Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1151848), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Естественные и взаимные маскирующие активные помехи и принципы зашиты от них Существуют два основных вида источников естественных маскирующих активных помех: дискретные и распределенные. К дискретным источникам помех относятся Солнце, Луна и радиозвезды. К распределенным источникам — галактические шумы, излучение атомарного водорода и шумы атмосферы. Из дискретных источников практически влияние на работу радиолокационных станций СВЧ диапазона могут оказывать Солнце и в меньшей степени Луна. Плотность потока мощности Солнца на длине волны 10 см оказывается порядка (10 м...10 и) Втlм' Гц, где большее число соответствует повышенной солнечной активности, Эта плотность превышает плотность излучения абсолютно черного тела при температуре 6000 К в 10...1000 раз, На длине волны 1 м плотность потока мощности будет (10 ...10 ") Вт/м' Гц 131, 43).
Из распределенных источников преобладающим является собственное тепловое излучение атмосферы. В последнее время очень важную роль начинают играть взаимные помехи. По мере стремительного увеличения числа используемых радиоэлектронных средств резко возрастает опасность их взаимных влияний. Чтобы устранить эти влияния, практикуется плановое распределение рабочих частот между различными радиоэлектронными средствами (радиолокационными, в частности) как на основе международных соглашений, так и на основе внутренних регламентаций в пределах каждой страны, каждой отрасли на- 398 7.
7. Основные виды помех активной радиолокации родного хозяйства и военного дела. Тем не менее, при отсутствии должных мер защиты от взаимных помех наблюдается взаимное влияние радиоэлектронных средств даже с различными рабочими частотами. Последнее имеет место при наличии внеполосных и побочных излучений радиоэлектронных средств.
Наряду с внеполосными и побочными излучениями причиной взаимных помех являются побочные каналы приема в супергетеродинных приемных устройствах. Известно, что при воздействии на смеситель приходящих колебаний частоты 7'и колебаний гетеродина частоты 7,' на выходе смесителя образуются колебания ряда комбинационных частот ~п7'+ тф. Если какая-либо из этих частот совпадает с промежуточной, на которую настроены последующие каскады приемника, она усиливается и образуется побочный канал приема. В реальных условиях, когда 7; » 7„в, побочные каналы приема образуются на частотах входных колебаний 7 „= — (т7„+7 ). Характеристики направленности приемных и передающих антенн для внеполосных излучений, побочных излучений и каналов приема обычно отличаются от характеристик направленности для основных каналов излучения и приема, в первую очередь, значительно большим уровнем боковых лепестков. Во многих случаях может создаться достаточно сложная обстановка.
Действительно, в одном и том же районе передатчики радиоэлектронных средств создают основные, внеполосные и побочные излучения, а приемные устройства этих средств наряду с основными имеют побочные каналы приема. Если основной или побочный канал приема случайно совпадает с основным или побочным каналом излучения и интенсивность излучаемого колебания достаточно велика, может иметь место взаимная помеха, в частности маскирующая. Так, например, частотно-модулированные и амплитудно-модулированные непрерывные колебания линий связи могут создать маскирующую помеху импульсным радиолокационным приемникам.
Совокупность мер, направленных на исключение взаимных помех, обеспечивает электромагнитную совместимость. Наряду с правильным распределением частот и другими организационными мероприятиями электромагнитная совместимость достигается за счет фильтрации побочных излучений в передающих устройствах, гетеродинных колебаний в приемных трактах, за счет правильного использования условий распространения, особенностей местности, выбора режимов работы радиолокационных средств [31, 35]. 7. Информационные технологии е радиолокационных системах 7.7.2.
Искусственные маскирующие активные помехи, особенности их воздействия н способы создания В качестве искусственных маскирующих активных помех может быть использовано излучение шумовых колебаний. Такие помехи называют лрямоиеумовыми, они в наибольшей степени приближаются к нормальному шуму.
Прямошумовые помехи могут создаваться двумя способами. В первом — шумовые колебания формируются генератором СВЧ непосредственно в рабочем диапазоне частот РЛС и после усиления по мощности излучаются в пространство. В качестве первичных источников шума на СВЧ используют газоразрядные лампы, специальные магнетроны, работающие в шумящем режиме. Второй способ создания прямошумовой помехи заключается в формировании шумовых колебаний на низкой частоте, переносе средней частоты этих колебаний в заданную область высоких (сверхвысоких) частот с помощью гетеродинирования, для последующего усиления по мощности и излучения в пространство. В качестве первичных источников шума на низкой частоте используют диоды прямого накала, тиратроны в магнитном поле, фотоэлектронные умножители [31, 86).
При достаточно большом динамическом диапазоне приемника шумовые колебания создают эффект, аналогичный резкому увеличению внутреннего шума, что затрудняет обнаружение и измерение параметров радиолокационного сигнала при больших дальностях до цели. Очень мощные искусственные активные помехи, как и взаимные, могут действовать, в принципе, и по побочным каналам приема. Если динамический диапазон приемника недостаточен и имеет место амплитудное ограничение (например, в последних каскадах УПЧ, после сужения полосы пропускания), отношение сигнал — помеха после ограничителя еще более ухудшается. Это поясняется на рис.
7.30, где показано прохождение через ограничитель немодулированной импульсной помехи (огибающие помехи обозначены цифрами 1, 2 и 3) вместе с импульсом сигнала. Видно, что по мере увеличения интенсивности помехи может произойти полное подавление сигнала. Аналогичный эффект имеет место н в случае воздействия шумовой помехи при недостаточном динамическом диапазоне приемника, Поэтому воздействие маскирующей помехи при малом динамическом диапазоне приемника особенно опасно. Но даже и при очень большом динамическом диапазоне приемника воздействие помехи, эквивалентное увеличению внутреннего шума, может значительно ухудшить нли полностью исключить радиолокационное обнаружение или сопровождение. Для упрощения аппаратуры создания помех наряду с генерацией шума используют генерацию колебаний, модулированных шумом по амплитуде или частоте.
Так, например, модулированное по частоте колебание 400 7.7. Основные виды помех активной радиолокации и„,„ нвы! Рис. 7.30. Влияние слабой (!) н сильной (2, 3) помехи на прохождение сигнала (7.40) где Ьа(!) — случайная модулирующая функция, будет представлять собой частотно-модулированную шумом помеху, если изменение частоты дко(!) происходит в соответствии с некоторым шумовым колебанием. К числу электронных приборов, позволяющих сравнительно просто осуществить частотную модуляцию, относятся лампы обратной волны. Лампы обратной волны допускают частотную девиацию от единиц до сотен мегагерц, что позволяет создавать помехи в сравнительно широком и узком спектрах частот, называемые соответственно заградительными и прицельными. Модулированная шумом помеха не полностью эквивалентна внутреннему шуму приемника.
У шума с равномерным спектром практически не коррелированы мгновенные значения напряжения через интервал порядка 17Ф, где д!7' — ширина энергетического спектра шума. Для модулированной шумом помехи некоррелированными будут значения, разделенные интервалом 1/!хЕ'„„, где АГ„„, — ширина спектра модулирующих колебаний. Тем не менее, при воздействии на приемник с полосой, меньшей с!Р'„., и де- 401 7. Информационные технавогии е радиолокационных сисоземах 7.7.3. Уравнение радиолокации, дальность действии и зоны видимости РЛС при воздействии маскирующих стационарных активных помех При достаточном динамическом диапазоне приемника условие обнаружения цели в маскирующих стационарных активных помехах типа белого шума имеет вид Епп 1)цО+ Лп.вп) 17.41) где Е„р — энергия отраженного от цели сигнала, принимаемого на входе приемника РЛС; м — коэффициент различимости при заданных показателях эффективности обнаружения или измерения; М =1сТК вЂ” спектральная плотность внутреннего шума приемника, Ф вЂ” постоянная Больцмана, равная -з 1,38.
10 Вт с!град, Т вЂ” абсолютная температура (обычно Т = 290 К), К вЂ” коэффициент шума приемника; Ю„,„— спектральная плотность маскирующей помехи на входе приемника. Если на вход приемника воздействуют колебания от нескольких источников (постановщиков) активных помех (1 = 1, 2, ..., нз), то ,ц ',-,- Рп бпА ,, 4лг„,Ц„ 17.42) 402 виации частоты, помеха, модулированная по частоте шумом, создает практически такой же эффект, как и шумовая помеха.
В этом случае за время переходного процесса в узкополосном приемнике накладывается ряд независимых воздействий, соответствующих попаданию мгновенной частоты в полосу пропускания приемника. Статистика суммы налагающихся мгновенных значений в каждый момент времени приближается к гауссовой, закон распредснения амплитуды становится рэлеевским, корреляционные связи оказываются такими же, как и для шума, прошедшего через узкополосную колебательную систему.
Как шумовые, так и модулируемые шумом передатчики помех могут дополнительно перестраиваться (скользить по частоте). Получаемая при этом помеха называется скользящей. Скользящая помеха является нестационарным случайным процессом, Однако даже и нескользящая помеха в реальных условиях воздействия также не полностью сводится к стационарному процессу. Например, характеристика направленности обзорного радиолокатора модулирует не только сигнал, но и помеху.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
