Справочник по радиолокации. Книга 2 (1151799), страница 27
Текст из файла (страница 27)
о1' 2004 1ЕЕЕ Кас1аг СопГ., РЫ1ас1е1рЫа (13ЯА), Арг11 26 — 29, 2004, рр. 486 — 491. 72. А. Раппа„1. Т1гппюпеп, апс1 К. Тояп1, "Саьсад1пу Я В апс1 Я С деч1се~," Яцпа1 Ргосеьяпд„Е1ьеиег, чо1. 45, по. 2, рр. 261 — 266, 1995. 73. А, Гаппа апс1 1. Типгпопеп'„"Куь|о11с ьсйегпек Гог Зо1п1 Я В, Я С апд ас1арг1че рйа- ьед-аггау," Ргое. оГ !пав. Соп1. оп Кадаг, Кас1аг 2000, %аяЫп~гоп, ВС, 11БА, Мау 7 — 12, 2000, рр.
602 — 607, 2 Глава 24. Методы заи~иты от радиоэлектронньи помех 113. А. Гаг1па, О. Со11по, апс1 1. Типгпопсп, "Махппшп 1йе1йоод ей1гпа~ог арргоасЬ Гог гпс ск11гпаг1оп оГ 1аг~с1 ап~п1аг соогйпагеь 1п ргсьепсс оГ тпа1п Ьсагп 1пгегГсгепсе: Арр11саг1оп го 1ие с1ага асцшгег1 тип а цгоигк1-Ьаьег1 рйа~ег1-аггау гаг1аг,"" Ргос. оГ 1ЕЕЕ 2005 1пг. Кас1аг СопГ., А1ехапс1г1а (ЪА), 11ЯА, Мау 9 — 12, 2005, рр. 61 — 66.
114. А. Гаг1па, С. Со11по, апс1 1. Т1гпгпопег1, "Махипшп Ие1йоос$ сьйп1аге оГ 1агде1 апрл1аг соогйпагеь ипс1ег пи1п Ьеагп 1пгегГегепсе: Арр11сайоп го гесогс1ег1 1Ье г1а1а," 1п Адт~апсеь 1п 1лгесйоп-оГ-Агг1ча1 Ейппаг1оп, К. Сйапдгап (ед.), 1~1огвоос1, МА: Аггесй Номе, 1пс., 2006, рр. 285 — 303. 115. Я. КоЬеу, В. ГиЬппапп, Е. Кс11у, апд К.
М1кЬсга, "А С1=АК ас$ар$ле гпагсйсс1 61гег 4 Глава 24. Методы защиты от радиоэлектронных помех СЬаргег 17 1п Арр1ка1юпк оГ Красе-Типе Адаргке РгосеЫпд, К. К1сппп (ед.), 1опдоп: 1ЕЕ Кадаг, Яопаг апд Хаидасюп, Кепеь 14, 2004„рр. 603 — 697. 160. Ж, 1». В1а1г, С». А. %акоп, Т. КягцЬага1ап, апд У. Ваг-Я~а1огп, "Вепсйгпаг1~ аког гас1аг аПосайоп апс1 1гасйщ 1п ЕСМ," 1ЕЕЕ Тгапк., ~о1.
АЕЯ вЂ” 34, по.4, рр.1097 — 1114, 1998. 161. Т. КлгцЬага1ап, У. Ваг-Я~а1от, %. 1». В1а1г, апс1 С. А. Жайоп, "1ММР1»А1. аког гас1аг гпапауегпеп1 апд 1гасйщ Ьепс1ипаг1с мчи ЕСМ," 1ЕЕЕ Тгапь., ~о1. АЕБ — 34, по.4, рр.1115 — 1134, 1998. 162.
Н. В1огп апс1 У. Ваг-Яза1от, "Тйе пйегас6па пш1г1р1е гподе1 а1ропФгп аког хужеть ьчФ 25.2. Обработка сигналов в нриемном тракте 1267 ) ОБОИ жгет гет ге1 Вх рч ! й устройствам Берпакицей работки 8 Глава 25. Цифровая обработка радиолокационных сигналов Частота Найквиста, как часто говорят, равна удвоенной полосе частот сигнала, но это относится только к реальному сигналу с односторонней полосой положительных частот.
Наше определение относится к двухсторонней полосе положительных и отрицательных частот сигнала, который в общем случае является комплексным, и к реальному сигналу в частном случае. Всегда ли двухсторонняя полоса частот вдвое шире односторонней? В общем случае для комплексных сигналов — нет, но для реальных сигналов в частности--- да.
Поясним это утверждение. Любой сигнал, реальный или комплексный, будучи выраженным как интеграл Фурье (в форме обратного Фурье-преобразования), выглядит как комбинация спектральных компонент вида А . е'2'Ф. У дискретного сигнала параметр ~ = лТ, где Т вЂ” интервал дискретизации, а и — целочисленный мо- 25.2.
Обработка сигналов в приемнол~ тракте 1269 ° Ф ° ° Ф Частота О Перекрытие 25.2. Обработка сигналов в ириемном тракте ! 27! 1. Действительный сигнал на промежуточной частоте 2. Операция комплексного сдвига частоты на — 75 МГц 3. Сдвинутый по частоте сигнал 2 Глава 25. Цифровая обработка радиолокационных сигналов Аналоговый,' Цифровой Сигнал на ПЧ 0 25.2. Обработка шгналов в ириемном тракте ! сигналов; здесь они реализованы как пара действительных сигналов. В вертикальном сечении, проходящем через линии сигналов 1 и (~ на рис. 25.9, присутствует комплексный сигнал 1 + Я. Пары сигналов до и после ФНЧ представляют собой комплексные сигналы, спектры которых показаны соответственно на графиках 3 и 5 рис.
25.8. Сигнал на графике 3 создается во временной области как [сигнал 31 = [сигнал 1~ е ~~".~ ' = = [сигнал 1~ соя(2~~„'„1) — ~ [сигнал 1~ яп~2~~,'„~) = [1з + ~Щ, гдето„= 75 МГц. Аналогичным образом, используя символ «*» для обозначения свертки,во вре- 4 Глава 25. Ци4ровая обработка радиолокационных сигналов ФФ - ОФ - -!ЪФ Г , 'Г 1. Действительный си! нал на промежуточной частоте ! ! ф ЭФЭ 3. Дискретный си! нал ! 1 ! ° ° ° 2.
Спектр тактовой последова- тельности АЦП (100 МГц) 1 ! 1 ЭФЭ ! ° ° Ф $ Ф ..., ..., ..,, 1 ...,.,...,...! .,...,,...,...!...,..., ...,, ...,...,, „, „4,,КМплеСный.дцмОничеУий бработка еигнолое и нрнемном тракте 1275) ' Соп1го11ед Оьс111а1ог)', который генерирует цифровые слова, представляющие собой отсчеты косинусных и отрицательных синусных сигналов на частоте гетеродина, в данном случае 75 МГц, с частотой дискретизации АЦП. Синусные и косинусные составляющие сигнала от ЦГЦУ цифровым образом перемножаются с отсчетами сигнала на промежуточной частоте. В нашем конкретном примере отношение частоты гетеродина и частоты дискретизации (3/4) делает ЦГЦУ и умно- жители достаточно простыми, поскольку выходные отсчеты ЦГЦУ либо нулевые, либо равны +1, и этот особый случай будет кратко рассмотрен.
Пока же полагаем, что никаких специальных ситуаций не существует, поэтому здесь используются обычные схемы ЦГЦУ и умножителей. Структура обычного ЦГЦУ будет представ~г„, ~ „~.~„„„„„„„н аботка сигналов в приемном тракте 1 1ЪФ - ' ОФа- - ФФа- 1. Действительный сигнал на промежуточной частоте 2. Спектр тактовой последова- тельности АЦП (100 МГц~ ! ! 3. Дискретный сигнал 25.2. Обработка сигналов в приемном тракте 1279 ~~ ~ 100 МГц 50 МГц Сигнал на частоте й промежуточных часто~ дискретизи рован на 100 МГц " '„иг;, "; "; сг,о;и р: ". "'.""':...::" с..:о "'л;:,.::;.!''ли..:; ~,": ~;":;.'!кг ';::; "о";"'о,,"„" ',, „;"..."...'„„„;,,' ~ср,",.":.и ", и„.„.л".„г'„...«,,«' ''„..«',' "'-':"'.
"«,.'-г''.р-.,".,'»".'-,о',,",', гл.".. ар вс",":„.":""а !!К! и., о! о ейи, "; 120 Д лл 100 80 60 25.2. Обработка сигналов в нриемнол тракте 128! 14 12 И 10 И 8 2 Глава 25. 4и4ровая обработка радиолокационных сигналов Кластерные лучи с сопр ЩИМ нная етка задержка Аналоговая .? ) ~::? "::', "' '.",;' 'Ф '~"".? ~?,""' . „',",':, ь; %" """.' ' „'' .,у '~ 4? ' '~"'"? ~::;..'"?;.,?;:, ""'%:,???' '.".',"?,"' '."„! " .?: 'л:; „'' '; %".". '.";.~?;.'.
"."';.,:,.: .:,...' ' ."! ~: ???"'„..""'.. „'""~??".: ~ !: ' ".'?',„??'',':у ' ? 4? ';~"'"? ~ '. „:.'"'..;.; ',:, "."'%:, ??' ''."„л". : ~'?,""',,:::,.:?? "...;: ??.';" '.':,""'..',"" ' ' '. !'? ~;:: ~; "„"':,', '?"', ~?: " .~ т ". ~;".; ~:,.'.„~ "'., ': ?'?'."".,:'.",;;: ':"' '.: .' ?? . ~:; ..'""'.: .;"'., ':,.",""' ~ч:,;: ' „'": ?„.~„:ы?~? .';,""' ' ""':,', ?': „'". ~;... ~'; ""':', ~?"?, ~?:;,'?:Гт "..~;'.; ~ .:,.',.? "',.',' '.')?"%' ;;;-!,.?:? '-";;-;;, .!!'.:?;;"-'„':::;? .!'-.',!';,,;:,?:;.? -;:::;;;,!?';?::?;;-;, ' -?.?.';:::?: ..-,;":::?-".: ?.";":;;-"..-;.: ':; '! ??!',:::с':;.'.-"",":":?~'.: .";".::"; .'.;:: '.:::.:.';:=':;-;.:"!-'-'.'?;;: ':?;?: -,:.'..: ?.'.-:.
—;:::,-';:;: ????.:::--;..:-....; .;::-.;?;??:.-,:.'..: =.'??'!? ?,:;..:,: ~'.,':,".-,-?".,-; ?: ?-:?; .'„'? .',",";,',"."'.,;,...,'';"',„,;" "",,;„.";; '.'' ".',"";,,„" ', „,,' "'::.,„' .:""'.:'„; .'".". ',,:".: .,:, '.' ) ." ..;: ' ''.." .-....;.:. '' ...-:.". ""':« .. ', .? 25.2, Обраоо~пка сигналов в приемном тракте ! 283 ~,, Ъ» лов стоит непосредственно за аналоговым формирователем ДНА, как это показано на рисунке.
На рис. 25.21б показан наиболее затратный способ цифрового формирования ДНА, когда приемник и АЦП находятся позади каждого элемента. В этой системе задержка времени вносится с помощью либо цифрового сдвига фазы, либо задержки цифровых отсчетов сигнала. Суммирование задержанных сигналов осуществляет цифровой сумматор.
Эта конфигурация позволяет формировать ДНА в любом направлении, при этом несколько лучей могут при необходимости быть сформированы одновременно, используя те же цифровые отсчеты и различное время задержки для формирования различных лучей. Однако на момент написания этой главы установка цифрового приемника за каждым элементом решетки 25.3. Преобразование сигналов в передак~щем тракте ! модуляции вначале проходят через устройство быстрого преобразования Фурье (БПФ). Затем отсчеты спектра сигнала поэлементно перемножаются с комплексно-сопряженными отсчетами спектра опорных сигналов (функции модуляции). Полученный результат переносится обратно во временную область с помощью обратного ЬПФ.
В общем случае свертка во временной области оказывается более экономичной в аппаратном отношении при небольшом числе коэффициентов фильтра, а свертка в частотной области — для большого числа коэффициентов (больше 8 или 16). ( 286 Глава 25. Ци4ровая обработки радиолокационных сигналов изменяемую с тактовои частотой системы. Затем т старших разрядов текущей суммы поступают в преобразователь фаза — амплитуда, который представляет собой постоянное запоминающее устройство (1ооЕ-цр 1аЫе). Из памяти преобразователя считывается К-разрядная величина„представляющая значение синуса для фазы входного сигнала.
Если мы обозначим управляющее слово символом М, частоту дискретизации через ~, а число бит в накопителе фазы через л, то частота синусоидальной волны выходного сигнала может быть выражена как М~~./ 2". В этой схеме при достижении фазой, представленной текущей суммой, значения 360" произойдет переполнение. Преимущество представления фазы в формате ЬУМ состоит в том, что оно позволяет использовать арифметику по модулю 2л и не следить за переполнением, поскольку 360"-й сдвиг фазы такой же, как в случае л. 25.4.