Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 81

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 81)

Последний усиливается в УПЧ и подается на фазовый детек- 343 Гл, 8. Радиолокационные станции с синтезированием апертуры тор, на который поступает также сигнал от опорного генератора промежуточной частоты ыз. Выходной сигнал фазового детектора равен соответственно год=Ефа э(п ~( )+фз~ евд — — Ез,я з|п ~ ~ — ) + — ~ à — ) +фа ~ (24) (25] З.б.

Теормя обработки радиолокационных сигналов в РСА В этом параграфе дан теоретический анализ алгоритма обработки сигна. лов прн совместном применении синтезирования апертуры и сжатия импульсов. Рассмогрены необходимые математические операции дли сжатия ДН 344 только для РСЛ н РЛС с совместным применением синтезирования апертуры н сжатия импульсов. Биполярный видеосигнал с выхода фазового детектора поступает в видеоусилитель и далее в систему оптичесной записи сигналов (при использовании оптической обработки) или в аналоговое или цифровое электровное усгройство обработки сигналов. Система оптической записи вхлючает ряд характерных элементов.

Наиболее часто применяются яркостные индииаторы на элеитронно-лучевых трубхах (ЭЛТ) с последующей записью на фотопленку При использовании систем элехтронной обработки аналогового или цифрового типа видеосигналы подаются не в устройство записи, а непосредственно в блок. обработки сигналов Этот блок обеспечивает либо синтезирование апертуры, либо сжатие импульсов, либо то и другое вместе. Оптичесхая запись сигналов применяется при оптической обработке нли при обработке не в реальном масштабе времени.

При этом биполярный видео. сигнал с выхода зидеоусилителя используется для модуляцтг по яркости электронного луча ЭЛТ. Напряжение развертки луча ЭЛТ пропорционально дальности. Один период развертки по дальности соответствует каждому излу; чаемому импульсу. Лентопротяжный механизм смещает фотопленку перед экраном ЭЛТ, и на фотопленке регистрируется последовательность развертох дальности, вычерчиваемых элеитронным лучом Развертка по дальности записывается обычно поперек фотопленки.

Направление вдоль фотопленни соответствует путевой дальности (расстоянию вдоль траектории полета самолета). Таким образом, хоординаты на фотопленке соответствуют в поперечном направлении наклонной дальности до точен поверхности земли, а в продольном — положению самолета в процессе полета по траектории. Сигналы, записываемые на фотопленхе, отраженные от точечной цели в зоне обзора РЛС, соответствуют формулам (24) или (25). Поскольку в зоне об. зара РЛС находится множество целей на различных дальностях и азимутах, то запись на фотопленке представляет собой наложение большего числа сигналон, форма которых описывается уравнениями (24) и (25).

После химической обработки фотопленка с первичными данными поступает в устройство обработхи. Если РЛС предназначена для обзора больших площадей, то в качестве устройства обработки используется оптическая аналоговая система, обеспечивающая синтезирование апертуры, а при необходимости — и сжатие импульсов. Устройства электронной обработки сигналов устанавливаются обычно на борту летательного аппарата, и в этом случае регистрируемая выходная информация имеет вид радиолохационной карты местности.

Прн использовании оптической обработки запись сигналов на фотопленке осуществляется на борту летательного аппарата, а обрабатывается пленка на земле. При этом радиолокационная карта местности формируется уже после оптической обработки в соответствующем наземном устройстве. 8лй Теория обработки радиолокациониэгх сигналов в РСА 2/7 '1 ау)= ~ ') ') р(х,у,г)/ (à — ) дхдудг. с (26) Интегрирование производится вдоль полосы облучения; )с в этом уравнении — расстояние между точкой с координатами х, у, г на земной поверхности и точкой, в которой находится РЛС, с координатами (а/, О, Ь).

Это уравнение показывает, что принимаемый сигнал представляет собой наложение большого числа отражений в пределах ДН антенны и заданного участка дальности. При проектировании РЛС необходимо найти такой алгоритм обработки функции з(/), чтобы получить на выходе функцию отражения р (х, у, г). Одна из подобных операций заключается в пропускании сигналов з(/) через согласованный фильтр, после которого получаем сигнал Еа(Г; /С )=~а' (à — — ) З(Г) дг. 2Р' с (27) В этом уравнении звездочкой обозначена комплексно-сопряженная функция, а /Т' — дальность от антенны РЛС до точки с координатами х, у', г', в которой определяется значение функции отражения.

Подставляя (26) в формулу (27), получаем выражение для выходного сигнала в виде четырехкратного интеграла р(х,у,г)з (/ — — ) /*(/ — — ) д/дхдудг. (28) Изменив порядок интегрирования, чтобы в первую очередь взять интеграл относительно Г, получим функцию ф (х, у, г; х', у, г'), которую и назовем функцией неопределекногтаи ф(х,у,г; х',у'„г')=~/(/ — — ~) г (/ — ~ ) д/, (29) Выражение (28) с учетом (29) можно записать в виде ее=) ) ) ф (х,у,г; х',у',г') р(х,у,г) дхдудг.

(30) Зчб по азимуту и сжатия импульсов во времени. Находится разрешающая способность РСА как по дальности, так и по азимуту. Затем проводится анализ полученного отношения сигнал/шум на выходе РЛС с синтезированием апертуры и сжатием импульсов. Анализ разрешающей способности. Для этого анализа определяется функция неопределенности, свойства которой характеризуют разрешающую способность системы как по азимуту, так и по дальности.

При анализе накладываются некоторые условия, прн которых параметры, влияющие на разрешающую способность по зальности, можно рассматривать отдельно от сомножителей, определяющих разрешающую способность по азимуту. В результате оказалось возможным записать результирующую функцию неопределенности в виде произведения двух сомножителей, один из которых характеризует разрешающую способность по дальности, а другой — по азимуту. Обобщенная функиил неопределенности.

Для определения обобщенной функции неопределенности РЛС примем, что излучаемый сигнал описывается функцией / (/), и рассмотрнч операции, выполняемые над принятыми сигналами для выявления функцив, характеризующей отражающие свойства наблюдаемой местности. Функция / (г) может иметь различную форму, но может быть представлена в виде последовательности сигналов сравнительно чалой длительности. Если величина р (х, у, г) — функция отражения наблюдаемой местности, то сигнал. принимаемый РЛС, запишем в виде Гж 8. Радиолокационные станции с синтезированием апертуры Из уравнения (30) видно, что функцию неопределенности можно рассмат. ривать как весовую функцию при функция отражения р (х, у, е).

Следовательно, выходной сигнал представляет собой усредненное взвешенное значение р в области, ограниченной пределами интегрирования. Если функция неопределенности имев- в некоторой точке'большое значение и по существу равна нулю во всех других точках, то выходной сигнал с достаточным при.

ближением определяет функцию отражения р (х, у, е) в втой точке. Другими словами, значение функции отражения в данной точке равно усредненному взвешенному значению, определяемому формулой (30). Хотя в данном параграфе не уточняется выбор пределов интегрирования, следует отметить, что формула (30) определяет значение оценки функции отражения на выходе РЛС в виде взвешенной величины функции отражения р, умноженной на произведение функции неопределенности и функции облучения. Функцией облучения будем называть закономерность распределения энергии излучения по поверхности земли. Эта функция определяется видом ДН антенны, длительностью импульсов и другими параметрами, входящими в уравнение дальности радиолокации. В некоторых случаях функция неопределенности ф имеет мансимумы более чем в одной точке. Если функция облучения позволяет исключить все максимумы, кроме одного, тообеспечивается однозначность определения координат целей на поверхности земли.

Представление функции неопределенности. Допустим, что функцию /(!) можно записать в виде / 2ег 2П' тр * ( — — — ) ехр [ — /ме (2П/с — 2й'!с)) . с с (34) 346 /(Г)=у(!) ера ', (3!) где у (!) — комплексная функция, имеющая амплитуду и фазу; юз — несущая частота. Тогда, подставляя (3!) в (29), функцию неопределенности можно записать как, ф=~ У( 1 — ) У" (à — — ) ехР [ — Улс(2П/с — 2П'/с)) д!. (32) с ) ( с Допустим, что функция / (!) включает последовательность излучаемых сигналов, причем последовательно излучаемые енгналы могут быть одинако.

вымя или различными. Таким образом, функция /(Г)может иметь нулевое или ненулевое значение для определенных временных промежутков. Далее при. мем, что экспонеициальный сомножитель в формуле (32) меняется медленно в пределах длительности каждого излучаемого сигнала. Это эквивалентно утверждению, что длина пути распространения сигналов между целью и РЛС меняется незначительно за время излучения. Если это допущение справедливо, то экспоиенциальный сомножитель в (32) можно считать постоянным в пределах длительности сигнала излучений, хотя он может и меняться за время между отдельными импульсами излучения. Тогда интеграл в формуле (32) является коэффициентол1 при экспонеи.

цнальиом члене и имеет вид автокорреляционной функции сигнала у, определяемой выражением шея =~У(г — — )У*(г — — )де= ле ( — — ). (33) Следует отметить, что автокорреляционная функция сигнала у — функция разности расстояний /! — й'. В уравнейии (ЗЗ) интеграл вычисляется в пределах отрезка времени, когда функция у(! — 2Я/с) перекрывается фуннцней у* (! — 2П'/с). При использовании обозначения, введенного в уравнении (33), для (32) получаем 8.4.

Характеристики

Список файлов книги