Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1151848), страница 80
Текст из файла (страница 80)
7.51 иллюстрируется применение полученных в настоящем п~ра~рафе формул к случаю оптимального приема когерентной пачки периодически следующих импульсов прн наличии пассивной помехи и внутРеннего шума. На рис. 7.51, а изображен амплитудно-частотный спектр сиг- 428 7.9. Методы защиты от пассивных маскирующих помех зо-тдя зо-г + 1 Дн .го Рд и ср /о-Гд „ Рис. 7.51. Амплитудно-частотный спектр пачки радиоимпульсов: а — отраженных от движущейся цели, б — спе«трельной плотности мощности помехи, в — вмплнтудно-чвсготнвя характеристика оптимального фильтра нала ~б(г)~, на рис.
7.51, б — спектральная плотность мощности помехи )т(~). Представленная кривая Аг(7') получена в результате сдвига кривой спектральной плотности зондирующего сигнала на среднюю доплеровскую частоту помехи г" „„, наложения составляющих внутреннего шума зУо, а также учета размытия гребенчатого спектра помехи за счет разброса скоростей отражателей. На рис. 7.51, в представлена амплитудно-частотная характеристика оптимального фильтра, соответствующая формуле (7.74).
Условия оптимальной обработки могут быть реализованы, если последовательно включены согласованный (оптимальный) фильтр для одиночного импульса (ОФОИ) пачки, гребенчатый фильтр накопления (ГФН), например, в виде линии задержки — рециркулятора и, наконец, гребенчатый фильтр подавления (ГФП) гребней спектра помехи (см. рис. 7.52, а).
Соответствующие частотные характеристики показаны на том же рисунке. Первые два фильтра (рнс. 7.52, а) обеспечивают оптимальную обработку импульсов пачки на фоне белого шума, последний — режекцию помехи (порядок включения фильтров ГФП и ГФН может быть изменен, так как произведение амплитудно-частотных характеристик при этом не меняется). Фильтр накопления настроен на скорость цели (с помощью, например, уст- 429 7. Информационные техиологии е радиохокационных системах Уо-Рд „ Уо У Уо-Рд к У Рис. 7.52. Схема оптимальной фильтрации сигнала на фоне небелого шума: а — с известной, б — с неизвестной частотой сигнала ройства автосопровождения по скорости), а фильтр подавленна — на скорость помехи.
Если настройка на скорость цели не производится, то ГФН должен быть многоканальным по скорости цели (см. рис. 7.52, б). С выхода фильтров напряжение подается на детектор 131, 40]. На рис. 7.53 показана видоизмененная схема обработки, в которой когерентный накопитель (в общем случае многоканальный) заменен некогерентным (последетекторным). При использовании этой схемы не требуется настройка накопителя на скорость цели, достаточно настроить гребенчатый фильтр подавления на среднюю скорость помехи.
Частотная характеристика додетекторных каскадов определяется в данном случае по формуле т. е. соответствует обнаружению одиночных радиоимпульсов некогерентной пачки на фоне небелого шума. Гребенчатые фильтры подавления и накопления могут быть сравнительно просто реализованы при аналоговой (на промежуточной частоте) и при цифровой обработке. Оптималь- ОФОИ ГФП д Некотереитный етектор накал!!Тель Рис. 7.53, Схема когерентиого подавления пассивной помехи с некогерентным междупериодным накоплением сигнала 430 7.9. Методы защиты от пассивных маскирующих помех ная обработка сигналов на фоне пассивных помех может быть проведена и на вндеочастоте.
Качество (эффективность) защиты от пассивных помех может оцениваться теми же показателями, которые используются при оценке эффективности защиты от активных помех. Однако на практике получили распространение свои специфические показатели. К ним, в частности, относится коэффициент подпомеховой видимости (7.75) где Р, и Рп — мощности соответственно сигнала и помехи. Коэффициент К„, показывает, во сколько раз улучшается отношение сигнал — помеха при использовании схем помехозащиты. Если положить, что коэффициент передачи схемы по сигналу равен единице, то соотношение (7.75) преобразуется к виду К Рп.вх п в.вых Этот показатель называется коэффициентом подавления помехи.
В современных РЛС обеспечиваются значения Кп, превышающие 50 дБ (92). 7.9.3. Череспериодиое вычитание — способ создания гребенчатых фильтров подавления Принципы построения входящих в состав оптимального фильтра (см. рис. 7.52) оптимального (согласованного) фильтра одиночного импульса (ОФОИ) и когерентного накопителя (ГФН) были рассмотрены в гл.
3. Напомним лишь, что когерентные накопители могут быть реализованы в виде аналоговых и цифровых рециркуляторов, многоотводных линий задержки с сумматором. В этой связи основное внимание сосредоточим далее на принципах построения и особенностях ГФП помехи.
Простейший гребенчатый фильтр подавления выполняется по схеме однократного череспериодного вычитания (ЧПВ) (рис. 7.54). Линия задержки осуществляет задержку точно на период посылки зондирующих сигналов Т„, Фазовращатель вносит сдвиг по фазе на угол <р. Найдем частотную характеристику цепи как отношение выходного напряжения ко входному, если последнее представляет комплексную гармонику произвольной частоты ехр(/2к/1); К(/') = 2/з)п(л/T„+ р/2)ехр( — /(я/T„+ д/2)), (7 76) 431 7. Информационные технологии в радиолокационных системах Отсюда находим амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) цепи Рис.
7.54. Схема однократного череспериодного вычитания (7.77) (и) ис сл ис и ср + Н 2Т„ (7.78) где и„„,р — средняя радиальная скорость перемещения источников пассивных помех, и=0,~1,+2, Если устройство ЧПВ настроено на подавление помех от местных не- Рне. 7.55. Амплитудно-частотная характеристика устройства одно- кратного ЧПВ 432 графически представленную на рис. 7.55. Из формулы (7.77) следует, что АЧХ имеет минимумы (провалы) через интервалы Ъ|Т„, положение которых можно изменять, подбирая необходимую величину ~р. Можно подобрать такое положение провалов, чтобы они совпадали с положением гребней спектра пассивной помехи, определяемые радиальной скоростью движения мешающих отражателей.
Полезные сигналы, отраженные от цели, также являются когерентными в.смежных периодах зондирования и, проходя через устройство когерентного подавления помехи, искажаются. В этой связи наряду с АЧХ используют амплитудно-скоростную характеристику (АСХ), определяющую зависимость амплитуды сигнала на выходе устройства ЧПВ от разности скоростей цели и источников помехи. Амплитудно-скоростная характеристика К(Ли„) устройства ЧПВ (рис.
7.56) по форме совпадает с его амплитудно-частотной характеристикой (см. рис. 7.55). Радиальные скорости цели, для которых амплитуда сигнала на выходе устройства ЧПВ обращается в нуль (см. рис. 7.56), называют слепыми скоростями. Значения слепых скоростей определяются соотношением 7.9. Методы защиты от пассивных маскирующих помех Рис. 7.56. Амплитудно-скоростная характеристика устройства однократного ЧПВ подвижных предметов ( у, „, = О ), то соотношение (7.78) преобразуется к виду у~"~ =и —, п=0,~1,~2„... ОО (7.79) 2Т„ В этом случае слепая скорость цели — это такая радиальная ее скорость, при которой цель за время, равное периоду повторения импульсов Т, проходит расстояние, кратное половине длины волны РЛС.
При таком изменении расстояния фаза сигнала от импульса к импульсу не изменяется, так как, набег фаз на удвоенном пути 2г = 2(пЛ/2) определяется соотношением 2к 2пЛ гр = /г 2г = — — = 2яп, Л 2 при выполнении которого обеспечивается полная компенсация сигнала наряду с пассивной помехой. Наиболее распространенным способом устранения слепых скоростей является изменение (вобуляция) периода повторения зондирующих импульсов. Наряду с АЧХ и АСХ для описания устройства ЧПВ используют характеристику, представляющую собой зависимость отношения сигнал — помеха на его выходе (или коэффициента подпомеховой видимости) от разности скоростей цели и источников помехи. Эта характеристика одновременно учитывает прохождение и помехи, и сигнала через устройство ЧПВ.
Для более качественного приближения частотной характеристики к оптимальной на практике используют устройства многократного вычитания. На рис. 7.57 показан пример устройства двукратного вычитания, исполь- Рис. 7.57. Схема устройства двукратного ЧПВ 453 7. Информационные технологии в радиолокационных системах Рис. 7.58. Амплитудно-частотная характеристика устройства двукратного ЧПВ зующего последовательное включение двух устройств однократного ЧПВ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
