Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационном конфликте (2003) (1186258), страница 7
Текст из файла (страница 7)
ггйп г (2.31) Здесь параметр дт„= дт*- дг считается фиксированным. В точке 14 выделяется огибающая ам=Ли ггы, (2. 32) а в точке 15 — фаза гус[л[ = агс18 — )= аг„,(дт*-дг) +Фс([л[). ('Х,[п)') ~ У,[п[! (2.33) Дифференцирующая цепь (ДЦ) формирует сигнал так, что в точке 16 получается — =Е „[и[ ()~[я[ ггл (2.34) что соответствует нечетной дискриминационной характеристике рис. 2.9 с нулем в точке батя = дт*- дг = О, Для преобразования сигналов с выхода измерителя рис. 2.8 (е(г) в точке 8) в цифровую форму служат два синхронных детектора с ортогональными опорными напряжениями: и,„,(г) = ле[Е (г) ехр[(ог„р(г)[) в точке 1О и и,„г(г) = 1пз (Е (г) х ехр[газ„„(г)[) в точке 11. В результате на выходе СД, и СДг формируются аналоговые напряжения Глава 2.
Системы местоопрелелеиия в РРТР Рнс. 2 9. Характеристика днскркиннатара л, „[и[ — эб (2.35) сформировать грубый отсчет пеленга по огибающей взаимокорреляционной функции дт, [т[ = — = — [сов е) (2. 36) Более точный отсчет можно получить с помощью (2.34). Например, при приеме АМ-колебания Фв(т) и Чо[т) = азер(дте[т[-дг). (2.
37) Устанавливая с помощью измерительной линии залержки нуль функции зув[т], можно получить более точный отсчет: х, Ы Лт,[т[ = — ' = — (сове) . с с т' (2.38) В результате совмещения отсчетов (2.36) и (2.37) получается однозначный и точный отсчет е* или (соз е)*. Точность взаимокорреляционного измерителя зависит от протяженности базы г(. действительно, из (2.29) следует, что при наличии ошибки измерения задержки ало ошибка определения пеленга е* или (сок е)* составит 1 с о, = — — од, созе сг' (2.39) Управляя задержкой сигнала в измерительной линии для поиска по лт*, можно по достижению нуля выходного эффекта в точке 16 2.2. Разностио-дальномерные системы местоопределения 47 Следовательно, для повышения точности местоопределения нужно увеличивать базу.
Но организация работы измерителя с очень большой базой требует преодоления значительных технических трудностей. Прежде всего, в таком измерителе придется транслировать сигналы, принятые удаленными антеннами А~ и Аз в точках 1 и 2 на рис.2.5 на большие расстояния без искажения фазы. Для этой цели придется использовать широкополосные линии передачи (радио, радиорелейные, волоконно-оптические). Кроме того, из (2.39) следует, что даже при точных измерениях задержки (сравнительно малых од,), хорошие измерения е' или (соае)* можно получить только вблизи нормали к я базе, когда созе максимален.
При ~е~ -ь — измерения сопровождаются очень большими ошибками. Поэтому взаимокорреляционный измеритель должен иметь несколько непараллельных баз. ГЛ4ВА 3 ЭФФЕКТИВНОСТЬ СРЕДСТВ РРТР 3.1. Работа средств разведки в сложной сигнальной обстановке Технические средства РРТР работают на основе анализа плотности радиоизлучения из координатно-частотного пространства. Эта плотность может иметь довольно сложную структуру, особенно в подобластях, где сосредоточены РЭС полигонов, промышленных комплексов, других народнохозяйственных, военных и военно-промышленных объектов.
Сложность структуры плотности излучения (иногда эта структура именуется «сложной сигнальной обстановкой») обусловливается наличием многих излучателей радиосигналов и источников побочных и непреднамеренных излучений, изменением геометрических, частотных и временных параметров излучаемых сигналов, т.е. маневрированием излучателей в пространстве интересов разведки.
Сама сложная сигнальная обстановка является, с одной стороны, предметом анализа для средств РРТР; в ее создании участвуют излучения объектов разведки. Но, с другой стороны, сложность сигнальной обстановки затрудняет средствам РРТР обнаружение и определение параметров сигналов объектов разведки на фоне неинформативных для разведки излучений. Первейшая задача РРТР состоит в слежении за динамикой изменений сигнальной обстановки, т.е, фиксации следующих сигнальных ситуаций, складываюшихся в каждый момент времени в области интересов разведки.
С В области интересов разведки не наблюдаются сигналы, имевшиеся ранее. Такая ситуация может быть признаком изменения дислокации или снятия с эксплуатации излучаюших эти сигналы объектов, систем или средств. 2. В области появились новые лля средства разведки, но известные ему сигналы. 3. В области появились новые неизвестные ранее сигналы, что может служить признаком появления новых, ранее не известных радиотехнической разведке объектов, систем или средств. Решения по указанным ситуациям средство РРТР формирует на основе анализа принятого колебания, содержашего в аддитивной сме- 3.2. Потенциальные характеристики обнаружения сигналов средствами РРТР 49 си с шумом все сосредоточенные в области интересов развелки сигна- лы.
Такое колебание Х(г) = С(г) ь л(г), (3.1) где л(г) — шум приемника; С(г) — сигнал, представляюший собой сумму гл модулированных колебаний (парциальных сигналов), (3.2) Формально для фиксации любой из трех перечисленных ситуаций средству разведки по наблюдениям колебания Х(г) нужно проверить гипотезу о том, содержит ли колебание Х(г) все ожидаемые априори сигналы или некоторых сигналов в Х(!) нет (решение по этой гипотезе фиксирует ситуации 1 и 2), против гипотезы о том, содержит ли колебание Х(г) только априори ожидаемые сигналы, или в области интересов разведки есть еше сигналы, априорная информация о которых у разведчика отсутствует (подтверждение этой гипотезы фиксирует ситуацию 3).
Первая из указанных задач сводится, очевидно, к обнаружению на фоне шума и остальных сигналов каждого из парциальных сигналов С(г) (3.2), для которых априорная вероятность присутствия в смеси Х(г) не равна нулю. Средство РРТР наблюдает ситуацию, обусловленную «нормальной» сигнальной обстановкой, которая предполагает выполнение требований ЭМС. В конечном итоге «нормальная» сигнальная обстановка прелусматривает обеспечение ортогональности сигналов всех РЭС, совместно работающих в области интересов разведки РЭС, т.е. взаимной ортогональности парциальных сигналов С (г); у е 1: 2.
Если ортогональность нарушается, шумы неортогональности снижают качество обнаружения парциальных сигналов по сравнению с обнаружением сигналов ортогональных. Поэтому характеристики обнаружения ортогональных сигналов могут служить верхними оценками эффективности обнаружения сигналов. 3.2. Потенциальные характеристики обнаружения сигналов средствами РРТР в сложной сигнальной обстановке Структура приемника, оптимального для обнаружения с распознаванием ортогональных сигналов [12[, сводится к т канальному приемному устройству.
Каждый из каналов согласован с определенным Глава 3. Эффективность срелств РРТР 50 Р[х,СЯ)=) Р(т,С[АХ))И' (Х)ИХ, х (3.3) где область интегрирования совпадает с областью определения совместной плотности В'„(Х). Неизвестными для разведки могут быть следуюшие параметры парциальных сигналов, определенных в соответствии с (3.3).
Начальная фаза ф и амплитуда ас. При этом обычно считается, что фаза сигнала равновероятна в пределах сегмента [О; 2я[, а амплитуда распределена на сегменте [О; Ас1 сигналом и содержит пороговое устройство для его обнаружения. Лучшего приемника средство разведки принципиально применить не может. Решение о наличии на входе такого приемника (в составе колебания Х(Г)) любого парциального сигнала Су(Г) эквивалентно решению о том, что амплитуда а, отлична от нуля.
Вероятность ошибки принятия такого решения при наблюдении на фоне шума суммы ортогональных сигналов будет определяться априорной информированностью средства разведки о каждом из этих сигналов и степенью учета априорной информации при построении приемника-обнаружителя. Априорная информация всегда ограничена. Так, значения параметров (пространственно-временных) обнаруживаемого сигнала для разведчика случайны и максимум что о них может быть известно — это априорная плотность распределения И~ (Х). Также не полностью известна средствам РРТР функция правдоподобия Р(х, С(д Х)), (т.е.
условная плотность распределения смеси принимаемого сигнала С(д Х) и помехи и (г) при заданном фиксированном значении параметров )ь в Л. В рассматриваемых условиях «нормальной» сигнальной обстановки в каждом согласованном с сигналом канале приемника-обнаружителя кроме этого сигнала может действовать только аддитивный нормальный шум. Поэтому можно считать известным вид функции правдоподобия Р(х((), С(д Х)) и ограничить априорную неопределенность вектором неизвестных параметров сигнала Х. Априорные распределения параметров сигнала либо определяются на основе некоторых моделей, либо считаются равномерными.
Равномерные распределения часто оказываются наименее благоприятными [15). Основываясь на них, можно получить осторожные оценки качества обнаружения и определения параметров сигналов. При сделанных предположениях функция правдоподобия может быть найдена усреднением по априори известным случайным для средств и систем разведки параметрам сигнала [15): 3.2. Потенциальные характеристики обнаружения сигналов средствами РРТР 51 Несущая частота сигнала а!а, которая может изменяться при использовании лля маскировки перестройки (скачков) по частоте или из-за взаимного движения источника сигнала и средства разведки. Во всяком случае несушую частоту можно считать неизвестной для средства разведки и равновероятно распределенной в некотором диапазоне гав 2 'га + 2 Ширина спектра сигнала Аа. Очень многие современные радиоэлектронные системы используют дискретные виды молуляиии н (или) кодированные последовательности для повышения скрьпности сигналов.