Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 65
Текст из файла (страница 65)
17.1 иллюстрирует реальную частотную избирательность типового супергетеродинного РПМ: на частотной оси показаны полосы, в которых усиливается входной сигнал. На рис. 17.1 помимо основного канала приема (ОКП) 1 на частоте сигналами;. сушествуют много паразитных каналов: соседний канал приема (СКП) 2, полоса которого примыкает к частоте приема по основному каналу; зеркальный канал приема 3 на частоте Г,= 2у',-~„являю- 17.!.
Виды помех радиоприему и методы помехозащиты 4!3 шийся важным частным случаем комбинационного каналами„'=( и(/; ь п7;(, л, а =О; +1; 12,7'„— частота гетеролина; канал приема 4 по промежуточной частоте /;„: побочные каналы приема (ПКП) 5 на частотах Д~ = 27;+ и(/;, (т — натуральное число); побочные каналы приема 6 на частотах 7'„= уы — Я 7;, =/ы + 7,'„а также на частотах 2/ы + /ы и т.д.; побочные каналы приема 7 на субгармониках частоты основного канала ! приема, т.е. /' = — ~. т По каналам 2... 5 помехи проходят непосредственно в силу квази- линейных преобразований. Прохождение помех через каналы 6 и 7 обусловлено влиянием нелинейностей активных элементов УРЧ, ПЧ, УПЧ.
Каналы приема 3...7 часто объелиняют пол обшим названием вцеполоспых (251, !5!. Имеется ряд дополнительных эффектов, вызванных нелинейностями элементов приемного тракта (например, детекторов), в которых модулированное колебание помехи подавляет демодуляцию полезного сигнала, а также вызывает интерференционные помехи. Функциональная схема РПМ с частотной избирательностью, улобная для анализа характеристик ЭМС, показана на рис.
17.2. Главный тракт приема представлен параллельным соединением ОКП, СКП и ПКП. Нелинейные эффекты, которыми сопровожлается демодуляция принимаемого сигнала, сосредоточены не в демодуляторе (ДМ), а в выходных элементах. Решение проблемы помехоустойчивости, обусловленной недостаточной ЭМС (т.е. межсистемными помехами (25!), сводится к ослаблению паразитных каналов приема (СКП, ПКП) и к зашите основного канала приема (ОКП). Классификация методов помехозашиты показана на рис. 17.3. Различают три основные группы методов. Так, для зашиты от перегрузок, приводяших к нелинейным эффектам и, как слелствие, к ухудшению частотной избирательности по побочным каналам приема (рис.
17.1), применяют различные методы линеаризации широкополосного высокочастотного тракта приемника. Селекция помех предусматривает отстройку сигнала от помех путем использования различия в их свойствах и параметрах. Такая отстройка в конечном итоге приводит к резкому ослаблению восприимчивости РПМ по побочным каналам приема (рис. 17.1). Различают [2! пространственно-временную селекцию (ПВС), функциональную селекцию (ФС) и адаптацию.
414 Глава ! 7. Помехозащита рааиоириемнмх устройств ь вых г1„, Рис. 1 7 1. Реальная частотная ггзбирательность сунергетеродинного РПМ Вхо Рис. 172 Схема для анализа Э1ьуС Методы помехозащиты РПУ Защита от Пространственная Временная Оптимальный прием Структурная селекция Многоканальный прием Рис.
17.3. Классификация методов номехозаециты ! 7. !. Виды помех радиоприеыу и методы помехозашиты 4!5 Пространственно-временная селекция разделяется на пространственную (ПС) и временную (ВС). Пространственную селекцию осуществляет антенная система, с помощью которой формируют необходимые диаграммы направленности. Такие ДНА обеспечивают максимальный уровень полезного сигнала и возможно более низкий уровень мешающего, когда ДНА ориентируются минимумами на источники помех.
Временная селекция осуществляется лишь приемным устройством с использованием всех имеющихся различий сигнатов и помех. Различия могут быть по амплитуде и их используют для амплитудной селекции. Различия по несущей частоте используются при частотной селекции. Может использоваться селекция по различию групповых задержек радиосигнала и помехи (по времени запаздывания). Иногда создаются условия, при которых возможна селекция полезных и мешающих сигналов по различию их фаз (фазоваи селекция). К пространственно-временным (комбинированным) методам селекции относят радиоголографические методы и методы с использованием синтезированной апертуры, методы оптоэлектроники.
Полярнзационная селекция, использукицая различие в поляризации приходящих волн сигналов и помех, осуществляется с помощью специальных поляризационных фильтров, совмещаемых с антенной системой. Функинональная селекция предусматривает широкий комплекс мероприятий, требующий специальных методов построения трактов приема и обработки радиосигналов.
Так, оптимальный приемник, предусматривающий построение наилучшей схемы РПМ для данного конкретного сигнала и известного вида помех, является, по сути, реализацией схемы функциональной селекцией этого сигнала от помехи. Структурная селекция позволяет разделять помехи с сигналом, которому при формировании на передающей стороне придана известная приемнику форма (структура).
Для осуществления структурной селекции сигналы кодируют, причем используемые для этой цели коды делают сигналы максимально отличающимися от любых возможных помех. Применение таких кодов всегда расширяет базу сигнала В=дгТ, поэтому некоторые вопросы построения кодов для структурной селекции уже обсуждались ранее, в связи с широкополосными сигналами. Многоканальный прием использует пространственную и временную взаимную когерентность сигналов, пришедших к приемнику по разным трассам и потому наблюдаемых на разных временных интервалах. Такой способ селекции позволяет уменьшить влияние помех, действующих на сигналы только на некоторых (возможно, заранее и неизвест- 416 Глава 17 Помехозашита радиоприемных устроиств ных) трассах распространения и за счет этого сушественно повысить помехоустойчивость РПМ.
Адаптация (приспособление к внешним условиям) прелусматривает изменение структуры и параметров зашишаемых РПМ при изменении помеховой обстановки. Бель адаптации — оптимизировать характеристики помехоустойчивости РПМ в любых, в том числе и в заранее неизвестных, условиях работы. Компенсация помех (обычно на выходе УПЧ) применяется как последний резерв помехозашиты, когла все остальные методы не смогли предотвратить просачивание радиопомех на выхол устройств приема и обработки сигнала.
Компенсацию осушествляют специальные схемы полавления сигналов, принятых боковыми лепестками ДНА. М ногочислснные методы и технические решения, испол ьзуюшие для компенсации помех их частот~~ые, временные и корреляционные отличия от сигналов. 17.2. Средства помехозащиты Срелства помехозашиты, работа которых основывается на использовании перечисленных методов, весьма многообразны и многочисленны. Для уменьшения уровня комбинационных помех и для исключения помех, вызванных взаимодействием полезного сигнала с собственным шумом приемника, необходимо создать приемный тракт с максимально линейной амплитудной характеристикой.
Срелства линеаризации амплитудных характеристик применяются прежде всего на высокочастотных участках тракта РПМ; в усилителях радиочастоты (УРЧ), преобразователях частоты (ПЧ), усилителях промежуточной частоты (УПЧ). В УПЧ также производят компенсацию помех и амплитулную селекцию сигналов на фоне помех. Для этой цели используются различные схемы автоматической регулировки усиления (АРУ). В дальнейшем будут более подробно рассмотрены принципы работы быстрой АРУ (БАРУ), медленной АРУ (МАРУ) и некоторых других. Для компенсации помех в УПЧ применяют дополнительные когерентные каналы, череспериодные импульсные компенсаторы и другие схемы. В качестве схем помехозашиты в УПЧ применяют также согласованные с сигналом фильтры и схемы специальной нелинейной обработки: логарифмические УПЧ, схемы с амплитудным ограничением и фильтрацией (ФОФ вЂ” фильтр — ограничитель — фильтр) Для повышения помехозашиты в преобразователях частоты применяют различные схемы автополстройки частоты гетеролинов.
Помехозашита демодуляторов предусматривает применение оптимальных методов выделения модулируюших функций сигнала, а также 4)1 (7.3. Средства селекции сигиалав разнообразных других схем из большого набора эвристических технических решений, позволяющих бороться с помехами конкретного вида. Помехозащита УНЧ чаше всего применяется в импульсных РПМ (накопление видеоимпульсов, стабилизация ложных тревог и др.). 1(елый ряд способов помехозашиты относится к РПМ в целом. Так, в антенно-филерных устройствах применяют пространственную и голографическую селекцию. Широко используются методы оптимизации (по отношению к конкретной помехе) параметров излучаемых сигналов, в сочетании с адаптивными методами приема. Распространены методы излучения сигнала одновременно на нескольких несущих частотах (многочастотная работа), изменение несущей частоты импульсов и др.
В различных радиосистемах, предназначенных для связи и передачи данных, в радиолокации, радионавигации, радиотехнической разведке и других применений, принципиально использукггся многоканальные РПМ (в частном случае — лвухканальные). Такие приемники реализуют весьма помехоустойчивые взаимокорреляционные методы обработки сигналов. 17.3. Средства селекции сигналов Все виды селекции принято разделять на первичные и вторичные.
В процессе первичной селекции используют различия сигналов и помеховых колебаний (полей). Например, при пространственной селекции, обеспечиваемой антенной, используется различие сигнала и помех по углу прихода радиоволн. В частности, существуют различные схемы ослабления боковых лепестков ДНА при приеме. Один из распространенных методов — выбор распределения амплитуды и фазы поля вдоль антенной апертуры.
Другой способ — применение нелинейной обработки сигналов с выходов антенн. Этот способ селекции можно рассмотреть на примере мультипликативной обработки в фазовом радиоинтерферометре (рис. !7.4). Пусть на радиоинтерферометр (фазовый пеленгатор — это одно и то же) с лвумя олинаковыми разнесенными на базу о' антеннами с комплексными ДНА Е[0) = Е(0)ехр[-ур(0)] действует гармоническое колебание иа(г) = Еасоз[аз„г — гра), принимаемое с пеленга О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
