Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Расчет дальности РЛС 5 О и) ш -5 то 1О 15 1 10 100 1070 ' гооод Чн ело проингпеериаоаинныл импульсоВ Рис. т. Зависимость требуемого отношения сигнал)шум (коэффициента различпмости) от н- еля пранятегрироеаьнык импульсов длн пяти значений вероятности ложной трезаги Рг Предположения: детектор линейный, вероятность обнаружения 0,9. сигнал не Флуктуи руст ()3).
ОО ьоз ы, а О И е -5 М ш-10 -15 1 10ООО 10 йта 1000 Число проинпгегрироаанных импульсоа Рис. 8, Зависимость требуемого отношения сигнал)шум (коэффициента рвзличнмости) от числа праиитегрированных импульсов длн пяти значений вероятности ложной тревоги ПГ Предположения: детектор линейный, вероятность обнаружения 0,95, сигнал не флуктун- рует ()3), 2.4. Отношение мощностей минимального обноруживоемого сигнала и шума ! р (о) — е — О/О (24) а где а — средняя ЭПР. (Это отри«!отельно.эксноненциольноя функция, но цель, ил1еющая такое распределение, называется релеевской).
Второе распределение для ЭПР по предположению имеет вид 4а р (а) — — е — зо/о. (а)' (25) Первое распределение характерно для цели из больпюго числа незавнснмых отражающих элементов, среди которых доминирующего элемента (или даже нескольких доминирующих элементов) вет. Многие самолеты на частотах микроволнового диапазона имеют приблизительно такие характеристики. Большие сяожные цели обычно имеют такую же природу.
Этот результат можно предвидеть, учитывая центральную предельную теорему теорнн веронтностей. Второе рэспределение соответствует целям с одним главным отражающим элементом, вносящим главный вклад а отраженвый сигнал, н большим числом меньших независимых отражающих элементов. Четыре случая, рассмотренные Сверлннгом, можно охарактеризовать такими прнзнакамн: «' Плотность вероятности, подчиненная закону Релея для напряженая о, р(о)= — е 'Р ( )О), гз где г — среднеквадратичное значение о, т.
е. г' = оз. последегекторном интегрированна М нмпуяьсов, Графики можно использовать совместно с Уравнение«« (!О! н последующими соотношениями, полученными нз пего. Методика расчета этик графиков приведена в работе (!3). Аналогичные вычисления выполнены Робертсоном (4(, но он использовал другую методику вычислений н другой диапазон значений ложной тревоги. Там, где диапазоны изменений параметра перекрываются, расчетные данные (рнс, 4 — 6) полностью совпадают с результатами, полученными Робертсоном.
На рисунках приведены гРафики для линейного, а не квадратичного детектора (последние опубликованы Маркумол~ (:!) н рядом других авторов), так как в радиолокационных приемниках обычно используется линейный детектор. (Как показано ниже, результаты для детекторов этих двух типов отличаются незначительно.) Кривые для флуктуируюшнх целей получены Сверянпгом Щ, Фелнером (6], Хейдбредером н Мнгчелом (9! н рядом других авторов. В общем случае при наличия флуктуации для доститкення более высоких отношений вероятностей обнару. «кения необходимы более высокие значения отношения сигнал«шум, а для ннзкнх вероятностей обнаружения — меньшие отношения сигнал!шум, чем дяя нефлуктунруюшнх сигналов. Сперлинг рассмотрел четыре сяучая, которые отличаются характером флуктуаций снпила н предположениями о вероятностных свойствах ЭПР цели о.
Сперлинг предположил, что могут блата флуктуации двух видов: !) отооснтелыю медленные флуктуация, такие, что значения а прн последовательных облучениях цели статистически независимым, но а остается постоянной от импульса к импульсу (флуктуация этого тнпа известны под названием «дружныхл); г) относительно быстрые флуктуация, при которых значения о независимы от пульса к импульсу внутри луча прн сканировании (т. е. в течение времени ин.Рировапня). Первое из двух распределений, которые по предположению Сверлинга харак. лнзуют флуктуация напряжения принимаемого сигнала, имеет вид рэспределе. я Репса; прн этом ЭПР цели а имеет плотность вероятности" Гл. 2. Расчет дальности РЛС т0 чь 0 К и 0 " -0 В -50 -!0 1 50 500 т 000 50000 Число проинпьсгриробанньи импуль сау тг) - !5 ъъ Й го Д 0 50 т00 5 000 50 000 Число праинлтегрираранньтк импульссд ф 2Х т Х Отношение мои)частей минимального оонаружиааемого сигнала и и)уми хгп у )0 й 02 0 )0 )00 )000 10000 Уигла лрринтпегрираоаннь)х импульсао О/ Рис.
9. зависимость требуемого огношени» сигнал!шум (коэффициента раэличимостн) ов числа проннтегрнрованиых импульсов для пяти эиачсний вероятности ложной тревоги и дд» ' трех эцачепин вероятности обнарунгеинш а) 0,50; б) 0,90; в) 0,95. Предположения. квадратичный детектор, флуктуации сигнала относятся к случаю! по клас- сификации Сверлинга 1151. случай ! — медленные флуктуации с распределением (24); случай 2 — быстрые флуктуации с распределением (24); случай 0 — медленные флуктуации с распределением (25); случай 4 — быстрые флуктуации с распределением (25), Иногда считают, что распределение (25) соответствует отражению от маленьких жестких самолетов обтекаемой формы на сравнительно низких радиолокационных частотах (например, ниже 1 ГГц). Сравнительно недавно исследователи пришли к заключению, что многие цели нерелеевского типа лучше описываются так называемым логарифмически нормальным распределением; исследования и вычисления для этого случая произведены в работе (9].
Предположение о том, что имеет место случай / (по классификации Сверлнпга), чаще всего используется при вычислении дальности действия для обычных флуктуирующих целей (рис, 9). Соответствующие кривые для случая 0 приведены на рис. !О. Случаи 2 и 4 представля)от меньший интерес, так как встречаются реже, и при числе проинтегрированных импульсов, большем 1О, результаты рве.
четов для них очень близки к результатам для стационарных сигналов. На рис. 9 и 1О приведены графики, построенные на основе расчетов Маркума ]3) и Сверли)гга ]5], которые впоследствии были пересмотрены Фелиером ]5]. Следует отметить„что результаты оригинальных расчетов Маркума и Сверлинга отличаются от представленных на рис. 9 и 10: они выражены в виде зависимостей для )г/)г„где )гь — дальность действия в свободном пространстве, когда отношение сигнал/шум (коэффициент видимости) равно 1; при этом предполагается, что действуют законы распространения в свободном пространстве, хотя это и не всегда справедливо (см, например, й 2.6). Кроме того, в их расчетах параметром является число лая!ныл тревог (по Маркуму), связанных между собой уравнением (23), а не вероятность ложной тревоги.
При построении же графиков рис. 9 и 1О используется отношение сигнал/шум и вероятность ложной тревоги, «000 а) 20 -!О 1 а 10 Ъь Ю 5 ц о чь Гл. 2. Расчет дальности РЛС 10 100 1000 Число проинспегриробаннык иипульссд 10 100 1ооо «000 В Число проинспегриробаннын иыпуль сод ге. Отношение мощностей минимального обнаружиоаемого сигнала и шума и' 10 И Ь е 0 О -5 -10 10 100 1000 10000 Ю/ Числе проипгпегрирвданныи имлупьеей Рнс. )О, зависимость требуемого отноменив сигиаа)мум (коэафнциеита разаичимостн) от чисаа проиитегриреваннмх иьгпузьсои дзя пяти значений вероятности ао»киой тревоги и дзя трех значений вероятности обнаружеиияг а) 0,00, б) 0,00; «) елж Предположения квадратпчимп детектор, йглуьтуации сигнала опгосвтся к случаЮ З По клаф- сиФнлацни Свераинга !)3].
причем зти графики строились применительно к квадратичному, а не к линейному детектору. Впрочем, как уже отмечалось, результаты расчетов, относящихся к детекторам этих двух типов, отличаются лишь незначительно. При додетекторном интегрировании нужные значения отношения сигнал/шум (или )ге) можно найти из графиков, представленных на рис. 5 — !О, считывая зна. чения )го (дБ) при М = 1 и вычитая из этих значений 10108 М. Таким образом, (г,(М) А )г,(!УМ, Характеристики детектора.
Представленные на рис. 4 — 8 графики построены применительно к «линейному детектору» Характеристика детектора имеет вид 10 = а)1) прн 1', > О, 10 ьм О Прн )Г) ( О. (Хб) Здесь 10 — мгновенное значение тока детектора, если (гг — мгновенное значение напряжения на его входе, причем а = сопш > О. Типовые ламповые или полупроводниковые диоды имеют приблизительно такие же характеристики, если (г) больше некоторого, очень небольшого, значения Такие диоды обычно используются в качестве второго детектора супергетеродннного радиолокационного прнелгника. Так как до второго детектора сигнал значительно усиливается на высокой или промежуточной частоте, то поступающее на вход детектора напряжение обычно достаточно велико, чтобы обеспечить слинейный» режим работы. Важно отметить, что это требование не оговаривает необходимости большого отношения сигнал(шум, оио лишь требует достаточно большого напряжения на входе детектора (относительно напряжения, определяющего переход от квадратичной к линейной зависимости выходно~о тока от входного напряжения).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
