Ширман Я.Д. Теоретические основы радиолокации (с содержанием) (1151797), страница 75
Текст из файла (страница 75)
Представленная на рисунке простейшая схема позволяет выявить основную закономерность оптической обработки. Выберем й 6.21 415 Рис. 6,76. Поксненне принципа оптической корре- лкционной обработки точку х на пересечении плоскости 2 — 2 с плоскостью чертежа в пределах рабочей зоны линзы.
Как известно из геометрической оптики, в такую точку сфокусируется плоская волна с фронтом Х вЂ” Х, перпендикулярным прямой, лежащей в плоскости чертежа и проходящей через точку х и оптическую ось О!. 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 яри анализе наложения воздействий элементарных гюйгенсовских излучателей, расположенных в плоскости ! †! (после фотопленки). От элементарного излучателя в точке 6 плоскости 1 — 1 световая волна проходит до отсчетной плоскости путь $ яп 8, что приводит к запаздыванию по фазе на (2п 77)а)$ з(п 8. Поэтому в точке х воздействие элементарного излучателя в пределах от $ до $ + с(6 пропорционально — ! — е а)пе 2п т!Еа (х)= Е, ($) е ' )!й.
Прн малых значениях угла 8 значение з(п8=8= — ", а где 2 †фокусн расстояние. Тогда, интегрируя по плоскости ! — 7, получим ОО . 2лк а)*) / 1 к,а) " й/. 416 $6.2! 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 $ коэффициент пропускання света А($) и фазовый сдвиг В(с), Тогда — ~ (в и>+ к~ $1 Е(х)=~ ) А($)Е,($)е ~" а$ 1- щ (2) Заметим, что характер интегрального преобразования (2) не изменится, если ф а з о в ы й с д в и г В(в) 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 облучаюшего света, будучи разделенной с фотопленкой промежуточными линзами. Наличие в выражении (2) двух произвольно подбнраемых 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 г'(1), записанных в данном случае на фотопленку. Комплексная амплитуда А($)е-~в~41, заложенная в структуре маски и системе оптической обработки, является аналогом комплексно-сопряженного ожидаемого сигнала. Наконец, комплексный -~ — $ множитель е к ' можно считать аналогом множителя допплеровской частоты е — 'ок'. Если, например, выбрать функцию А(в) в виде прямоугольного видеонмпульса, а функцию В(5)— в виде принимающей два значения О и и кодированной последо.
вательности, 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 ма. нипуляции для различных допплеровских частот. Еали обработка сводится к вычислению корреляционного интеграла, не включающего допплеровского множител я, то в плоскости 2 — 2 можно расположить непрозрачный экран с у з к о й щ ел ь ю, соответствующей х =О.
За экраном может быть расположена экспонируемая фотопленка, на которую снимается результат оптической корреляционной обработки. Тогда обеспечивается вычисление корреляционного интеграла й влв 41т ,О)= ~ А(з)Е($)е ~~'~'а$ . — Ф Такое вычисление решает, например, з а д а ч у к о г е р е н гной обработки принимаемых колебаний при боковом обзоре. Как указывалось в 5 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 $, ось дальности перпендикулярна плоскости чертежа, а в плоскости 2 — 2 за шелью синхронно протягивается светочувствительная фотопленка. Для каждого элемента дальности производится обработка (3). Эта обработка будет оптимальной, если обеспечен необходимый выбор маски.
В частности на каждой дальности за счет выбора А(1) должно быть свое оптимальное время интегрирования. Для всех дальностей функции В($) должны быть квадратичными В($) = Ьзз, с тем, чтобы учесть квадратичный закон изменения расстояния до разрешаемого элемента. При этом коэффициент а 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 настояшее 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 бонового обзора можно называть голографическим. Известным недостатком голографических методов обработки, не очень сушественным, 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 и о р е н н ы х в и д о в о б р а б о т к и, перехода от химической к т е р м о п л а с т нч е с к о й записи и т. д.
Наряду с этим развиваются методы оптической обработки без использования промелсуточной 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 изав $ 6.21 сйеп ЕФр1- вь Р га 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 з)п О„равна целому числу световых волн, т.
е. 0 =агсз!и — ' (и=О, ~), ...), и Ху где )ьу — длина волны ультразвуковых колебаний; Хо — длина световой волны. Для а = ! при Хо (( )ьу дифракционный максимум имеет место в направлении Л х л где о — скорость распространения и / — частота ультразвуковых колебаний. При частотной модуляции колебаний, проходящих через линию, образуется дифракционная решетка с пере- и 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,„,„, = (Хе/пу)/„адой,„„=(),е/ру)/„„„.При этом предполагается что время задержки в линии равйо длительности воздействующего та нее частотно-модулированного радиоимпульса, а момент наблюдения — концу воздействия, когда весь импульс заполняет тинню. Как видно из рисунка, в указанный момент времени, даже 2ез использования какой-либо фокусирующей линзы, имеет место 'рокусировка света в плоскости, лежащей на расстоянии з, от 1инии в направлении падающей волны.
Величина з, определяется ~з соотношения пути пути е„,„, — в „ х,а/ 4Г9 6.2! где Лг = ~„,„, — ~„„„— частотная девиация. Сфокусированный свет, пройдя через щель Щ 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 з„определяемая формулой (4), обычно очень велика, перед фотоумножителем ставится фокусирующая линза с фокусным расстоянием з,.
Тогда фокусировка обеспечивается на расстоянии зз. Величина зз определяется по формуле геометрической оптики 1 1 1 + ~о ~о ГЛАВА 7 ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПОМЕХ АКТИВНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ И ПРИНЦИПЫ ЗАЩИТЫ ОТ ПОМЕХ 5 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, пассивны помехи, вызываемые переотражениями от мешающих объектов. Наряду с ними в ряде случаев существенно сказываются активные ломехи, 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 5.8) создаются излучениями Солнца н 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.
Искусственные 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, учитыва- $7.1 421 ющне широкое использование радиоэлектроники в военной технике противника.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
