Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (с содержанием) (1151797), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Рис. 6.64, в описывает выходные напряжения второго звена при подключении без инверсии. С инверсией или без инверсии эти напряжения подаются на третье звеное, на выходах которого получаются напряжения вида ' Подбирая форму тела неопределенности, иногда меняют порядок распределения задержек по звеньям, вводя новый термин ев.кодк 390 $ в.!в г Фа.,уй/ ил Фа /г! (да.,!С! ил Рис. 6.63. Устройство и-го звена оптимального фильтра для видоизмененного псевдослучайного сигнала Ф,'я/ Фйт! Ф,(г/ +---— Фз!з! «) е + — — —— ++ — + — — — е+е — +++ 4 ++ — + — — -+ — — + — —— Рис 6.64 Пояснение фильтрации и формирования снгнала а) Ф„'=-)е !-с) Рис. 6.65.
Схемы соединения четырех звеньев в режимах фильтрации (а) и формирования сигнала (б) 69! й 6.16 нз/г/ иа!с! й/г! д! Ф~!г/ Ф,(!/ -Г+~Т+Я вЂ” ' Д! — Фт!!! Фз('/ (р~+г-~~~+~~)~~..~ з е) Ф,!с/ ++— !6!г/ н!1! ~+ е „„!г/ Фг!!! .(е(-)+ е)+ е) р з) Фг!т! и) .шго:аз+ Ф~(1! +- — — +-+е -шгзтш— Фз!С! + — — — — + —— Сигнал цигокорреляцнонная функциа о; з 1; О; 1; 4 О; 114 !! о; 1; о; з 1!0; 11О; 1; 01 7 П О; 1; О; 1; О; 1; О; И 1; О; 1; О; 1; О; 1; О; 1; О; 1; О; 1З !1 1З Синтезируя фазо-манипулированные сигналы, надо иметь в виду следующее обстоятельство.
Отличие фазо-маннпулированных сигналов от частотно-манипулированных и частотно-модулированных стирается, когда дискретный закон изменения фазы первых приближается к более плавному закону изменения последних. Пусть, например, фазо-манипулированное колебание содержит а=рз элементов в виде о групп (й =1, ...., О) по р элементов (р =1, ..., О). Начальная фзза элемента колебания 4ро„пропорциональна номеру элемента 4р»„= ао р, сам же коэффициент пропорциональности ао = А/з пропорционален номеру группы (где, например, А =2п/о).
392 4 е.зе рис..6.64, г. Схема соединения звеньев, соответствующая рассмотренным преобразованиям импульсов (рнс. 6.64, а, б, в, г, д), показана на рис. 6.65, а. Оказывается, что одни и те же звенья можно поочередно использовать для формирования зондирующего сигнала н фильтрации принятого. Для перехода от одного режима работы к другому достаточно произвести дополнительные инверсии съема и соединения пер.
вого звена со вторым. Работа системы звеньев после такой инверсии иллюстрируется на рис. 6.64, г,ж, з, и, к. Легко убедиться в попарной зеркальности функции 4р,(/) и ф, (С), а также 4ра(/) и — фе (/), что подтверждает возможность использования одних и тех же звеньев при передаче и приеме. Отличаясь, таким образом, простотой формирования и обработки, рассматриваемый сигнал имеет, однако, меньшую хаотичность, чем манипулированный М-последовательностью.
Поэтому остатки тела неопределенности распределяются в этом случае заметно менее равномерно. Их максимальные выбросы больше, чем для импульсных сигналов, модулированных М-последовательностями, хотя и для таких сигналов эти остатки велики при малом п. Меньший уровень остатков(1/и) при малых а, но только на оси я (при г = 0), имеют импульсные сигналы вида рис.
3.36, а. Подоб; ные сигналы известны до л= 13 (см. таблицу). Это значит, что в каждой из т групп фаза меняется линейно от элемента к элементу, а скорости изменения фаз в различных группах разные. При этом в целом имитируется частотно-манипулированный радиоимпульс, эквивалентный линейно модулированному по частоте.
Соответствующее сходство имеется и в телах неопределенности. Д. ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ ИХ ОГИБАЮЩЕЙ Учитывая эффект Допплера, во многих случаях можно не принимать во внимание деформацию комплексной огибающей из-за движения целей, флюктуаций вторичного излучения и т. д. (см. 9 6.2). Имеется, однако, ряд случаев, когда такая деформация должна приниматься во внимание.
Так, при обработке результатов многократных измерений следует учесть, что в результате движения цели меняется время запаздывания от зондирования к зондированию, а огибающая сигнала может растягиваться. Подобный анализ уже проводился в гл. 4, но ои не учитывал возможности непосредственного измерения скорости цели по одному когерентному радио- импульсу и влияния этой скорости на отсчет дальности. Поэтому необходим дополнительный анализ потенциальной точности измерений и возможного подхода к отысканию оптимальных оценок при использовании когерентных сигналов большой длительности.
Такой анализ необходим и при однократном измерении, если прогнозируется дальность до цели в некоторый момент времени после облучения ее зондирующим импульсом. Без дополнительного рассмотрения этих вопросов сравнение между собой сигналов различной формы нельзя считать достаточно полным. Искажения закона модуляции могут иметь место также за счет быстрых флюктуаций вторичного излучения цели. Влияние этого фактора также учитывается ниже. Наконец, учитываются искажения сигналов за счет эффектов, связанных с особенностями распространения радиоволн в диспергирующих средах. $6.17.
Многократные измерения и обобщенные диаграммы неопределенности Для упрощения анализа в отличие от гл. 4 будем рассматривать лишь детерминированное движение цели, а неизвестную радиальную скорость о, = о — считать постоянной. Пусть требуется найти дальность г до цели в момент времени Г и скорость о, если зондирующие импульсы облучали цель в мой Влт 393 Здесь с — скорость света, гз — несущая частота, Р„= 21зо!с— истинное значение допплеровской частоты, а гд — — 2г/с — время запаздывания, соответствующее истинной дальности в момент времени Алгоритм обработки и потенциальные точности могут быть найдены из анализа послеопытной плотности вероятности р(1„Рд~гз! Рд!' 1зь Рдз', ...) = =Ср(1„Рд) р(1.!, Р„!, 1,2, Р„д, ... (1„Рд), (2) где С вЂ” постоянная.
Поскольку различным зондированиям соответствуют независимые между собой пары ошибок тз, Р„второй сомножитель в правой части выражения (2) можно представить в виде произведения сомножителей. В силу (1) и [(11), 9 6.3) каждый из них будет иметь вид р(1,!, Р„!~1;, Рд) = С,ехр(д!~ р(1,— — 'Рд — 1,'о Рд — Рд!Ц з Поэтому логарифм послеопытной плотности вероятности (2) опре. деляется выражением 1п р(1„Р„~1,!, Р„!, '...) =1п р(1„Р„)-1- + г Ч! р(1з — — 'Рд — 1з!, Рд — Рд!)+соп51. 1з (3) Анализ выражения (3) начнем с простейшего случая однпкратиого измерения, когда по одному отраженному когерентному сигналу большой длительности измеряется радиальная скорость и прогнозируется дальность спустя некоторое время д после облучения цели. Если при этом доопытные данные несущественны, то в формуле (3) надо учесть только одно переменное слагаемое, т.
е. 1п р (1„Рд ~ 1,'!, Рд!) = д! р (!1, — — Рд 1з! Рд Рз!)+сопз1. (4) з Максимум послеопытной плотности вероятности (4) достигается при оценках 394 й В.! 2 менты времени 1 — б!(1 = 1, 2, ...) и по ним определены текущие оценки времени запаздывания 1,! = 1! з„и допплеровской частоты Р„, = Р!„„со случайными ошибками т„Р;.
з 2 в! (г ой) — т =11 — Рд) ть ! 2А () Рд! = — 'о — Р, = Рд — Ре с о ° В оз = Го!+ Рд 1о Р„'=Р„*,, (5) т. е. оценка допплеровской частоты производится в данном случае по результату единственного ее измерения, а в прогнозируемую оценку дальности вводится очевидная скоростная поправка. Эта поправка тем больше, чем больше величина Ю. Чтобы найти закон распределения ошибок т, Р такого измерения, достаточно подставить в (4) Г, = 1, + т, Р„ =- Р„ + Р. Используя (5), получим 1пр(с,*+т, Р*+Р~(;,, Р',) = ао1 р (т — — Р, Р)+сопз1. (6) о Выражение р (т, Р) = р ~т — б Р, Р) (7) где Ао — р,"(0,0); Во — р,"е(0,0); Со — — рг(0,0).
балт Ззо играет, таким образом, роль функции неопределенности, определяющей точность совместного измерения скорости и прогнозированной дальности. Функция ро (т, Р) является обобщением функции р(т, Р), которая получается из ро(т, Р) при д = О. Ей соответствуют обобщенные тела и диаграммы неопределенности. Из рис. 6.66, а видно, что прогнозирование ведет к скосу диаграммы неопределенности ро(т, Р), а именно в направлении вращения часовой стрелки при д) О.
Этот скос обусловлен прогнозированием дальности с ошибкой Ьг = Обо, которая возникает вследствие ошибки Ло измерения скорости. Ранее скошенная ди аграмма для линейно частотно-модулированного импульса может частично или полностью выпрямиться (рис. 6.66, б), или даже получить снос, обратный первоначальному. Выпрямление диаграммы при нарастающем законе частотной модуляции происходит, если прогнозируется значение дальности для момента времени, сдвинутого относительно момента облучения на время до = т„(о/Л7, Как было показано в 9 6.6, измеряемое запаздывание для этого момента времени определяется без скоростной ошибки, Аналогичный анализ можно провести для случая многократных измерений, описываемых выражением (3). Полагая ошибки измерения малыми, тело неопределенности вблизи его вершины представим в виде степенного ряда, сохранив лишь члены второго по.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
