря одновременному приходу отраженных сигналов от разрешаемых объемов, содержащих мешающие отражатели, и от целей обыкновенный амплитудный детектор приобретает свойства фазочувствительного детектора.
Опорным для него напряжением оказывается напряжение пассивной помехи. Поскольку фаза этого напряжения и фаза отраженного сигнала одинаково зависят от начальной фазы колебаний зондирующего импульса, последняя не влияет на разность фаз сигнала и опорного напряжения. Она зависит лишь от радиальной скорости перемещения цели относительно помехи и определяется по формуле ~рт — — 4Л вЂ” (о„п — о„н), как и для ра- Т диолокатора с внутренней когерентностью при скомпенсирован- и, ~'ГА~И Рис, 7.45. Блок-схема радиолокатора с внешней когерент- иоствю (а) и эпюры, поясняющие его работу (б) $7.
16 477 ной скорости ветра. Характерно при этом, что какая-либо регулировка схемы для учета ветра не требуется. Несмотря на указанное достоинство схема иекогерентной компенсации обладает существенным недостатком. Для разрешаемых объемов, в которых отсутствует помеха, имеет место обычное (не фазочувствительное) детектирование и при отсутствии флюктуаций сигналы от целей повторяются каждый период и компенсируются в схеме ЧПВ. Таким образом, цель на участках пространства, свободных от пассивных помех, может оказаться потерянной, если не приняты против этого специальные меры. Чтобы избежать потери цели, в схему вносят те или иные видоизменения.
Одно из описанных в литературе видоизменений состоит во введении быстродействующего устройства анализа помехи и коммутатора выходного напряжения. При отсутствии помехи на индикатор подается напряжение не с выхода схемы компенсации, а непосредственно с детектора. Наличие или отсутствие помехи определяется по превышению установленного порогового уровня в течение определенного времени. Зффективность коммутации возрастает, если напряжение на детектор подать через небольшую линию задержки, а на анализатор помехи — без задержки. Описанный способ не является единственным. Одним из методов учета свойств помехи является использование корреляционных обратных связей, как в ~ 7.5.
При этом могут решаться задачи не только компенсации помех, но и одновременной компенсации помехи и накопления сигнала. Схема рис. ?.46 аналогична приведенной на рис. 7.8. Вместо элементов антенной решетки источниками подаваемых на нее напряжений служат отводы линии задержки. При весовых коэффициентах сс, = сс, = 1 Рис,?.46. Многоканальная схема компенсации пассивных помех с использованием корреляционной обратной связи 5 7л6 в случае т = 1 имеет место однократная череспериодная компенсация с самонастройкой. Если скорость цели известна, то путем подбора весовых коэффициентов можно настроить схему на величину этой скорости, чтобы одновременно с компенсацией происходило когерентное накопление.
При неизвестной скорости цели возможна замена когерентного накопления иекогерентным (отдельные значения и заменяются нулевыми, используется накопление после детектора). Для обеспечения когерентного накопления сигнала требуется усложнение обработки, как например в 9 7,10. Общим достоинством схем с внешней когерентностью перед схемами с внутренней когерентностью являются значительно более низкие требования к стабильности частоты местного гете- родина, поскольку его фаза почти одновременно (т. е. через время т„, а не 1») переносится на фазы опорного и принимаемого колебаний.
Недостатком ряда схем с внешней когерентностью является расширение спектра помех вследствие нелинейного преобразования колебаний в детекторе. Поэтому качество подавления помех может оказаться несколько хуже, чем для метода внутренней когерентности при скомпенсированной скорости ветра. Схемы же типа рис. 7.46 при достаточно большой постоянной времени корреляторов по качеству подавления приближаются к схемам с внутренней когерентностью. ф 7.17. Методы уменьшения числа зои «слепых» скоростей при селекции движущихся целей При любом способе обеспечения когерентности (истинная внутренняя, эквивалентная внутренняя, внешняя когерентность) и любом способе обработки (на промежуточной или на видеочастоте) характер амплитудно-скоростной характеристики определяется в первую очередь формой и параметрами зондирующего сигнала— его телом неопределенности.
Периодическая структура зондирующего сигнала от импульса к импульсу и постоянство его огибающей на протяжении импульса приводят к периодической структуре тела неопределенности по оси частот и не позволяют в некоторых случаях разрешать цели, имеющие разные скорости, что и является причиной эффекта «слепых» скоростей. Нарушить периодичность тела неопределенности по скорости можно, например, следующими двумя способами: нарушая периодичность посылки импульсов или нарушая постоянство огибающей на протяжении импульса. В любом из указанных случаев нарушается периодическая структура тела неопределенности по оси частот.
Рассмотрим вначале влияние изменения периода посылки. На рис. 7.47 изображена периодическая последовательность импуль- $ 7.17 479 Рис. 7.47. Последовательность импульсов периодов Т, + Т, сов периода Т, + Т„в каждом из периодов которой излучается два импульса, разделенные промежутком времени Т,. Промежутки между посылками импульсов в этой последовательности принимают значения: Т,; Т,; Тт, Т, и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
