Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 116
Текст из файла (страница 116)
Эти несущие Прецизионный пгерноопголп г1 ~ л Г1 г \ ! ьл 1 чь сь ! ! ' ')й Ф г л Марие3пе панно гайеонгно Напрайненнглв олрйептйоогепа дгойной он оогноп йглнойост Рнс. 22. Соглвсоввнныя фильтр кл» смгналов с частотно-временным кодированием. частоты стробируются последовательно для формирования импульсов несущей частоты, а затем суммируются для формирования передаваемого сигнала. Инфровая схема, применяемая в устройстве, определяющем порядок стробнрования, и синхронизируемая с помощью гого же самого генерзтора тактовой частоты, обеспечивает возможность изменения формы сигнзлв путем управ- оогмтна Рнс.
24. кк~иннлге формнрчвлние н коррелнни» сигналов с члстетно.временным ковиро- «лннем, пения от внешнего устройства. Принимаемые сигналы коррелируются с аа держанной копией сигнала, которую формируют с помощью повторного запу ска генератора сигнала в момент приеме. Корреляция для одного элемента разрешения по дальности обеспечивается смесителем и спектрознализатором, которые выполняют функции набора параллельным доплеровских фильтров, перекрывающих исследуемый диапазон доплеровских частот.
429 Гл. 8. РЛС со сжатием импульсов 8.1. Весовая обработка и компенсация Процесс формирования сжатого импульса за счет выбора соответствуощей формы огибающей частотного спектра сигнала называется частотной весо. вой обработкой Процесс формирования доплеровского отклнна за счет измеения формы огибающей сигнала называется временибй весовой обработкой. сновная цель весовой обработки в любой нз областей (зременвой или частот. ной) заключается в уменьшении боковых лепестков в другой области (соответственно, частотной ялн временной) Наличие боковых лепестков может существенно ограничивать достижимое разрешение в тех случаях, когда ори.
нимаемые сигналы существенно отличаются по амплитуде. Парные эхо и весовая обработна. Проще всего описывать процесс весовой обработки, используя теорию парных эхо [19 — 22]. Первые семь граф табл. 8 отражают последовательно усложняющиеся примеры применения преобразования Фурье, которые могут оказаться полезными при научении частотной н временной весовой обработки. В самой гервой графе беэ номера приведены основные формулы, определяющие пару преобразований Фурье. В последней а Г афе приведены характеристики парных эхо, вызванных фазовыми искаже. иями. Этот вопрос рассматривается в одном из последующих ' разделов.
редполагается, что спектр О(/), соответствующий временной функции й(1), сосредоточен внутри частотного интервала от -В/2 до +В/2, гле  — ширина полосы, Гц. Вне этого интервала энергией спектра можно пренебречь. П,зры преобразования (табл. 8) можно интерпретировать слеауюшим образом. Пара 1. Косинусоидальные изменения огибающей спектра используемнз частот приводят к появлению симметричных парных эхо на временной оги по обе стороны от основного сигнала я(!), форма которого определяется одно. значно видом спектра 0(/).
Эхо повторяют фзрчу основного сигнала, один из зхо-сигналов опережает основной сигнал па л/В а другой отстает на ту же величину; амплитуда обоих эхо-сигналов равна аь/2. Пара 2. Прямоугольный спектр й'ь(П, соответствующий равномерной весовой обработке, приводит к возникновению сигнала, имеющего внд функции (а!п х)/х с высокимн боковымн лепестками, В ояде случаев такие боковые лепестки могут оказать вредное воздействие Нормированный график агой функции логарнфмическом масштабе приведен на рнс.
25 (хрявая А). Все показанные ункцки симметричны относительно / 0 5ляжннй к главному накснмуеу первый боковой лепесток лишь нз 13,2 дВ ли ке пакового значения глаанггго максимума. Скорость спадания амплятуды боковых .чепестнов очень низка. Пара 3. За счет введения в частотной области косинусоидального изменния огибающей с одним максимуиоы (и = !), получен сравнительно уэклй Сйектр йр,(/). Используя пары 1 н 2, можем получить временную функцзпо ю,(!) как суперпозицию трех разнесенных во времени и взвешенных функций вида (шп х)/х [22].
при соответствующем выборе коэффипиентов р, в полу. чвющейся функции можно обеспечить низкий уровень боковых лепестков ча временной оси, В частности, Рг 0,428 соответствует весовой обработке по Хэннингу [23 †], для которой временная функция показана в зиле сплошной кривой В на рис. 25 Пара 4. В состав частотной весовой функции входит усеченный рял Фурье, содержащий н — 1 косинусоидальяых члена. Выбор й определяется требуемой длительностью сжатого импульса н необходимой скоростью спапання уровня боковых лепестков, Используя пары 1 и 2 можно представить временную функ.
цню квк суперпозицню 2(6 †!) эхо-сигналов, распадающихся на и- 1 симметричную пару. Если коэффициенты р„ выбраны так. что оин определяют несо. вУю фУнкцию ТейлоРе [22, 23, 26] Утят(/), н если исходить нз кРитеРиЯ малой длительности основного максимума сжатого сигнала при вязанном уровне боковых лепестков, то можно получить временную функцию ютьт(!1, обладаюкгуго хорошими характеристиками разрешения Поямеисниг гоп,и вовек и! весовой обработки, рассчитанной для полу миня уровня бокоиых лепестков 430 8.7.
Весовая обработка и компенсация Таб11ииа 8 Пары преобразований, связывающих сигналы парных ехо н весовые функпни О(1) ) Е Н1ОХР 1-12ПН1Ю ЕВП )г ОПП ОкР <12п)Е) Ю ОО л †выброс амплитуды Парны. эхо к ~;...б,х) см (19 — 221 Раииомернеи весоваи обраб ~ка )РО ()) Ниукие бвковые лепес~ки Суженный впектр (Р 1 Ц) ~ Чуе (Д) ~ 1+ 281 аоз 2п — ~ ) 1 см 122 — 281 Ле Пг тп и 1. г Р(т'8)'Ю+2 р(1-у) 1 Высокие боковые лепестки( †!8,2 дБ) а!п пВ! 2.
ие(1)=В— пВ1 ! у 3. и, (т) = Р,юе (1+ — ~+ ! ~ +1ио(1)+81юе(! ) ! ))1 < — В 2 ! б !))) В Гл. 8. РЛС ео сасатаем ампрлооое о!1) ) л)о)яав, ~ пы)Ф Ф Вееевав обработка ое Тейлору ртт у()) руо()) х о х 1+2~ Ртсоа2пт — ~ т ) гм. 122, 25 26( 1 111<— 2 аа))п пп)Т в)о(у)=* Г— п)Т 6. )Ро(1) 2 0 111> —,, 2 "утау (О )ро(т)х 'и )ауП) ~~ )тяоо ) / т / см. пару 4 Париыс ахо п выбросов фазы В()) ехр(~Ь„а1п 2пи — /оп ) т ае [! + )Ь„чп 2пп — ~ б ()) ) В ~ )Ь„( < 0,4 рад см (19 — 22) Е)П )У О(1) ояо))ап)т) Л) у и ) 4' ттяу ()) = ~Л~~ Отто уде Ро=1, )'т 0 аля )т1~й в т !соремо взаимиости 5.
Г) !) х 1+2 '~~~ Ртеоз2пт —, п 1 Ьл ур+ л~о~рр .3В(р ) Продолжение таб.о. 6 8.7. Весовая обработка и компенсация 4571 ту -Мота 1 Я о Ф р" р" 7 Нориирвйаиное бремя Ж Рис. ЗЗ. Срлвнение формы сжетото импульсе н структуры боковых лепестков, получлемых при нсвольловлнин трех частотных весовых функций. получить из пзр 2 и 4 при замеие Т(с) иа В (Гц) и наоборот. Применение тейлоровской весовой обработки к паре 7 позволяет получить хорошее разрешение по частоте, если выбор коэффициентов производится для заданного уровня боковых лепестков. Пара 8 См.
ниже раздел «Амплитудные и фазовые искажения». Сравиеиие весовых фуикций. Сравнение характеристик, получаемых прв различных частотных весовых функциях, приведено в табл. 9. При замене )5 злк. зшт — 40 дБ, пря й=б позволяет получить структуру боковых лепестков (рис. 25, кривая С). Пары 5 — 7. Теорема взаимности (графа 5) позволяет поменять местамя в таблице частотные и временные функции для каждой из рассмотренных выше пар.
При замене функций зиак параметра 1 дояжен быть изменен иа противоположиый. Примерами могут служить пары 6 и 7, которые можно Гл. 8. РЛС со сзсатиеж импульсов Таблица 9 Сравнение характеристик различных часгопгых весовых фуниций Скорость соаданнв уровня бо. кось~к лснес г ко в, хп/октаве Макси. мальнмя уровень поковок левестков, ав йя я .ьм Шнрнне главного максимума ! 3 ав! йй с Весовая функнвк равномерная 2 Дельф — Чебышева Тейлора (а 8) ! Косинус в квадрате а пьедесталом Н+(1 — Н) соке !и//В): а) Хзммиига б) готношенне сугкеппя» 3:1 5.
Созе (л//В) 6. Созз (тг/! В) 7. Созе (л//В) 8 Треугольная ! — 2 !/!/ — !3,2 — 40 -40 6 Ьуггутст- вуег 6*) 0,886/В 1,2/В 1.25/В 1,14 — 42,8 -25, 7 — 31,7 — 39,! — 47 — 26,4 6 18 24 30 12 1,34 0,55 1,76 2,38 2 88 1,25 8 33,3 0 0 0 0 1,33/В 1,09/ В 1,46/В 1,66/В !,94/В 1,27/В 'г В области !г).лз/В Строка 2, дольфчебышевская весовая обработка [27], оптимальная в смысле получения минимальной ширины основного максимума при заданном уровни боковых лепестков.
Однако для рассматриваемых непрерывных спектров фуикцпя Дольф — Чебышева физически нереализуема [22, 24, 25]. Строка 3, тейаоровская весовая обработка, валяется физически реализуемой аппроксимацией дольф чебышсвской весовой обработки. Скорость спадания временных боковых лепестков невелика а области В[/] ( — 1, ио спаданпе составляет 6 дБ/октава при В[/[ >л. Строка 4, весовая функция типа косинус в квадрате с пьедесталом, после нормирования и прииенения тригонометрических тождеств становится эквивз.
лентной весовой функции йгг(/) в пареЗ табл. 8. Нормированная высота пьедестала Н связана с коэффициентом сужения Рг соотношением Н= (1 — 2Р»)/(1+ +юг). Функция Хэмминга позволяет гюлучигь самый низкий уровень боковыг лепестков, достижимый для функций, относящихся к строке 4 в табл. '.т. В строке 46, «отношение сужения» 3:1 (т. е 1/Н=З), функция аиалогичяа типичному распределениво б антенне при уменьшении у(юани моще!оста на краях апертуры до значений 'порядка 10% (28]. параметров эту таблицу можно попользовать и для, сравнения временных весовых функций (или весовой обработки распределения в апертуре антенны, т.
2, 9 2.5) Высота пьедестала Н во всех случаях определялась кап амплитуда весовой функции на краях полосы (/ ~В/2) при услоипн, что функция нормирована таким образом, что в центре полосы (/=0) она имеет единичную амплитуду Потери в отношении сшнал/шум вычислялпсь в предположении, что амплитудный спектр передаваемого сигнала имеет прямоугольную форму. Строка 1, однородная весовая обработка, соотвештнует согласованной фильтрации без потерь а отношении сигнал/шуч В друпгх случаях используется весовая обработка за счет рассогласования амплитудных характеристик приемника.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
