Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Вслсдствпе нежелательных отражений от поверхности земли, дождя, честных предметов и других источников на вход приемника поступает часть огражеиной энергии псрсдатшка вместе с боковыми полосами шума. Пргдположям, что перел РЛС находится промышленный район и ЭПР источников поллех в этом районе равна О,! м' на каждый квадратный метр поверхности, облучаеиой РЛС Расгчогрнм только площадь, расположенную на расстоянии 2,5 — 3,5 кч от РЛС (/с=35 дБ), облучаечую антенной с шириной дна>раммы направленности О,! рад Соогг>сгсгвлющая ЭПР источников помол прн этом приблизительно равна 3 10'дО,!Х!Ол>с0,1 3,0 !О' м' (о=45 дБ).
Предположим ггпсрь, что на некоторой большей дальности находится цель, для приемлемой вгроятносзи обнару>кения которой с допустнчой вероятностью ложной >ревогв требуется отношение сигнал/шум в полосе ! кГц, равное +22 дБ (с уче>ом коэффициента шума приемника, равного 10 дБ). Если цель создает доплеровский сигнал с частотой !О кГц, то уровень пассивных помех не должен превышать — 144 дБм'>+22 дБ= — !22 дБм при частотном смешении оыюсительно несущей, раваом 1О кГц.
Если уровень боковых полос шума передатчика в полосе шириной ! кГц на 103 дБ ниже несу. шей, то уровень пассивн>ых помех не должен превы>пать — 19 дБм. Есло усиление О антенны РЛС равно 30 дБ, а мощность передатчика в диапазоне Х составляе~ +60 лБм, то должно выполняться неравенство (мо;пнос>ь (бл) (йл) (64мз) (а) ( лл) передатчика) — 19 дБм > + 60 дБм + 60 дБ — 30 дБ — 33 дБ + 45 дБ — !40 дБ) > — 36 >Бм, т.
ц имеется запас, равный 19 лБ. Следует отметить что уровень шума передатчика был принят сравнительно невысоким, а местные йомехн учитывалнсь только на дальности 3 км (не учитывалась также их корреляция с зондирующим сигналом (см. ниже)). Удобно выражать боковые полосы ЧМ шума передатчика другим способом. Рассмотрим отдельную модулируюшую частоту или линию / в шуме с максимальной девиацией частоты ЬРя. По формулам частотной модуляции несущая имеет максимальную амплитуду /э(/луя//„), а каждая из ближайших боковых составляющих — максимальную амплитуду />(ЬРн//и>) (4).
Если аргумент функций Бесселя иал (каким он должен быть в рассматриваемом случае), то функции Бесселя можно аппроксимировать следующими выражениями: /э(Х) ~1, />(Х) =Х/2. Тогда отношение среднеквадратических значений мощностей несущей я инной из первых боковых составляющих равно ЬРля/4/гн>. Обычно представляет ии: терес отношение мощностей в обеих боковых полосах ЧМ шума ь мощности несущей: дуя дуг>вэ э 3 2/м /т где дргмл — среднеквадратическое значение девиации частоты. При ря ! Гд и частоте модуляции 1О кГц это отношение ранив !/2 (1/!Ол)э или. — 63 дБ относительно несущей. Использованный в нредылу. '> Теплотой шум в полосе ! кГц при температуре 20'С.
Гл. 4. Радиолокационные системы с нелрерыоньгм излучением и с ЧМ щсм принс ге передач п1к с мощностью шума в двух боковых пологах, равнсй — !03 дГ> нз часто~с 1О к! ц, имею максимальную девиацию частоты 0,1 Гц. Все этп значения ш ряведливы только для конкретной шарипы полосы — и дании~ случае ! кГп (Расчеты для полосы. равной 1 Гп, удобны только, когда требуетск находить мощность шума в интересуюшей нас полосе частот для определенной РЛС.) Представление о пиковом значении сигнала следует связывать только с синусоидальнымп колебанняма.
Для описания случайного шума правильнее польчоизться средаеквадратнческим значением Но мощность шума для ука. заипых "астоты и ширины полосы эквивалентна мощности синусоидального сит'шлз. пчшощего определенное пиковое илн среднеквадратическое значение (б). Лля выполнения дальнейших расчетов рассмотрим эффект корреляции. Если передатчик РЛС создает ЧМ шум, то можно считать, что его частота модулируется с различными частотами п небольпшми левиацнями. Лля при.
мера рассмотрим одну конкретную частоту модуляции, Если это низкая частота и задерхкка, соответствующая пути прохождения просачивающейся мощности или сигнала пассивных помех, невелики, то при приходе такого сигнала на вход приемника егз частота будет почти такой же. кзк в момент излучения зондирующего сигнала. Это означает, что декорреляция мала. Более высоким частотач спектра шума соответствует большая декорреляция Кроме того, эгот эффект пгрподичен в зависимости от дальности; для любой часто. ты синусопдальной модуляцшг создаваемый ЧМ шум сначала возрастает с увеличением дальности, а затеи прп некоторой определенной дальности убивает. Нулевые зна ~ения получаются при дальности /т=пс/2/чч где / частота спвусоидальпой ыодуляцнгк л — любое целое число.
Однако обычно приходится иметь дело с шумом, з не с сипусоидальной составляющей. Поэтому нндпцпруемые дискретные нули в редких случаях представляют интерес и для упрощения вычислений принимается, что сигнал декоррелнрован на частоте, близкой к /~=с/(В/т), Некоторые частоты, более высокие, чем /ь не вызывают никаких проблем па определенных дальностях, но частоты, близкие н )ь создают ряд трудностей. Кроме того, как показывают приводимые виже формулы, девиация частоты преобразованного сигнала моисет быть в два раза больше, чем девиацвя частоты зондирующего сигнала (частота отраженного сигнала может возрастать в то время, как частота зондирующего сигнала уыеньшается).
Максимальное напряжение нервов гармоники боковой полосы в спектре промежуточной частоты ЧМ сигнала, смешанного с этим же сигналом, задержанным иа Г 2К/с, равно ЛГр пр,=,/, (2 Г), а максимальное нанряхсенне несущей (б) ирч =хо (2 э(и и/,и Г)/ /гл В обеих формулах ЛЕр — максимальная девиация частоты Так же, кзк и ранее, функции Бесселя предсгавляютси аппрокспмируюпнгмп выражениями; /з(Х) .=1, У~(Х) =Х/2, Л<1. Тогда отношение мощности одной боковой полосы шума к мощности несущей равно ( 51п л/м 7) 4.3.
РЛС с незюдулирозанныв непрерывным иззу ыниел и мощности двух боковых волос к мощности несущей Рз, ( Лрг, — =2~ юп н)„, Т) ° Рс ~ гт (2) — =-2(п!Ррт), л)н,т<1. х9 Рз (3) Эта формула показывает, что при постоянной Лрр (это выполняется дла большинства клистронов) мощность коррелпровавного шума не иаиспт от частоты и прямо пропорциональна дальаостн илп Т. Удобная кривая, дающая отношение мощности шума в приемнике к измеренной мощности шума в передатчике, приведена на рис.
2 и построена по приближенным формулам (2) н (3), РДтриховая часгь кривой вппроксн. мирована только по формуле (2). Если, как было принято выше, центр ЭПР источника пассивных помех находится на дальности 3 км, то это соответствует Т 2 !О ' с. Представляет интерес частота модулнпии 134 Ги. Тогда (ыТ=О,2, что находится за пределами облзсзн коррелннин шума. РЛС с немодулнрованным непрерывным излучением должна работать при действии пассивных помех почти до нулевой дальности. Без эффектна коррелнпни это было бы вообще невозможна. Прн данной ширине диаграммы направленности (ДН) антенны ширина облучаемой площади, создающей пассивные помехи, уменьшаетсн пропорпноляльно )с.
Но в уравнение дальносгн радиолокации входгг! мноэкнтель 1Я'. В резулшате этого сигналы пассивных помех изменяются пропорционально (яз. Эффект коррелнпии показывает, что при финсированной частоте шума мощность боковых полос коррелированного шума уменьшается,пропорционально !1' (уравневие (3)). Отсюда следует, что скорость возрастания мощности шума от пассивных помех пропорциональна !Я Интеграл, представлнющий эту мощность, расходящийся, но имеются два фактора, оказывающие существенное влияние на очень малых дальностях, которые до спх пор не учитывались.
Во-первых, пересечение ДН шмениы, расположенной на определенной высоте, с поверхностью земли дает плошадь, ограниченную гиперболой, а не сектор, как принималось выше. Во-вторых, на очень малых дальностях поверхность, являющаяся источником пассивных помех, находится в зоне Френеля антевны и формула усиления в дальней зоне здесь неприменима. При более тщательном апзлнзе с использованием любого из этих факторов можно поназать, что интеграл сходится. В (Т) выведена формула для мощности шума н двух боковых полосах.
Там принвта граница зоны Фревеля, равная К =Рз!). (где () — диаметр раснрыва антенны), за нижний предел интеграла. Эта формула при взятых ранее значениях парамегров дает мощность коррелированного шума от пассивных помех, равную -117 дБ. Эш мощность определена длн предельного случая, когда одиночная антенна находится непосредственно па уровне поверхности земли и обращена в сторсау источника очень интенсивных пассивных помех (0,1 мт(мз). Более практический подход н решеншо этой проблемы основан на учете того, что прн очень малых дальностях пассивные помехи и непосредственное просачивание энершш от передатчика на нход приемника — почти эививялеитные паразпынве зфннсьты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
