Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 113
Текст из файла (страница 113)
пропускающие устройства на полосковых линиях являются высокочастотными аналогами низкочастотных всепропускаюших схем, то для их синтеза обычно используются методы, аналогичные методам синтеза низкочастотных схем. Активные ЛЧМ устройства. Для активного формирования ЛЧМ сигналов могут быть использованы самые различные методы. Наибольшее распространение получили следующие устройства: генератор, управляемый напряжением (ГУН); пилообразный модулнтор; генератор на линни задержни; синтезатор ЛЧМ сигналов. Генератор, улрааллемыд напряжением (ГУН), представляет собой устрой. ство, генерирующее непрерывный сигнал, частота которого определяется. приложенным напряжением.
В идеальном случае частота линейно зависит от приложенного напряжения, но для большинства ГУН характерво отклонение от линейного закона, превышающее 1Те. Если на идеальный ГУН подается линейно нарастающее напряжение, то он формирует ЛЧМ сипзвл. Линейно нарастающее напряжение можно получить при подаче на аналоговый интегратор скачка напряжения После окончания генерации ЛЧМ сигнала интегратор должен быть разряжен. Если характеристика ГУН обладает определенной нелинейностью, то для ее компенсации можно изменять напряжение интегратора в процессе формирования сигнала.
Такое изменение управляющего напря. щения позволит скомпенсировать нелинейность характеристики ГУН. Предварительная компенсация такого типа используется довольно часто. Характеристики некоторых типичных ГУН приведены в табл. 4. Для генератора с обратной волной зависимость частоты от напряжения имеет зкспоневциальиый характер, для всех других генераторов зтв зависимость лннейна.
При необходимости обеспечить когерентную работу ГУН нужно испо,чьзовать фазовую синхронизацию выходного и когерентного опорного сигнала. 8.8. Линейная частотная модуляция Пилообразный модуллтор [1Ц (рис. 11) формирует квадратичный сигнал. который сравнивается с периодическим пилообразным сигналом, что позволяет сформировать последовательность импульсов, расстояние между которыми изменяется по квадратичному закону, Далее эта последовательность импульсоз фильтруется, что позволяет сформировать ЛЧМ сигнал, а затем подается на умножитель частоты, что обеспечивает необходимое значение девиации частоты.
Для формирования пилообразного сигнала используется опорная импульсная последовательность, при этом выходной сигнал будет когерентеп этой опорной последовательности. Квадратичное напряжение начинает формк- Гис. Ы. Полоопаозоыа иохуяягоа. роваться в момент времени, соответствующий началу опорной импульсной последовательности Квадратичное напряжение и пилообразный сигнал сравниваются, и в момент пересечения пилообразным сигналом уровня квадратичного напряжения (при положительном нахлонс пилообразного напряжения) генерируется короткий импульс. расстояние между этими импульсами в процессе генерации возрастает; оно равно периоду опорной последовательности плюс некоторая добавка. Так как величина этой добавки ограничивается длительностью периода опорной последовательности, то величина фазового изменения для выходного сигнала ограничивается Збб'.
Следовательно, значение произведения полоса-длительность для выходного сигнала фильтра равно 2 или лаже меньшей величине. Поэтому для формирования сигнала с большим значением произведения полоса-длительность веобходимо умножение частоты. Наличие операции умножения частоты являетсч основным недостатком пилообразного модулятора, так как при этом уровень паразитных сигналов по отношению к посевному сигналу возрастает прапор.
пиональио коэффициенту умгюжения частоты. Генератор сигналов на линии задерткхи с отводами (см. рис. !2) аналогичен пилообразному модулятору. Однако в нем фазовые изменения могут быть больше 360'. На вход линии задержки подается последовательность равноотстоящих импульсов. Длина линии задержки равна интервалу между импульсами.
Отводы по длине линии задержки размен!сны неравномерно; расстояния между отводамн определяются положением точек пересечения нулевого уровня прн положителыюм наклоне ЛЧМ сигнала, который должен 41б Гл. б. РЛС со сжатием импульсов быть сформирован. Для формирования выходного сигнала выходы отводов последовательно стробнруются и фильтруются; например, первый импульс опорной последовательности стробируется н снимается с первого отвода и подается на Фильтр, второй импульс опорной последовательности стробируется, снимается со второго отвода и подается на Фильтр и т.
д. Общее число отво. дев из линии задержки должно быть равно числу положительных пересечений формируемого ЛЧМ сигнала с нулевым уровнем. Достижимое значение про- изведения полоса-длительность для такого устройства ограничивается только сложностью устройства. йоорная оооюоюо у и" ~~ рнера- Ф+г 1 мерь ра ьнЮгеаи — гтьгн зг юань ра гн- г ЕЯЕО77- гогг "гг юьиь енеаингь'и Е а т ~ 1':винье~ Га Зн-з га ьо В синтезаторе ЛЧМ гизполоа 1121 (рис. !3) формирование ЛЧМ сигнала производится за счет сложения сигнала со ступенчато изменяющейся частотой и сигнала с пилообразным изменением частоты. Когерентные сигналы, частоты которых смещены одна относительно другой по бинарному закону, формируются путеи последовательного деления на'два частоты опорного сит.
416 ~Д".Ь гие 1 ~гн 72 Рис. 12. Генератор сигиалои на линии задержки. "'а+ О'1 яя, +уд ггбг + гд Яро+и л'яо Генероюор оиенини о оилооьриена иененяюцеиоя 1 Оооюоюи ниоюоюой йрооеений юинюорогг" ь. з ойаюаюой о руоноаой иноульо Рнс. !3. Генератор синтезнроиаииого лчм сигнал». 84. Сигналы с нелинейной ЧМ нала Эта сигналы со смещенными частотами подаются в смесительную матрицу, осуществляющую последовагельное суммирование их частот в те чепце длительности формируемого импульса Вследствие этого на выходе матрицы формируется сигнал со ступенчатым изменением частоты, Этот снг. нал смешивается с сигналом, имеющим пилоооразиое изменение частоты, периол и размах когорого совпадает с периодом а аеличниоа частотных ступенек, что н позволяет сформировать ЛЧМ сигнал Получающийся ЛЧМ сигнал не может иметь фазовых переходов в моменты, когда частота изменяется скачком.
Следовагельво, длигельность частотной ступеньки дглжиа содержать целое число периодов частоты, равной интервалу между соседними ступеньками Л Кроме того, скачок частоты должен проис. ходить в тот момент, когда фаза сигнала частоты Л проходит через нуль, твк как в этот момент все смещенные частоты нвходягся н фазе и они синхронны.
Подобным гке образом и фазовый набег пилообразной частоты должен быть равен 2ац. Если и равно нулю, то фаза частоты Л+Л для сохранения когерентностн «оажна измениться аа п 8.4. Сигналы с нелинейной ЧМ Сигналы с нелинейной ЧМ привлекают меньше внимания, хотя они н имеют несколько довольно существенных достоинств.
Ови не требуют приме. пения временной или частотной весовой обработки для подавления боковых лепестков на оси дальности, тан как вил модуляции сигнала специально выбц. 6 ается таким образом, чтобы обеспечить необходимый амплитудный спектр. ри таком подходе удается совместить прием на согласованный фильтр я снижение уровня боковых лепестков Поэтому можно избежать потерь в отношении сигнал/шум, связанных с весовой обработкой прн обычных методах н вызывающих рассогласование фнлырв. Если используется симметричная ЧМ, а для уменьшения уровня боковых лепестков по оси частот применяется вре. меиная весовая обработка, то функция неопределенности для сигналов с нелинейной ЧМ будет весьма близка к идеальной Для сигналов с симметричной ЧМ частота обычно в течение первой половины длительности сигнала увеличивается (или уменьшается), з в течение второй половины длительности она )меньшается (или увеличивается).
Сигналы с несимметричной ЧМ получаются при использовании одной половины процесса симметричного изменения частоты (рис 14) Однако для сгн нагов с несимыетричной нелинейной ЧМ характерна такая нге сильная связь между значениями дальности и доплеровского сдвига, «к н для сигналов с несимметричной ЛЧМ. Недостатками сигналов с нелинейной ЧМ являются: возрастание сложно. сти систем; недостаточный уровень разработки устройств для генерации сигналов с нелинейной ЧМ; необходимость подбора и разработки специальной ыМ для наждого амплитудного спектра в тех случаях, когда необходимо обеспечить требуемый уровень боковых лепестков.
Вследствие большой крутизны функции неопределенности сигналы с нелинейной ЧМ наиболее полезны в следящих системах н системах сопровождения, где значения дальности и доплеровского сдвига приближенно известны. Многие устройства, используемые для формированиа ЛЧМ сигналов, могут быть применены н для формирования сигналов с нелинейной ЧМ. Наиболее удобны следующие устройства: всепропускающие схемы; генератор, управляемый напряжением; генератор иа линии задержки; линия задержки на поверхностных волнах; клинообразная линия задеркгки, Широкое применение получили в настоящее время только всепропускающие схемы и генератор, управляемый напряжениеи Лля получения зависимости задержни от частоты, которая требуется для создания сигнала с заданной нелинейной ЧМ, необходимо специально разрабвтывать всепропускающую схему Прн этом для получения минимальных ошибок использукп комбинацию большого числа схем с различными централь.
417 8.4 Сигналы с нелинейной ЧМ Осли в приемной системе с согласованными фильтрамн используются сиг. валы с нелинейной ЧМ, то функцию неопределенности можно записать в виде )Х (с, юс) (= — ~ Рг (ы+ыл) Р, (се) есп эс где Рг(ю) — спектр передаваемого сигнала; Рх(ы) — частотный отклик приемника Для приемника с соглэсоеаииыч фильтром юа предполагается известным н Ри (ы)="т (ю+юз)' Следовательно, Р, (се -Ь юг) Р (са) = ! Рг (се+ сгм) (х.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
