Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 1 - 1976 г. (1151800), страница 47
Текст из файла (страница 47)
8, р. 309 — 341, Липе, !960 апд р 48! — 507, Бер1етЬег, !960. 5»уооднгагд, Р, Мл "РгоЬаЫ1Иу, апд !п1оггпа11оп ТЬеогу, игИЬ АррПсаИоп 1о Кадаг", РегИатоп Ргеьь, Ы. У., 1953 Вудвард ф, М. Теория вероятностей и информации с применениями в радиолокации. Пер.
с англ под ред. Г. С. Горелика. «Сов. радио», 1955. 6 Бмегйп2, Рл Рагате1ег Еь!ппаИоп !ог Игаче1огтз 1п Аддй!че Оаизз1ап Ыо1ье — "Б!АМ Л.", ч. 7, р 152 — 166, Липе, 1959. ,7 $»чегйп9, Рл Рагагпе1ег ЕьИгпаИоп Ассигасу Рости!аз. — "!ЕЕЕ Тгапз.", ч !Т-10, р. 302 — 3!4, Ос1оЬег, 1964 8 Бзгегйп9, Рл Ое1есбоп о1 Када~ Есйоеь!п Хо!зе КечНИед, — "1ЕЕЕ Тгапз,", ч. 1Т-!2, р. 348 — 361, Ли!у, 1966. 9 Мапаззе, йа Капйе апд Уе1осйу Ассигасу !гонг Кадаг Меазигегпеп1з.— М1Т 1!псо1п ЬаЬ Кер1 312-26, ГеЬгиагу, 1955. 10. ЯеЬег1, !4Г. Мл А йадаг Ве1ес1!оп РЫ1оьорйу. — "1КЕ Тгапз.", ч. ЛТ-2, р.
204— 211, Бер1егпЬег, 1956. 1! Ке11у, Е. Лл ТЬе Кадаг Меаьигепеп1 о1 Капйе, че!осйу, апд Ассе1егаИоп.— "!КЕ Тгапь.", ч МИ., р. 51 — 57, Арп1. 1961 12 Бгчегйпй, Рл Мах!тот АпИи1аг Ассигасу о! а Ри1вед Беагсй Кадаг. — "Ргос. ! КЕ", ч 44, р 1146 — 1155, Бер1етоег, 1956 13. Вгеппап, Е. Е.г АпИи!аг Ассигасу о1 а РЬаьед Аггау Кадаг. — "1КЕ Тгапь.", ч. АР.9, р.
268 — 275, Мау, 196!. 14, Не1Мгот, С. ввгл Бо1иИоп о1 !Ье Ое1есИоп 1п1еИга1 Ейнайоп 1ог Ыайопагу ГгИегед ЮЫ1е Ио1ье. — "1ЕЕЕ Тгапз.", ч. !Т-11, р. 335 — 339, Ли!у, 1965. 15. Кайа!Ь, Тл Богис !и!еИга1 Ециацоп Бо!ийопь 1ог 14опга1!опа1 Кегле!в "1ЕЕЕ Тгаиь.", ч. 1Т-12, р. 442 — 447. Ос1оЬег, 1966. 16. Ьеч!гк М. Лл Рокгег Брес1гит Рагате1ег ЕьИтаИоп. — "1ЕЕЕ Тгапь.", ч. !Т.!1, р !00 — 107, Лапиагу, 1965 17. ЙоХ»ве!1ег, Е. Мл Боте Кеьийь оп 1Ье ЯосЬаь1гс Ядна! Рагате1ег ЕЫипа1гоп РгоЫепк — "! ЕЕЕ Тгапз.", ч.
1Т-! 1, р. 422 — 429, Ли!у, 1965. 18. Ва!ацгНЬпап, А. Уц Оп а О1азь о1 Хопйпеаг ЕМгтаИоп РгоЫегпь — "!ЕЕГ Тгапь", ч !Т-10, р. 314 — ехО, ОсвоЬег, !964. 19. КеПу, Е. Л., апд Ьеч1п, М. Лл Би2па1 Рагате1ег ЕЫ1гпаИоп 1ог Бемтогпе1ег Аггауь. — М1Т Ыпсо1и ЬаЬ. ТесЬп Кер1. 339, Лап. 8. 1964 20. Кулинов Е. М. Вопросы оценки параметров сигналов при наличии помех, М., «Сов. радио», !969. Глава 5 ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ Дж.
В. Каслерс Для работы РЛС необходимы средства обнаружения раднолокацнонных эхо-снгналов. В большинстве современных радиолокационных систем, как н на заре радиолокации, эту функцию выполняет человек-оператор. Наблюдая сигнал на выходе приемника РЛС, отображаемый каким-либо нз возможных способов, оператор обнаруживает цели па отметкам (выбросам) нлн конфигурации (структуре) изображения на экране ннднкатора, обычно не наблюдаемым прн отсутствня цели. Опыт показывает, что в процессе поиска могут возникать ашнбкн типа ложного обнаружения (ложной тревоги) нлн пропуска цели, обусловленные шумом н случайными выбросами (флуктуацнямн) на выходе пряемннка, которые ошибочно принимаются оператором за цели нлн мзскнруют н даже полностью забивают экран, не позволяя оператору раэлнчать нзменення изображения, вы.
зываеиые собственно целями. Шум может порождаться разными нсточннкамн: трактом раднолокацнонного приемника, атмосферными помехами, шумами искусственного пронсхожденяя, помехами (отраженяямя) от местных предметов н т. д. Он существует во всех радиолокационных системах н достигает такой интенсивности, что существенна затрудняет процесс обнаружения, во всяком случае, слабых отраженных сигналов. Эта глава посвящена рассмотрению процессов (методов) различения ситуаций, когда нмеется либо смесь сигнала н шума, либо олин шум. Теория шумов в ней рассмотрена лишь применительно к задаче обнаружения сигналов. 5.з.
Основные понятия и определения Автоматический обнару житель — это устройство для принятия решений по ситуации, когда на его вход с выхода раднолоцацнонного прнемннна поступает смесь снгнала н помех после соответствующей обработки. В типичной раднолокацнонной системс, в которой используется автоматический обнаружнтель, ннформацяя на вход автоматнчсского обнаружнтеля обычно поступает с выхода квадратячного детектора огнбаюшей нлн с выхода линейного детектора огибающей'Ч а выходная информация автоматнческого обнаружнтеля отображается на энране индикатора нлн используется в ЭВМ сопровождения.
Для понимания последующего изложения необхаднмо знанне терминологии н основ статистической теории. Чнтателн, незнакомые с ними, могут обратиться к иногочнсленным учебным пособиям, часть которых перечислена в списке лятературы (! — 3). Информацню, поступающую на вход автоматического обнаружнтеля, будем называть наблюдениями. Различают наблюдения над случайной велнчнной нлн над множеством случайных величин.
Этн наблюдения получают, беря отсчеты (выборка) через днскретные интервалы времени, как это имеет место в импульсной РЛС, нлн же непрерывно, как в РЛС непрерывного излучения. С учетом рассматрнваемых здесь областей использования раднолокацнн основное внимание Прн когерентной обработке, практнкуемой в последние годы, янформацня поступаег с фазана~о детектора промежуточной частоты.— Ред. 176 бой Основные понятия и определения Ю ((х) йх=1, ~чР~ р(х)=1, х где Х вЂ” множество всех возможных значений величины х с плотностью вероят- ности (вероятностной мерой) р (х); ь /(х) йх=Р (а < х < Ь]; е р(х)=Р(а <х < Ь)ю, х (о,ь) где а и Ь вЂ” любые два действительных числа, такие, что а < Ь, а Х (а, Ь)— множество всех значений величины х с плотностью вероятности р (х), причем а<х< Ь.
Функция распределения случайной величины х в непрерывном случае Р(х)= ~ ((Г)йт, ье в в дискретном случае Р(х)= ч', р(Е). ~<я Математическое ожидание функции д (х) случайной величины х в непрерывном случае е Е(й(х))= ~ й(х)/(х)йх а в дискретном— Е(К(х))=~у(х) р(х). х е' Символом Р обозначена вероятность. — Ред.
177 уделено импульсной РЛС. Для облегчения изложения материала термином енаблюдениее будем обозначать всю информацию о данном импульсе (переносимую данным импульсом), которая используется в автоматическом обнаружителе. Наблюдение, используемое в типичном обнаружителе, может состоять из ряла действительных чисел, соответствующих напряжениям, полученных путем дискретизации (взятия выборок) выходного напряжения приемника с временами запаздывания, соответствующими некоторым данным дальностям.
Группу (ансамбль) наблюдений, используемых в процессе обнаружения, будем злесь называть выборной, а число наблюдений в группе — объемом выборки. Рассмотрение будет ограничено случайными величинами: непрерывными либо лиснретными. Непрерывная случайная величина — это случайная величина, которая может принимать любое значение в некотором интервале (в некоторых интервалах) на действительной оси. Дискретная случайная величина может принимать значения только из конечного или счетного множества различных значений Статистическое распределение значений случайной величины можно описать плотностью вероятности / (х) в непрерывном случае и вероятностной мерой р (х) в дискретном случае.
Эти функции обладают следующими свойствами: / (х) > О, р (х) > О; Гм 5. Теория автоматического обнаружения Мате»гати ксяое ожидание Е (х) называют средним значением или просто гредним величины х, а математическое ожидание Е ((» — Е (х))л) — дисперсией величины х. Когда наблюдения производятся нзд множеством случайных величии »результаты наблюдения описываются й-мериым вектором х=(хл»1, хл 1, ..., хг ).
2 11 где х и — 1-я компонента вектора х. В этом случае плотность вероятности функ. 18 ции 1 (х) (называемая также совместной плотностью вероятности величнп х"], ..., »1»') обладает свойствамн: 1(х) > й] ((Х) йХлм ... дХ'»'=1; Ф ОО а ь ~) (х) йх'лт ... йх»' =Р(о, м х'1' < ьг), 1=1,..., й. е» ат В дискретном случае соответствующие соотношения можно записать в виде сумлл. Если й компонент статистически независимы, то )(х)=1'"(х'"))'"(х"') ...3'» (х'"'] и р(х)= рлы (х'") ром (х'") ... р»(х'»'), гзе )О'(хО') и р'1'(х')л) — плотность вероятности и аероятностнаи мера )ьй ком- поненты вектора х соответственно. НаКОНЕц, аанИСЬ Хрм (Х'", Хл ', ..., Х',»Л] будЕт ИСПОЛЬЭОВатЬСя дпи ОбОЗНач ния г-го наблюдения, где х) — )-я иомпанеита. Если, нввршеер, выборочные Iй о.счеты выходного сигнала приемника производятся в моменты времени, соответствующие некоторым заданным значениям дальности, то хлг' может быть лейс1вительным числам, представляющим компоненту наблюдения с )-й ячейки разрешения по дальности по л-му импульсу.
Отношение гиена»1шум 3(Л( определяют как 5 Ет (хз) Л' Еа(хт) лза исключением, как отмечено ниже, случая квадратичного детектирования), где Е, (х») и Е, (х») — вторые мол1еиты входной величины х автоматического обнэружителя для смеси сигнала с шумом и для одного шума соответственно. Это определение используется ввиду того, что оно связывает отношение сигналгшум с пара»легран (или параметрами) плотности вероятности напряжения на входе автсматического обнаружителя. Эта плотность вероятности позволяет определить херактервстикн аитоматического обнаружения для заданных значений 87Л(. Без знания плотности вероятности обычно неиазможно определить такие характеристики обнаружения, как, например, вероятность обнаружения. Часто более целесообразно измерять 57Л1 ие на входе автоматического обнагужителя, а в некоторой другой точке приемного тракта.