Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (с содержанием) (1151797), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Поэтому ' В принципе возможно использование и метода спектрального анализа, описанного в конце 4 6.6. 374 й 6.11 Рис. б.49. Схемы корреляпионно- фильтровой обработки коге- рентной и некогерентной пачек ралиоимпульсов недостатком схемы параллельного анализа является ее громоздкость (хотя отдельные элементы схемы просты по своей конструкции).
Поскольку непрерывные периодические ЛЧМ колебания можно трактовать как сомкнутую последовательность длинных ЛЧМ радиоимпульсов, возможна обработка с использованием оптимальных фильтров для таких импульсов. Гетеродины в корреляционнофильтровых схемах (рис. 6.49) работают на фиксированных частотах, а оптимальные фильтры представляют собой дисперсионные системы. В зависимости от наличия или отсутствия жесткой связи между начальными фазами составляющих импульсов возможны варианты когерентного (рис.
6.49, а) и некогерентного (рис. 6.49, б) суммирования сжатых импульсов на выходе дисперсионных фильтров. й 6.12. Возможности обзора по угловым координатам при частотном методе радиолокации При частотном методе радиолокации обзор пространства по угловым координатам может быть медленным, когда время облучения цели значительно превосходит период модуляции частоты г,б, )) Т, и быстрым, когда время обзора совпадает с периодом модуляции. По своему осуществлению возможен механический или влвюпрический обзор.
В свою очередь электрический обзор может быть 4юзовым или частотным (фазовое или частотное сканирование). В качестве примера остановимся на случае быстрого электрического частотного сканирования. С этой целью используют антенны, диаграммы направленности которых изменяют свое положение в пространстве в зависимости от частоты (рис. 6,50), например по линейному закону Р (6) = Р( — й|).
$6 гй 375 а Рис, 6.61. Пояснение работы радиолокатора с частотным скани- рованием Рис. 6,60. Диаграмма направленности антенны радиолокатора с частотным сканированием Коэффициент углочастотной чувствительности й показывает здесь, на сколько градусов смещается диаграмма направленности при изменении частоты на один мегагерц.
Для приемной и передающей антенн значение этого коэффициента должно быть одинаковым. В процессе изменения частоты излучаемых колебаний (рис. 6.51) диаграмма направленности антенны занимает в пространстве ряд последовательных положений, просматривая за период модуляции определенный сектор пространства. В каждом направлении в пределах этого сектора излучается ограниченный спектр частот Жана где ЛΠ— ширина диаграммы направленности антенны по половинной мощности. При линейной частотной модуляции этот эквивалентный спектр соответствует сигналу ограниченной длительности Даже при непрерывном излучении отраженный сигнал в этом случае имеет импульсный характер и несет информацию как об угловом положении цели, так и о ее дальности.
Быстрое электрическое сканирование возможно и при длинноимпульсном частотно- модулированном излучении. Информация об угловом положении при частотном сканировании содержится в средней частоте отраженного сигнала, а информация о дальности — во времени его запаздывания относительно начала зондирования данного направления. Возможны схемы корреляционно-фильтровой обработки с фиксированной частотой гетеродина (рис. 6.52) и с использованием в 376 й 6.!2 Рис. 6.62, Схема обработки при частотном сканировании с немодулированным гетеродинным напряжением (ОФ вЂ” широкополосные фильтры) Рис.
6.63. Схема обработки прн частотном сканировании с использованием в качестве гете. родииного напряжения зондирующего сигнала (ОФ вЂ” узкополосные фильтры) (661Я Л) т =( г знв зкв (а Во втором случае система определения дальности есть многоканальный анализатор спектра. Номер фильтра дает информацию о частоте биений, а значит, о дальности до цели. рггловая координата цели определяется по времени гз — г, (рис. 6.51): о.=й( ~(7,— г,)+В„, г(7 где Оа характеризует угловое положение сектора обзора в пространстве (см. рнс. 6.50).
Для определения угловой координаты дополнительных каналов не требуется. Рассмотренные схемы не исчерпывают всех возможных вариантов оптимальной обработки сигналов при частотном сканировании и непрерывном излучении. Они, однако, представляют определенный интерес и, более того, ряд результатов легко распространить на случай зондирования пространства длинными частотно-модулированными радиоимпульсами.
377 13В з . ~зов качестве гетеродинного напряжения самого зондирующего сигнала с изменяющейся во времени частотой (рис. 6.53). В первом случае угловая координата цели отсчитывается по номеру фильтра, на выходе которого имеется сигнал, а дальность— по времени запаздывания сжатого отраженного сигнала по отношению к моменту появления в данном фильтре сжатой части зондирующего сигнала. Коэффициент сжатия сигнала в каждом канале характеризуется величиной произведения Г. МЕТОДЫ РАДИОЛОКАЦИИ ПРИ ЗОНДИРОВАНИИ ПРОСТРАНСТВА ШУМОПОДОБНЫМИ ФАЗО-МАНИПУЛИРОВАННЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ В 6.13. Задача реализации игольчатого тела неопределенности В предыдущих параграфах были рассмотрены тела неопределенности некоторых сигналов и методы радиолокации, связанные с использованием непрерывного немодулированного и частотно-модулированного излучения.
В рассмотренных случаях за счет увеличения длительности сигнала тело неопределенности сжималось вдоль оси Р. Линейная частотная модуляция приводила при этом к скосу тела неопределенности, т. е повороту плоскости его симметрии вокруг оси р (т = О, Р = 0). Из 2 6.4 известно, что объем тела неопределенности при всех его преобразованиях не меняется, причем Ур* — — 1. Не меняется он и для сигнала в виде когерентной пачки, распределяясь по ряду пиков. Важным случаем перераспределения объема тела неопределенности является сжатие небольшой его части порядка 1Ь„П„= 1lп в остроконечный пик единичной высоты с вершиной при т = О, Р = 0 и рассыпание основной части на возможно большей площади плоскости т, Р(рис.
6.54.). ' Здесь величины т„и П„характеризуют длительность сигнала и ширину его спектра, и — возможный коэффициент сжатия, 1,~П„и 1Т1„— размеры пика тела неопределенности по осям т и Е. Заменяя объем тела неопределенности Ур* суммой объемов пика У, и рассыпанной части 1'„из условий Ур* = У, + У, = 1 и У, ж 1/и, имеем У, = 1 при и )) 1. Если бы удалось рассыпать тело неопределенности равномерно по площади прямоугольника 2т„Х2Пр, то У, = 2т„к 2П„р' ж 1, откуда высота слоя рассыпанной части объема Р= (1) 2 Ути Пр Нетрудно пояснить, что величины т„ и П„ примерно определяют границы тела неопределенности. При временном сдвиге принимаемого и ожидаемого сигналов таком, что 1т( = т„, функция р(т, Р) обращается в нуль; при допплеровском сдвиге~Р~ > П„ корреляция сигналов также нарушается. Границы тела (2т„х 2П„) условны, поскольку сигнал не может быть ограничен одновременно н во времени и по частоте.
Тем не менее, формула (1) правильно отражает тот факт, что с увеличением произведения т„П„ уменьшается значение р вне пика. Обсудим возможные способы приближения к идеализированному телу (рис. 6.54). Соответствующий ему сигнал должен быть продолвкигпельным и широкополосным (т„П„)> 1). Расстройка т, Р па- 378 4 алз Р еи Рис.
6.64. Рельеф тела неопределенно у сти ш иоподобиого сигнала ожидаемых) должн ) жны независимо разрушать р р ( ° ° д пик корреляции. Последн у ем т ебованию не удо й частотной модуляцией, , имеющей закономер- мер, сигнал с'линейной час той характер. ели вр во рушит корреляцию, то , т согласованный с ним с еделенности (рис. 6.54), тановит ее. Чтобы получить тело неопре ть в законе модуляции.
существенна хаотичность в ля отрезка шума длиПодобную хаотичность мо ажно наблюдать д тельностью ти, имеющего полосу час шумовой си ю амплитуду. имеет ~щагмннуго амп у у д Р бный ха актер сигнал чи нть путем закономерного изменения озавой манипуляции. беспечиваюшие возмож- получают методы ф азовой манипуляции, о ес того контроля и р зменения фазы сигнала. р~~""~~~ роста Фазовая манипуляции может с сн ур атков вдоль оси т.
Пос- ция используется для сн снижения уровня оста ости целей, движу- леднее существенно при ра р з ешении по дальн шихся с одинаковыми скоростями. ек ентных цифровых й 6.14. Применение линеиных рекурр фазовой манипуляции последовательностеи при ля ия должна производиться по определенному Фазовая манипуляция должна п енном 9 общем случае р ричной ной (цифры о=0,1,2, ..., 8, ), в авить в соответствие определенный Каждой цифре д можно поставить ь нап имер, ф = — д . В частности, можно полагать, напр сдвиг фазы ф . час 379 1ЗВ* (случай иного выбора сдвига фаз рассмотрим отдельно).
Прн этом, если р = 2, то возможными фазовыми сдвигами будут, например, О и и, что эквивалентно умножению на +1 или — 1. Если р ) 2, то манипуляция будет многофазной. Задача получения шумоподобного фазо-манипулированного колебания сводится при этом к построению в достаточной мере хаотичной последовательности цифр д,(/ = 1, 2, ...). Цифровая последовательность называется рекуррентной, если по любым заданным т последовательным ее элементам можно найти следующий (т + 1)-й элемент, пользуясь одним и тем же правилом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
