Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 114
Текст из файла (страница 114)
Таким образом, отклик согласованного фильтра равен обратному преобразованию Фурье от квадрата молуня спектра передаваемого сигнала. Отклик также пропорционален автокорреляпионной функции передаваемого сигнала. х(ля получения диаграммы боковых лепестков тейлоровского типа (для которой боковые лепестки иэ 40 дБ ниже главного максимума) изменение частоты ло времени для передаваемого сигнала с несимметричной ЧМ в полосе Ях должно иметь вид (32) с 2ллс (()=!р~ — + ~ К„чп, ), :ы " Т а=- с где Кс = — 0.(!45. К: 0,0898 Кз — 0,0202 К =0,0(!8, Кз -0,0082, Кв=0,0055, Кс — 0,00)0.
Чтобы сформировать из него сигнал с симметричным изменением частоты, необходимо в, зависимости частоты от времени ((() для первой половины сит. вала (Г(Т/2) заменить Т на Т(2. для формирования второй половины сигнала (() Т(2) е функции (Н) нужно заменить Т на Т/2 и ! на Т/2 — 4. 8.$. Сигналы с кодированием ло фазе Сигналы с кодированием по фазе отличаютси от ЧМ сигналов тем, что в них длинный импульс разбивается иа некоторое число более коротких полымпульсов.
Все подымпульсы имеют равную длптельностсн каждый подым. пульс передается с определенным значением фазы. Фаза каждого подымпульса выбирается в соответствии с фазовым кодом, Наибольшее распространение получило фазоаое кодирование, в котором используются бинарные фазозые коды. Бинарный фазовый код представляет собой последовательность либо ! н О, либо + ! и †!. Фаза передаваемого сигнала изменяется попеременно между значениями О в (80' з соотвесшеии с чередованием элементов ! н 0 Ги В, РЛС со сжигаем имоуллгоа нли +! и — 1 в фазовом коде (рис.
16). Так кзи используемая частота в общем случае некратна величине, обратно пропорциональной длительности подымпульсэ, то кодированный сигнал в обшем случае претерпевает разрывы в точках обрашеиня фазы. При приеме сжатие импульса обеспечивается либо согласованной фильтрацией, либо корреляционной обработкой. Ширина сжатого импульса на уровне половины амплитуды номинально равна длительности подымпульса Следо. вательно, разрешение по дальности пропорционально длительности одного злемеята кода.
Коэффициент сжатия ра. +1 вен числу подымпульсов в сигнале, т. ц + + е + числу элементов кода, Коды Баркера. Специальный класс бинарных кодов составляют оптимальные коды, или коды Баркера [13). У!х оптимальность заключается в том, что амплитуда пина автокорреляциониой функции равна М, а значение боковых лепестков ( 1, где М вЂ” число злеыенрес. ш.
внеарныэ вааехеэереэеааыэ гов нли длина кода. Сушестнует лишь сегнаэ. небольшое число таких оптимальных кодов, они приведены е табл. 5. Отно. шение пикового значения боковых лепестков к мансимуму есть отношенэе абсолютного значения максимального бокового лепестка к амплитуде осноа. ного пика автокорреляционной функции. Изменение знаков элементов кола на противоположный для всех й! дает коды, обладзюшие точно такими же автонорреляционными функциями.
Эти иоды были бы идеальными кодами при использовании их в РЛС со сжатием импульсов, если бы можно было получить такие коды большой длины. Однако до сих пор не найдено кодов Баркера длиной более 13 элементов [14, 15). В РЛС со сжатием импульсоа, в которой используются коды Баркера, максимально достижимый коэффициент сжатия не превышаеч 13. 1 зеле,,э 5 Колы Баркера Отеосэесль. еыа уровеэь Соковых лелгстлье аь 1-20 ~ез МГ Длина ходе Ю Элементы холе — 6,0 — 9,5 — 12,0 — !4,0 — 16,9 — 20,8 — 22,3 2 3 4 5 7 1! 13 Последовательности максимальной длительности представляют особый интерес. Их структура аналогична структуре случайных последовательносгей, и, следовательно, они обладают необходимыми автонорреляционными функциямн. Их часто называют псевдослучайными последовательностями.
Генера. торы на регистрах сдвига с линейными обратнымн связями являются простыми и удобнымн устройствами, позволяхлннми формировать псевдослучайные 420 8.5 Сигналы с кодированием ио фаза последовательности. Типичный генератор на регистре сдвига показан на рис. 17. Все и каскадов регпстрэ сдвига в начальный момент заполняются единидвмв или некоторым набором О н 1. Частный случай заполнения регистра яабором из одних нулей не рассматривается, так как при ртом генернруетсп последовательность, состоящая из одних нулей. Выходы некоторых специально выбранных каскадов регистра сдвига суммируются по модулю 2 а подаются на вход регистра.
Сдвиг значений по каскадам регнстра осуществляется с темпом, определяемым тактовой частотой. При атом на выходе любого каснада образуется бинарная последовательность. При соответствую. й 1 Я ЙРо8ипа спппсепии по пгпгй пес,с Рес. 1т. Гееересер на регистре саеиге. шем выборе обратных связей выходная последовательность будет являться последовательностью максимальной длительности.
Такая последовательность является наиболее длинной последовательностью 0 и 1, которая может быть сформирована в регистре до того, квк последовательность начнет повторяться. Длина максимальной последовательности равна 1У 2" — 1, где п — число каскадов в генераторе па регистре сдвига, Общее число последовательностей максимальной длительности, которые можно сформировать генератором с и каскадамн, равно где ос — простые множители числа М. То, что для одного значения и суще« ствует несколько различных последовагельиостей, может оказасься весьма существенным при работе в условиях радиопротиводействия.
Обрагные связи, обеспечивающие формирование последовательностей максимальной длительности, находятся с помощью исследования примитивных н неприводимых полнномов. Обширный список таких полиномов приведен в работе Петерсена [16$ В табл. 6 указаны длины и число последовательностей максимальной длительности, которые могут быть сформированы генераторами нв регистрах сдвига с разным числом каскадов. Длн каждого генератора приведен также один из варяаптоа обратных связей, позволяющих получить последовательность максимальной длительности. Для генератора из 7 каскадов на вход следует подавать сложенные по модулю 2 сигналы 6-го и 7-го каскадон.
Для генератора из В наскадов на вход следует подавать сложенные по модулю 2 сигналы 4-, бч 6- н В-го каскадов. Алина последовательности й! максимаяьной длительности равна числу подымпульсов в последовательности, а танже про. изведению полоса-длительность для радиолокапиониой системы. Большие значения произведения полоса-длительность можно получить с помощью регистра, имеющего небольшое чвсло каскадов. Ширина полосы системы определяется тактовой частотой. Изменение и тактовой частоты, н схемы соединения обратных связей позволяет формировать сигналы, имеющие различную длительность, ширину полосы и значение произведения полоса-длительность. При непрерывном функпионнровании регистра сдвига можно сформнровагь периодические сигналы.
Апериодические сигналы получаются, когда 421 8.5, Сигналы с «одироеанпем но фазе Для апериодяческого сигнала средний уровень боковых лепестков ня яре. менной оси равен †!/2. Структура боковых лепестков каждой половины авто. корреляционной функции обладает относительно этого значения нечетной сич. метрией. Периодическую автокорреляцновную функцию можно рассматривать как результат наложения последовательных аперноднческнх автокорреляцнок.
вых функций, иаждзя вэ которых смешенв по временной осн ва тгт. Вслед. Проеаиимьа оыеглтт ат ПЧ Лсгррржтгррмыбт кукле Рнг И Согнесоннноыз Внентр Ннн Фатонаанроненнын снг нанон иа ПЧ (аг н на «нлео- чнсготе !бк стене нечетной свмметрвн апериоднческой фуннцвя структура боковых лепестков периодвческой функция принимает вид постоянного уровня высотой -П Прн выделения нз периодической последовательноста одной полной последоввтельностн это свойство постоянного уровня боковых лепестков пропадает. Для апернодическях сигналов прв больших гУ отяошенне максимального бокового лепестка к пику звтокорреляционной функции над всей плоскостью дальность-доплеровский сдвиг достигает йГ-ггз. Реализация согласованного фильтря н коррелятора. В приемнике с согласованным фильтром переданный сигнзл езапоминается в хранятся» в самой структуре бгнльтрв.
В качестве прнмерз можно рассмотреть согласованный фильтр нв ПЧ для кодированных по фазе сигналов (рнс. !й,а), Прннимаемый с нгнзл проходит через полосовай фильтр, согласованный с длительностью я и подымпульса, и подается нз вход липин задержкв с отводами Рзсстоян е 423 Гл. В, РЛС со сжатием импульсов между отводами равно длительности подымпульса. Фазовый сдвиг на каждом отводе равен 0' или 180' в соответствии с фззовым кодом сигнала. Линия задержки с отводзми может работать и иа видеочастоте.
При этом во избежание потерь в характеристиках обнаружения, средний уровень кото. рых равен 3 дБ, нужно использовать и сиифазный и квздрэтурный каналы. Тэиая схемз показана вэ рис. 19,б. Принимаемый сигнал с помощью квздрз. турчых сигналов ПЧ опорного гетеродинз преобразуется е биполярные видео. йнррньгй ригмир ррини ри Импульсы, алределяюдор нрнрню быйррни Рнг Г» Кнор»»ян»» нрннннасного согнан* с ооорнын со~на»он. Ряс»россо»няюшннся эо рнгнстру сдвига.
сигпзлы синфазиого я нвздрзтурного непалов. Этн сигналы после НЧ фильтра. пии подаются нэ идентичные согласованные физьтры видеочастоты Соглзсо. ванный филыр в каждом из каналов аналогичен фильтру, покззанному на рнс. 19,а; он состоит из линни задержки с отводами на впдеочастоте, причем кэждый отвод снабжен фззоврзщателем Возводя в квадрат выходные сигналы синфазного н лвадрзтурного соглзсовзнных фильтров и складывая полученные знзчения, получаем выхопной сигнал, соответствующий возведенному в квадрат сжатому импульсу, При реализация такого устройства в цифровом виде линия задержки с отводами зэменяется регистром сдвига. Выходные сигналы отводов в этом случае заменяются сигязлами, снятыми с соответствующей стороны каждого нз каскадов регистра сдвига, причем выбор стороны каскада определяется соот.
ветствующим кодом Принимаемый сигнал нв входе преобразуется в цифровую форму, Существует несколько способов обработки отдельных бинарных символов. Один из методов состоит в том, что для каждого числа используется отдельный регистр сдвиге. При нвантовэнии на 64 уровня в этом случае необ. ходимо использовзть шесть регистров сдвига. Выходы соответсгвующик квока. дов регистра сдвиге объединяются. Другой метод состоит в использовании единственного регистра сдвига, работающего в шесть раз быстрее. В корреляционном приемнике переданный сигнал задерживзется и перемвожэется с принятым сигналом.
Пример схемы такого приемнике показан вэ рис. 20. Задержнз передаваемого опорного сигнала осуществляется с помощью регистра сдвнгэ Каждый последующий каскзд регистра сдвига вносит допол. нательную зздержку, соответствующую элементу разрешения по дальности, т. е, длительности одного подымпульса Число каскадов в регистре сдвиге должно совпздэть с числом элементов иода. Выходной сигнал каждого касиадз регистра сдвига перемножзстся с принятым сигналом Перемножитель может иметь вид пе1геклгочэтеля, который изменяет фазу подымпульсов принятого сигнала нз 0 илп 1ВО' в соответствии с опорным кодом, ноторый проходит через этот кзскзд регистра сдвиге. Фильтр производит интегрирование выход.
ного снгнзлэ зз интервал времени, соответствующий длительности сигнала, в конце периоде интегрирования производится ныбориз выходного сигнала Тзктовые импульсы, определяющие момент взятив выборки, можно получить В.б. Сигналы с кодированием ло фазе с помощью лругого регистра сдвига, в которон по нвснадам последовательно сдвигается единица, что позволяет сформироввть строб для регнстрапнн соответствующих канвлоа сигнала Можно осуществить также циркуляцию опорного сигнала по соответствующему опорному регистру сдвиги, соединив охот и выход опорного регистра; зто позволя! перекрыть весь диапазон лальностег! исследуемых РЛС. Другой способ формирования опорного сигнала — непрерывная работа соответствующего геиерзгора. гиггЖм гглхог глт гегФ 7-гг иееюУ- глпга гикала жгсг лт-гг ггегдгглтсггг амира Рнс т! Молелнроеенне набора согласованны» фень»ров в еомоыью ма»Рвом соеро.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
