Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Для таких излучателей нельзя ввести коэффициент усиления и удобнее в соотношении (12.6) пользоваться величиной эквивалентной излучаемой мошности 304 Рвана 12. Маскировка и незаметность ралиозлсктронных средств (РЭС) Если залана дальность А до точки расположения развелывательного приемника, из (!2.9) можно найти г) как показатель энергетической скрытности и, соответственно, качества маскировки. Если заданы требования на качество маскировки (Р,„или д), из того же соотношения (12.9) при известных параметрах приемника и средства развелки можно опрелелить безопасное расстояние Я, на котором объект разведки незаметен, и меры по маскировке РЭС досгаточны. Мошность сигнала на входе приемника средства ралиолокационной разведки определяется известным соотношением !7), которое для передачи и приема сигнала на олпу и ту же антенну представляется (4Р) Я' (12. 10) где о — эффективная поверхность рассеяния цели.
Исходя из (12.7), можно найти соотношение сигнал/шум на входе обнаружителя приемника РЛР: Р С' Хп (4л)' )с 7'„ДУг4 П ' (12.11) Р „~ ~а (12. 12) Р, =1-ехр-- (12.13) где дв — пороговое лля обнаружения соотношение сигнал/шум, полу- чаемое в соответствии с критерием Неймана — Пирсона как решение уравнения (12.7) при заланной вероятности ложной тревоги; В = ТЬ|— база зондируюшего сигнала, используемого средством разведки. Условиям работы обнаружителя в ралиолокаторе хорошо соответствует модель сигнала со случайной начальной фазой и флюктуируюшей амплитудой. При этом случайные изменения амплитуды сигнала, вызванные, прежде всего флюктуациями отражающей поверхности цели при изменениях ракурса, считаются распределенными по закону Релея.
Рабочие характеристики обнаружителя для этого случая можно найти в [12]. В наших обозначениях вероятности ошибок оптимального обнаружителя сигнала со случайной фазой и флюктуируюшей амплитулой выражаются зависимостями 305 12.2. Количественные характеристики качества маскировки Поверхность, образованная рабочими характеристиками обнаружения объекта средством радиолокационной разведки, представлена на рис. 12.4 в координатах г2 — Р .
Так обнаруживается цель на фоне собственных шумов приемника средства разведки. Если на входе приемника присутствует еще и помеха от фона, снижающая контраст цели, в соотношении сигнал/шум д нужно кроме мощности шума учитывать и мощность этой помехи. Рас. 22 4. Рабочие поверхностгг обнаружнте,гл в составе средства РРТР Во всех рассмотренных до сих пор задачах обнаружения сигнала средствами радиоэлектронных разведок и обратных им задачам маскировки (обеспечения скрытности) сигналов предполагалось, что в пространственно-частотной области, где работают средства разведки, сигнал маскируемой системы либо присутствует, либо нет. На практике процесс обнаружения сигнала всегда сопутствует процессу поиска во всей пространственной, временной и частотной области априорной для разведки неопределенности относительно сигнала и его параметров. При этом характеристики обнаружения (и, соответственно, характеристики незаметности радиоэлектронных средств и ралиолокационных целей) оказываются иными.
Как правило, пространственная, временная и частотная неопределенность параметров маскируемых объектов улучшает показатели их незаметности 115]. Поэтому маневрирование радиоло- 306 Глава 12. Маскировка и незаметность рааиоэлектронных срелств (РЭО кационной цели в пространстве, а излучаюших РЭС вЂ” во времени и по частоте является сушественным резервом повышения радионезаметности. Маневрирование в частотно-временном пространстве это, другими словами, увеличение базы сигнала.
Влияние расширения базы на заметность уже рассматривалось. Что касается пространственного маневрирования, то оно, при некоторых довольно обших условиях, способно улучшать показатели незаметности за счет расширения априорной для разведки области пространства, где приходится проводить поиск обнаруживаемого объекта. Плотность априорной вероятности пространственного положения маневрируюцгего объекта перемешается и расплывается в пространстве, как показано в ~151 и на рис. 12.5.
Рис. 12 5. Плотность априорного распределения вероятностей пространственного положения обвекта развебки ГЯМЛ 2З СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАДИОНЕЗАМЕТНОСТИ 13.1. Оптимизация сигналов и их пространственно-временной обработки Уже говорилось, что серьезным резервом обеспечения незаметности является снижение мошности сигнала в обмен на применение оптимальных методов его приема и обработки. Для обозначения проблемы рационально~о выбора алгоритмов формирования, а также временной и пространственной обработки сигналов [11] применяется термин «синтез пары сигнал — фильтр» [12[. Математический синтез пары сигнал — фильтр» при произвольных характеристиках помех весьма сложен и возможен только тогда, когда имеется адекватная модель этих помех.
Для систем, работаюших в условиях РЭП, такие модели имеются далеко не всегда. Но условия проведения синтеза резко упрошаются, если единственной помехой является аддитивный нормальный стационарный шум с известной спектральной плотностью (например, внутренний шум радиоприемного устройства или шумовая помеха, которая считается наиболее универсальной для радиопротиводействия [23[).
В этом случае на входе приемника наблюдается смесь сигнала з(г) и помехи л(г) со спектральной плотностью Ага, постоянной в полосе частот ф (13. 1) х(г) = з(г) + л(г) т т[ на интервале времени ге ~- —; — ~. 2 2~ Синтез пары «сигнал — фильтр» при этом обычно проводится в два этапа [11[. На первом отыскивается оптимальный (в смысле выбранного критерия) приемник (« фильтр» ) для сигнала, заданного в обшем виде, без предварительной конкретизации формы.
На втором этапе определяется. как должна быть конкретизирована функция з(г), чтобы найденный оптимальный приемник давал наилучшие результаты по всем возможным видам сигнала. Тем самым находится пара «сигнал— 308 Глава ! 3. Способы обеспечения радионезаметности фильтр», наилучшая по помехоустойчивости среди всех возможных комбинаций способов временной обработки в передатчике и приемнике (разумеется, собственном приемнике системы, а не разведывательном).
Самый лучший приемник не может сделать ничего, кроме как максимизировать некоторую функцию от апостериорного распрелеления вероятностей принимаемого сигнала. Конкретный вид функции определяется принятым критерием оптимальности, а выбор критерия не относится к процедуре синтеза.
Апостериорное распределение сигнала з(г) (точнее, сообшения, содержашегося в сигнале) при известной реализации х(г) Р Я х) = )к Р (з) Р(к ~ з), (13. 2) гле (г — константа, нормируюшая РЯх) к единице и не зависящая от з, а потому не влияюшая на результаты синтеза приемника; Р(х)з)— плотность вероятностей реализации х(г) при заданном д Обычно считается, что процесс х(г) имеет спектр, сосредоточенный в ограниченной полосе дг' Поэтому реализация х(г) может быть представлена как совокупность (вектор) своих выборочных значений (13.3) х(г) = (хн ... х„... х,), где .к, =х((дг); и= Т/~а= 2дгТ» 1.
Поскольку вся случайность х(г) заключена в помехе п(г), а помеха имеет нормальное распределение, И'„[п(г)~ = кехр — — ( лз (г)е(г (13.4) где к — несушественная для дальнейшего константа, и не зависит от сообщения з, то из (13.1) следует. что (13.5) и (13.2) преобразуется к виду Р(з1х) = кР(з(!))ехр — — ) (х — з(Г)~ к11, (13.0) Л/а где к' — несушественная константа, поскольку решение о з(г), которое должно быть сформировано на выходе приемного устройства, зависит 13.1.
Оптимизация сигналов и их пространственно-врелгенной обработки 309 лишь от формы распределения Р(з>т), но не от его масштаба по оси ординат. Выражение (13.6) можно представить в виде Р(з1х) = к" Р(х)ехр~ — ) хт(!)ггг~ехр(- — ~ (13 7) ~ )зго 2 где к" = кехр — — 1 х (!)г(! — константа, для каждой данной реазуо г лизации не зависяшая от х(!) и поэтому не влияюшая на результаты синтеза; 0 = ) т'(!)с(! — энергия сигнала. г Таким образом, как следует из (13.7), вид апостериорного распределения РЦх), монотонную функцию от которого должен максимизировать оптимальный приемник, определяется главным образом корреляционным интегралом 1(х,з) = ) хз(!)г(!.
(! 3.8) Рнс. 13. 1. Опгпнмальный приемник для т1!) Вычислитель 1(х, з) лолжен определять его в соответствии с (! 3.8) лля всех возможных воспроизводимых сообшений и выдавать результаты вычисления на решаюшее устройство. Решаюшее устройство на основе этих данных должно вынести решение ~ о сигнале, наблюдаемом Разумеется, структура оптимального приемника определяется не только функцией (13.8), но и характером сообшения, заключенного в сигнале з(!) (дискретная величина„непрерывная величина, функция времени), а также видом критерия оптимальности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
