Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Так, модуляционные шумовые помехи не являются гауссовскими, даже если Е„„(г) — нормальный случайный шум и две проекции вектора комплексной огибающей (рис. 8.2) А(г), В(г) — два статистически независимые нормальные напряжения видеошума. Как следствие этого, плотность вероятностей огибающей р(В, О) =Рва[А = В сохо, В= Яхйпо) ие подчиняется закону Редея, а фаза — не равновероятна. Однако этим отличие структуры модуляционных шумовых помех от прямошумовых помех ие ограничивается. В результате модуляции появляется функциональная связь фаз на верхних и нижних боковых полосах, и, как следствие, боковые полосы у'< Д~, )'>Д~ в спектре шумовой помехи 6,()) оказываются коррелироваиными. Это наглядно видно из рис. 8.9, где для простоты взят случай амплитудной молуляции гармонического несущего видеошумом. Спектральная плотность мощности модулируюшего видеошума показана на рис. 8.9, а.
(о ~ (о (а " б) Рос. 8.9. Спектр модулированной шумовой помехи Если иа некоторой частоте Р, в спектре видеошума Ги,(г) фаза парииальиой составляющей (случайной) равна хр„а фаза несущей хр,= О, то в спектре 6 и(г) амплитудно-модулированной шумовой помехи на верхнейД~-х Р, и нижнейД~- Р, боковых частотах составляющие имеют функциональную связь фаз +р,. Несмотря иа статистическую независимость 8.2. Молуляционпые шумовые помехи гармоник на частотах Е, и Р„возникает статистическая связь колебаний боковых полос (рис.
8.9, о~. Эта связь является сушественным недостатком модуляционных шумовых помех и соэлает принципиальные возможности лля эффективной помехозашиты. Энергетические характеристики молуляционных шумовых помех и прямых шумовых помех полностью илентичны, поэтому эффективность модуляционных шумовых помех опрелеляются соотношением (8.3). Однако слелует учесть, что благоларя большей эффективности схем помехозашиты при работе с молуляционными шумовыми помехами. коэффициент р в (8.3) следует принять большим, чем для прямошумовой помехи.
Следует отметить, что в САП, использующих для формирования модуляционных шумовых помех усилители мощности на ЛБВ. не обязательно применять отдельные модуляторы, так как АМ и ФМ(ЧМ) модуляции можно получить, полавая соответствующие модулируюшие видеошумы на спираль ЛБВ. В дальнейшем рассматриваются несколько конкретных схем САП молуляционных шумовых помех.
Схема с дополнительной пилообразной ЧМ показана на рис. 8.10. На выходе генератора низкочастотного шума (ГНШП) с устройством настройки (УН) формируется шум с полосой ду,„. Рпе. 8. !О. СА П е дополнительной пплообрпзнпй ЧМ В ЛБВ осушествляется частотная модуляция от генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН). При этом модулирующая функция и„„(!) имеет переменную крутизну (г(г). В результате спектр шумовой помехи и п(г) на выходе за счет ЧМ расширяется и величина этого расширения зависит от индекса частотной модуляции 4(шп =Лапше й) На рис.
8.11 приведена схема формирования шумовой помехи с шумовой АМ и с шумовой и пилообразной ЧМ молуляциями. Коэффициенты усиления модуляторов МОЛ! (лля ЧМ) и МОЛ2 (лля АМ) 162 Глава 8. Генераторные шумовые помехи соответственно й, и (св Аналитически выходная шумовая помеха представляется как сложно модулированное колебание иы,(г) = Я(г)сок!озег — 0(г)!. В результате такой двухступенчатой модуляции формируется колебание ик„(г) = (с,)с~Я(Я! + тк,Д ]сов(2я~~~ь тч,Д (» + асс! — 0(г)!). (8.23) Это колебание имеет сплошной спектр, но его полоса АГ „зависит от и дГ, и индекса ЧМ.
Рас. В. П. Шултвая модуляция атп ттуды и частоты Схема, формируюшая молуляциоиную шумовую помеху с псевдослучайной ЧМ показана на рис. 8. (2. Спектр ч) (!) Рис. В.!2 САП с псевдослучайной Ча! В ЧМ-модуляторе (отдельиом или иа ЛБВ) выходное колебание модулируется псевдослучайной послеловательностью пы(г), получаемой от цифрового генератора (ГПСП) и схемы преобразования цифра-аиалог (ЦАП). Это колебание имеет дискретный низкочастотный спектр. Поэтому колебание иа,„(г) иа выходе также имеет дискретный спектр псевдошума с полосой А),„„зависягний, в основном, от индекса частотной модуляции.
163 8.2. Молуляаионные шумовыс помехи На рис. 8 13 представлена многополосная схема САП с шумовой ЧМ. Соответствующие спектры в точках 1 35 показаны на рис. 8.14. Спектр помехового колебания на выходе получается сплошной, но со сложной огибаюшеи Слоя,ф, зависяшей (как и полоса ф" „) от глубины ЧМ и полосы видеошума ЬГ . шп1 1ф Рнс. В. Ы Многополосная схегна САП с плрлювой ЧМ Рнс.
В. /4. Форлтрово вне спектра пня е ха в л ~ног о полосной СА П 164 Глава 8. Генераторные шумовые помехи Схема с п каналами и и антеннами приведена на рис. 8.15. В этой схеме и задающих высокочастотных генераторов (ЗГ 1...н) формируют сетку дискретных высокочастотных гармоникЯп..Ди. Ширина полосы частот, занятой этими гармониками, Лгв=гвн=Гв, может изменяться устройством насгройки (УН).
Каждое из колебаний модулируется по частоте одним и тем же видеошумом ц„(г), а затем каждая из высокочастотных модуляционных шумовых помех с несушимирв, усиливается по мошности и излучаются своей антенной. Суммирование п полей помех происходит в точке приема. АС Рнс. 8. л5. и-канальная САП с и антенна ии Схема с рециркулятором и генератором низкочастотной помехи модуляционного типа представлена на рис.
8.16. Нижняя на рис. 8.16 часть схемы — это средство оперативной радиотехнической разведки. По данным радиотехнической разведки оператор настраивает и включает генератор низкочастотной помехи модуляционного типа (ГНШ П), обеспечивая совпадение несущих частот помехи и подавляемого сигна- па Д =Дв, а также выбирая ширину спектра помехи ЛГ „, си Ш и ОРТР ! Рнс. 8. !б. Настройка ответной исалгоаой нолгехн ГЛАВА 9 ОТВЕТНЫЕ ШУМОВЫЕ ПОМЕХИ, ЗАГРАДИТЕЛЬНЫЕ ПО УГЛУ 9.1. Ответные непрерывные шумовые помехи (ОНШП) При формировании ответных шумовых помех станция активных помех нахолится в ждушем режиме, излучая только на тех интервалах времени (г,; г,), когда средство оперативной радиотехнической разведки обнаруживают сигнал РЭС, которое следует подавлять. Чаше всего такая ситуация возникает в конфликте срелства РЭП и РЛС противника. В ~акой ситуации САП ставит помеху при обнаружении облучаюшего сигнала в ответ на него.
При этом возможны несколько режимов излучения ответных шумовых помех. Эти режимы иллюстрируются рис. 9.1. а) б) в) Рис. 9.У. Режимы форзяровиния ОНШП 1. Непрерывная шумовая помеха в ответ на непрерывный сигнал (рис. 9.1, а). При этом пало выполнить условия дГ и > ЛД,' (прицельная), Л/„,„» др, (заградительная) ОНШП. 2. Ответная непрерывная шумовая помеха отвечает на пачку импульсных сигналов с длительностью пачки Т„= г„— г„(рис. 9.1, б), При этом также могут использоваться как загралительные, так и прицельные шумовые помехи, различаюшиеся соотношением полос д~„„и дГ,.
166 Глава 9. Ответные шумовые помехи. заградительные по углу 3. Импульсные ответные шумовые помехи (ОИШП) перекрывают кажлый импульс сигнала (рис. 9.1, о) по времени, т.е. длительность шумовой помехи твт» т, но при этом сохраняется неизменным период повторения Тв — Т„а также энергетические и спектральные соотношения (9.1) В качестве ОНШП можно использовать любую из схем формирования шумовых помех (как прялюшумовых, так и людуляпионных), если в них задаюший генератор поставить в жлуший режим так, чтобы генерация начиналась с момента обнаружения сигнала и срывалась в момент пропадания сигнала.
Но известны и спепиальные схемы для генерации именно ответных шумовых помех. Так на рис. 9.2 приведена схема, иллюстрирующая метод формирования мошной ОНШП с использованием лампы обратной волны (ЛО — карпинотрон). Генератор имеет положительную обратную связь, которая присугствует лишь тогла, когда на входе действует сигнал, т.е. на временном интервале ге [гв; г„.).
В течение времени лействия сигнала обратная связь на полосовой фильтр заставляет ЛОВ генерировать шумовую ответную помеху с полосой ф„',а, равной полосе прозрачности полосового фильтра. При этом центральная частота помехи примерно соответствует несущей частоте сигнала Л/„„— ф;.. ПОВ Рнг. 9.2. Генератор ответныхн~ултоыхпогнех На рис. 9.3, а приведена схема генератора ОНШП на сопряженных гребенчатых филшрах, а на рис. 9.3, б — осциллограммы напряжений, иллюстрируюшие принцип ее работы. Гребенчатый фильтр 1, перекрываюший и полосовыми фильтрами (ПФ) лиапазон дД = Гва...Ап вылеляет на выходе тот сигнал. который имеет частоту Га го 11; и). Далее работает лишь ~'-й канал, состояшии из детектора и генератора импульсов (ГИ).