Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Оптимальные значения полос пропускания этих фильтров также приведены в таблипе н виде произведения полосы пропускания филыра ча длительность импульса. Обычно ширина полосы пропускания может отклоняться от оптимального значения на 30 — 50«)е, прежде чем вероят ность обнару>кения ухудшится дополнительно на 0,5 дБ. Эта довольно широ. кая область «оппьмальных значений» цесюрнруется вблизи значения произ ведения полосы па длительность, равного единице, для всех применяемых фильтров, если использовать определения по уровню — 6 дБ, Обычно полосу пропускания радиолокационного приемника ныбнракм несколько больше оптимального значения — с учетом возможного сдвига между спскгром эхо-сигнала и полосой пропускания фильтра, обусловленного скоростью движения цели и допусками на точность настройка приемника Хотя нз-за этого приемник становится более подверженным воздействию узкополосных помех не на основной частоте настройки (рис.
22), зато для него сакра>цается время, необходимое для восстановления чувствительности приемника после воздействия импульсной помехи (рис. 23), Эти графика также показывают, по с точки зрения хорошего подавления помех обои« 16» Гл. 2. Радиолокационные лраемкака Пд бу 2 5 Ь 5 Пюногиение отнлонения ам арейнеа яаетатю ь полосе лрапуагания ла уроуню -бй (3ГЩ ркс. тг.
Частотные характеристики оо»осекых Пкл»тро». шивапне спектра эхо-сигнала для подавления временных боковых лепестков («звосса»], которые появляются на выходе дскодера Зги побочные выходные импульсы позволяют «сильной» цели маскировать присутствие соседних более «слабых» целей, что являстся источником своего рода собственных помех. Гауссов фильтр с оптимальной полосой пропускания создает временные боко. вые лепссгки на уровне — 20,5 дБ, и в РЛС с внутриимпульсной ЛЧМ обычно используется полоса пропускания, меньшая оптимальной, для дальнейшего уменьшения временных боковых лепестков. Резюмируя, можно сказать, что точно так тке, как низкой шумовой температурой радиолокационного приемника обычно жертвуют ради обеспечения некоторых более важных характсрнстнк (динамического диапазона, ширины полосы пропускания и т, дд, фнлыр приемника часто выбирают отличным от согласованного фильтра с целью достижения более высокой зашисценности от помех, отличаюсцстхся от шума Проблемы фильтрации, связанные с побочными каналами приема при преобразовании частоты.
Приближение к сот.сасованному фильтру, кан правило, легче всего осуществляется на нскоторой частоте, отличной от частоты излучения РЛС. Оптимальная часто~а фильтранин зависит от ншрины спект. !62 указанных типов форма частотной характеристики фильтра в полосе пропускания даже важнее, чем ширина полосы пропускания Следует избегать применения фильтров с пряиоугольной формой кан частотной характеристики в полосе пропускания, так и импульсной характеристики; чеч точнее приближение данного фильтра к гауссову фильтру, тем лучше скаты характеристик как в частотной, тан и во временной области.
Последний пример в табл. 2 — радиолокационный сигнал с внутриимпульсной линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) при прямоугольной огибаюшей, фильтр в таких РЛС выполняет дополнительную функцию — взнес. Ь ч' сасф тк Лу оии 'Ррячауевльная- ,"сЭ' 4«а ч 2П тл ч + м хд :.
Гауеоара сс рялсггпалгаеньсй гаугестсг: фйпьтр Дю1ялапаггюсньсй гбуона1 рильюр '-~ ~~Т и ПП сч 2.7. Фильтрация ра э'о-сигнала н характеристик составляющих элементов фильтра. Поэтому в радиолокационном приемнике производится преобразование частоты эхосигнала к средней частоте фильтра посредством одной нли более ступеней преобразования с использованием гетеродинов н смесителей.
Л1еханизм воошкновения побочных каналов приема при преобразовании частоты описан ь ф 2,4, Частоты мешаю~них сигналов могут преобразовываю ся в требусмтю промежуточную частоту, несмотря нэ то, что онн достаточно далеко отстоят от частоты полезного эхо-сигнала на вхоле смесителя. Способность приемника подавлять подобные помехи определяется фильтрацией до смесителя н качеством самого смесителя, Гчоплюлиоу иотоиюераапаноу пряноуголрноу стор:ы 'ф. 76 ыге "сел тйлслюснрта гауссор л Отолылр лаоллсб юилыпр с 6гсио ис слеты на слои полюссс ОАипиилто ртегонаисиэта ' ж ~Плюелплюснйпу т% л$ — растр ь " т П"с регсиююиож ' Зеркальный канал — наиг>олее опасный из побочных каналов приема, но в смесителе, построенном по скеме подавления сигналов зеркального канала, легко обеспечиваетси нх подавление на 20 дБ.
Фильтр может дшюлнитеш но ослабить сигналы на частоте зеркального канала, прежде чем они достигнут смесителя, если отношение входной и выходной частог смесителя не превышает значения нагруженной доброптости 77 имеющихся фильтров необходимостью обеспечить заданную степень подавления сигналов зеркального канала обьясняется, почему в некоторы~ приемниках применяется двойное преобразование частоты, а не непосредственное преобразование частоты эхо-сигнала в конечную промежуточную частоту в одной ступени преобразования.
Прочие побочные комбинапионные колебания становятся более опасными, если отношение входной и выходной частот понижающего преобразователя меньше 1О Номограмма побочных комбинационных колебаний (рис. 2) показывает, что существуют определенные значения отнотнения 1асгот, которые обеспечивают свободные от побочных комбинапионных колебаний полосы частот шириной примерно 10% от номинала промежуточной частот. Исполь. ауя высокое значение первой промежуточной частоты, можно устранить мешающее воздсиствне зеркального канала и обеспечить широкий диапазон перестройки приемника, снобо,тный от побочньп колебаний, Тем не менее 167 ПИЛЮ РЮЕ жненьж Итилелап , 'т ~" т т1; ~ 1 П Р6 7 7 6 Л 667РУ ф Проагсереюе Уртенипгс пилпненля юп ноисаыужа блсгоднпгп алпуллса Иа полосу лропусилиал Пп УРЙню — ейБ (Пеп'6! рнс.
2З. Импульсные характеристики фнльтрек. Пей ~Ц Ц 7Е'Д еъ Ц ф 7'l сэ > л. 2. Радиолока>!ионна>е приемники необходимость фи>ьтрации до смесителя сохраняется, поскольку ближайшие побочные каналы приема имеют относительно низкий порядок и могут созлавать на выходе смзсителя сигналы больших уровней. Помимо внецп>их Всточннков помех разработчик РЛС должен учитывать внутренние источи>'ки, РЛС с селектором движущихся целей н импульсно-доплеровские РЛС особенно подвержены воздействию любых подобных колебаний внутреннего проис!о>кдення, которые не когерентны, т.
е. не имеют одинаковую фазу пр» изаученни каждого из импульсов. Из-за их пекогерентности действие побочного сигнала получается различным для каждого зхо-сигнала и способность подавления помех от местных предметов ухудшаетси, В истинно когерентной РЛС все колебания, генерируемые на различных частотах, в том скеле в промежутке времени межлу импульсами, так или иначе формнруютгя от единственного стабильного генератора.
Когерентны не только все полезные желательные колебания„но также и все возникающие внутри РЛС побочные нежелательные сигналы и они не влияют на подавление помех от местиых предметов. Чаше всего, однако, РЛС с селектором движущихся целей и импульсно- доплеровские РЛь быва>от псевдокогереитными, как показано на рис. 24. Второй гетероднн Является опорным эталонным генератором для фазового детектора и может использоваться как времязадаюшее устройство, с помощью которого определяется период повторения импульсов. Второй гетеродин также используется >>ля формировании частоты переда>чика, сдвинутой относи.
тельно частоты некогевентного первого гетеродина. Т!н первый гетеродин, ни передатчик некогере"тны; нх фазы различны длн каждого излучаемого импульса. Только е тракте промежуточной частоты приемника эхо-снгнал от неподвижной цехи В рабочей полосе частот когерентен (ос=сонэ!, где >х— фаза эхо-а>гнала.
когда передатчик включен); практически все побочные колебания на выход~ сиесителя некогеренгны и созда>ат флуктуируюший сиг. нал на промежуто"ной частоте. Единственная побочная составляющая, которая может быть когерентной в псевдокогерентной Р>!С, это колебание на зеркальной частоте. Спектр импульсного сигнзла может иметь довольно широкие скаты и заходить в полосу зеркального канала гсм, рис.
24). Свернутый спектр на промежуточной частоте имеет две ~~ставные части в пределах волосы пропускання согласо. ванного фильтра, и если относительная ширина полосы пропускания по ПЧ велика, нежелательная зеркальная составляющая ио>кет иметь значительный уровень. Только тогда, когда она когерентна, ухушнеине степени подавления помех от честных предиетов не будет иметь места.
Рассмотрим псевлокогерентную РЛС, в которой частота следования им. пульсов формируегск от независимого источника. В этом случае фаза второго гетеродина сг мензется от импульса к импульсу и, хотя фаза эхо-сигнала от неподви>кной цел>> в Рабочей полосе частот меняется в той же мере, фаза побочного эхо-сигназа по зериальному каналу приема изменяется в противоположную сторону Т4рн этом степень подавления зхо-сигнала от неподвижной цели ограничяваетея уровнем побочного зхо.сигнала.
Очевидно, что обп>ая фнльгруюшая способность РЛС, ее способность усиливать гкелательные зхо-сигналы и подавлять не>келательнь>е помехи может ухудшаться из-за побочных каналов приема на разлнчных этапах преобразо. ванин. Особенно аодвержены такому ухудшению РЛС с селектором движущихся целей н нь>пульсно.доплеранские РЛС, которые могут не обеспечивать ожидаемого улучи>ения степени подавлении помех от местных предметов, если сигнал нторого ге>ередина ие имеет одной и той же фазы в мох>епт излучения передатчиком каждого импульса. Все РЛС подвержены воздействию помех не на осно>ной частоге приема, которые, если их не отфнльтронать до костик>ения нмн смесителя, могут создать заметный выходной сигнал в основ. ной полосе по ПЧ. 2,7.
Фильтрояид Способяость РЛС с селектором движущейся цели и импульсно-доплеровских РЛС подавлять помехи от местных предметов может ухудшиться, если фильтр приемника не вполне стабилен. Основные характеристики приемного тракта (коэффициент усиления, групповое время вапаздывапия, частотная или гагу+ 6Юх. а+ авйФф тора галлов й ау соввтр по отоомои наогоото ву оо а "ур порото по промежуточной наототв ог' Рис. 24.
П«ендекнгеренгиан РЛСг и структурааа едена; 6 НЧ спектр еха сигнала; е — спектр ехс.сигнала пн ПЧ, 1И Рл 2. Ридиолокийионньш при«>юшки импульсн:>я характерно>яка) должны быть стабильны, чтобы их влияние на каждый импульс принятого эхо-сигнала было одинаково. Рассмотреннь>е выше побочные каналы приема при преобразовании и проблемы, связанные с работой первого и второго гетеродннов, изложенные в $2.5, характеризуют лишь наиболее вероятные, встречающиеся в практике источники нестабильности.
Для более полного решения проблемы нестабильности необходимо уделить должное внимание и другнч элементам прием- яика. Вибрации нли пульсации в цепях нитзния могут привести к модуляции модуля н фазы коэффициента передачи (особенно в усилителях высокой частоты). Такая модуляция ухудшит степень ослабления помех от местных предметов, если частота пульсаций не является гармоникой частоты повторения нчпу и сов. 2.8. Некоторые соображения о приеме с постоянной частотой ложных тревог Определение. Многие РЛС работают в условиях, когда собственный н>ум, создаваемый в приемнике, яе является доминирующим источником помех.
Нс'келательные эхо-сигналы от дождя н местных предметов и нежелательные сигналы от друпы источников излучений часто превып>ают уровень шумз приемника. Эти источники помех могут полностью забить экрзи индикатора РЛС или перегрузи~ь ЭВМ, осуществляющую решения типа «да — нет» с целью выявления эхо-сигналов, отраженных от целей, подлежащих обнару- и>ению шш сопровождению Лискретный процесс решения э>ой задачи обычно связан с установлением порогов обнаружения на входе н выходе цифрового вы шслнтеля. В каждой точке можно определить вероятность обнаружеш>я желательной цели и вероятность ложной тревоги из-за шума или одного из упомянутых выше источников помех. Оперзтор, наблюдающий экран индикатора кругового обзора (ИКО), принимает в некотором смысле сходное решсние, н поэтому понятие лои>пых тревог применимо к большинству радиолокационных систем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
