Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Каталог сигналов и(с) — (2а) с/4 е-пас*, (!ЗП 2 !с/4 и (/)=( — ) а (132) При выполнении операций над гауссовыми сигналами полезен определенный интеграл — !ас'+зВс! 4(с 1/Г с! еВ*/а ,=~1:, ', а (133) где а и () — произвольные комплексные постоянные величины с действительнои частью йе (сс) ) О. Функция неопределенности при гауссовом импульсе у(т, Ф)=е/ ехр 1! — — (атв+ — )~ Г и / Ф 2 1 а (!34) Эта функция монотонно убывает по мере удаления от максимума в начале координат и не имеет боковых лепестков.
Как и для прямоугольного импульса, гребень функции неопределенности в случае гауссова сигнала ориентирован вдоль оси т илн Ф в зависимости оттого, мала или велика длительность сигнала (т. е. мала или велика в (!3!) величина !/а). Гауссов импульс с ЛЧМ (3, 48). Гауссов сигнал о ЛЧМ также обладает функцией неопределенности, которая монотонно убывает при удалении от начала координат. Аналитически такой сигнал выражается в виде и (С) =(йа) ссс е иьс' есиас' (135) Его спектр описывается выражением (/ (/) ( ' е-и/'а/сь'+аь! )( 2а т сс4 аз+ аз Хехр ~ / ~1/2агс12 ( — )— (! 36) Функция неопределенности гауссова импульса с ЛЧМ имеет вид у (т Ф) =е'и ехр ( — — ~атз+ (137) Функция неопределенности с большим числом пиков.
Функция неопределенности такого нида получается в результате когереитного интегрирования (т. е. согласованной фильтрации) последовательности равноотстоящих импульсов. Эти импульсы не обязательно должны быть одинаковыми, однако, если импульсы сильно различаются, то функция неопределенности может выглядеть скорее как кнопочная, чем как функция неопределенности со многими пиками. Для сигнала в виде почни импульсов (т. е.
близко отстояиснх друг от друга импульсов, излучаемых цугом таким образом, что последний импульс излучается до поступления отраженного !.го импульса) число импульсов АС есть просто число переданных импульсов. Для РЛС, работающей по способу импульсной допплеровской системы, которзя периодически излучает импульсы, число им. !29 Гауссов ииаульс при отсутстьии с/М. Гауссов сигнал весьма полезен при теоретических исследованиях; он выражается функцией Гаусса как по времени, так и по частоте; Гж 3.
Теория ридиалакацданкет сигналов пульсов в пачке — это число когерентна янтегрируемых кмпульсон. Если интегУизогаиие осуществляется узкополосным фильтром с ширкнон полосы пропускания В, то У можно считать равнь(м числу импульсов, переданных за время Т 11В, или дс = 11Вйо где Л вЂ” ингервал времени между импульсами. Преимущество импульсной последовательности заключается в том, что она позволяет осуществить одновременное разрешение по дальяости и скорост(ь характеризуется фуикпией неонрсделенности со значительной площадью плоской поиерхности, где )((т, бт) = †. О, и обладаег большой полной энергией сит(т. ла.
Основной недостаток такого сигнала в том, что ои создает неоднозначное(н по дальности и скорости. (нмттс ь, ы Таз(ч1с Тдл(ТВ грз р 1 2 Ь зэку нм Юр умяс (рмнс Тру тс гмс 12лтс „тк(альнсгть [пределы неааредаленнасти) Ряс. З. Соотношения мемдр ншшределениостью но дальности сй(2 и неопределенностью по скорости с12й(ч (! \ и ишнду предельиоа дальностью сг12 и разрешением по снорости с(2й( (21. Геренетром является несущая частота 1ь, 'Т вЂ” длинь (длительность( иинульсноа последонн- тельнестн; Л вЂ” интервил времени вежду ннпултлии.
Основные соотношения между параметрами равномерной последовательности импульсов систематизированы в табл. и Соотношения между фуинцией иео (ределенности по дальности и скорости и предельной дальностью и рагрсша(ощай способностью па скорастн показаны на рис.
Ь в виде зависимостей от частоты несущей. По:лгдовиттльность ривиоа(пстояи(ик одиналазык импульсов. Из различных воэмояппык имыульсыых последовательностей поааедовательыость с одиыаковыыи ымыульсаши юсполъзуется наиболее швроко. Часто импульсы можно прнблы. жеыню считать. мрямпугольыыыы; одкако отдельные импульсы могут име ~ ь любу ю колшлакспую огкбаиицую а(1), равиукь нулю за аределамв интервала ) 1) ж ж бгрь Импульсная последовательность этого вида описывается вырнжеыыем и (1) = — вр а ((( — ~п — — )А~. (13й) ,й„, Здесь ртУ введен из условия нормировки энергии сигнала и (1) согласно (59), прн услоыи, что огпбающзя а (1) нормирована.
Выражение (ж+ Ц й(2 норми. 8.4. Катодов сггсналсп Таблица 2 Соотношения между параметрами равномерной по времени нмп)гаъсной яоеаедоаатеаьннеги Парамшр' Шоамулм параметра с В аггее 2 2В г(геа 21 гев )о 21 гев 1 1 до Т ()У-1) Д Фгев Ж„„, )я Ф с' 2)я 2 4(о Йех1 )г ге в )та с с)о с 4)~ 1 2Т(о 2Т 2 ())) — 1) )Ь|о 2 (У вЂ” 1) г) сТ с ()т' — 1) Л св Й~ 2 2 4)о 1" гев 4)геев )Гех1 ЫашЬ с 'сашЬ сЛ сташь св ~Хе 2 2 4(с ()ашь 41)ашь )тишь 1 2)гашъ!о 2) ашь ФашЬ с )о сФашь Фяшь )1е РашЬ 2())в Ы 4)о Каша 4)тишь са с)со 1 вшЬ |ишь 41'о 4 4~о %Ля ч подстрочные видехом образованы следующими спирин)синями: гсв (гево)п)1оп) — рвв.
решение; ягпЬ 1впгшап)гу) — иеаоредеяениость: )рвсстоииие между областями неопределснихти): ехг — проттжеанотть в пространстве. чч См. рис. б. Гл. 8. Теория радиолокационных сигналов Функция неопределенности Хв (т, Ф) равномерной последовательности импульсов, каждый из которых имеет огибающую о (!) (для случая, когда о (() = 0 при ( ! ( ) 6!2 и Л ) 26), содержит 26! — 1 ненулевых полос, параллельнык оси Ф, и определяется выражением э!и (У вЂ” ( л )) лФЛ етл у, (т — лЛ, Ф) при )т — пЛ)жб, Л! э)п лФЛ и= — (Л вЂ” И, ...,О, ...,(У вЂ” 1; Π— при прочих значениях, Хи (т Ф)= (140) где )(в (т, Ф) — функция неопределенности одиночного импульса с огибающей о (!).
Вывод выражений (!39) и (!40) связан с суммированием степенных рядов гг — РФ вЂ” ! смц- !! 412 э ып ВХ,12 е =е (М! ) ~ы ып ьу2 Пачка импульсов представляет собой сигнал с неопределенностями, показанными в виде пиков на рис. 6. Один из путей, позволяющий обойти необходимость исключения неопределенностей, — строить сигнал (т. е. выбрать частоту повторения импульсов, частоту несущей) так, чтобы все пики, кроме пика, расположенного и начале координат, ваходились эа пределами ожидаемых дальностей и скоростей целей. С точки зрении получения приемлемой функции неопределенности преимущество подобной последовательности импульсов заключается в том, что большая часть неизбежного объема под поверхностью функции неопределенности может быть вытеснена в пики, удаленные от начала координат, благодари чему моэкно сформировать очень узкий пнк в начале координат, Если пределы неопределенности по дальности и по скорости столь велики, что такие пики появляются на возможных дальностях или скоростях, то обычно приходится принимать меры по разрешению этих неопределенностей.
Погледоваглгльнвсть равноотстоящих ил!пульсов, тождественных с точностью до постоянного комплексного множителя. Низкие пики (боковые лепестки) функции неопределенности равномерной импульсной последовательное!и в направлении допплеровской скорости (рис. 6) можно уменьшить еще больше, если каждому импульсу придать свое значение уровня и соответствии с некоторой весовой гг-функцией, рассматриваемой в 4 3.6. Кроме того, каждому импульсу можно придать различный начальный фазовый сдвиг. Рассматриваемый сигнал описывается выражением и (() = — ~ с„и ~( — ~ и — ' — ) Л~, (142) где с„= а„е, а„и фя — амплитуда и фаза и-го импульса, н из условия 1'гв нормировки Х аи (143) и=.! 132 рует среднее время сигнала и (!) в соответствии с условием (60), если о (!) имеет нулевое среднее время.
Спектр такого сигнала описывается выражением ! э!п )Ул)Л и ())== у(() (139) /'!у з(п л)Л 3.4. Каталог сигналов Спектр снгнала описывается выражением 1 л' (у ()) р (О ! !а!+1! и!а ~~~~к ~с — 1лтл!ь у"У л=1 (144) Если и(!)=О прн ((()6!2 н А) 26, то функция неопределенности И вЂ” л е!!Ы+1)Пюц,т лй ф, ХУ * — ! тЛЮД т ! прн ( т — пй ( < 6; и = О, ..., Лl — 1; В е! 1~+ '! и~а (т — лй Ф) лт,' с с* е лз ! — л прв )т — лб( < 6! л=1, ..., — (У вЂ” 1), 0 в остальных точках Хи(т Ф)= (145) Рнс.
а. цеитральнан часть граФика Функпнн неопределенности носледокательности нз М 1а рапноотстоппьпк преиоугольнык иипульсоа без ЧМ. Если фазовый сдвиг ф„опнсывается квадратичной функцией л в виде тр„=ала, то ках!дая полоска дальности сдвигается в направлении Ф на величину, пропорцнональную л; л-я полоска дальности сдвинута на Ф= †!л(лб. Если фазовые сдвиги описываются функцией более высокого порядка, чем квадратнчная, то функция неопределенности на всех полосках дальности, 133 Гя.