Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007) (1186259), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Первый представляет собой прямоугольный импульс длиной Т ((,зт и амплитудой (((энергия О= ). Второй сигнал рис. 3.20 состоит из 2 лвух более коротких импульсов. Каждый импульс занимает время в одну ~есятую полной длительности сигнала, но с большей амплитудой. Таким Глот 3. Эффектикность средсо1я РРТР 0,75 0.5 0,2 -0,25 0 к/2 я 3М2 2я 5я Рис. 3.20. Сигнальная функиоя дья оценки точности определения чистоты лары когерено~ных ридиоиыпульсоя образом, во втором сигнале заланная энергия как бы сосредоточена по краям временного интервала Т. На рис. 3.20 лля сравнения нанесена сигнальная функция и для одиночного радиоимпульса.
Как видно, вероятность аномальных ошибок при определении частоты сигнала по паре импульсов примерно такая же, как и при наблюдении одиночного импульса с той же энергией сигнала, но наиболее вероятное значение аномальной ошибки иное. Кроме того, видно. что и при одинаковой энергетике точность определения частоты при наблюдении пары импульсов !крутизна сигнальной функции в точке истинного значения частоты дсо= О) оказывается выше, чем лля одиночного импульса.
Для крайнего случая, когда Гч'» ! и Т„» 1, из (3.46) слелует, что МьслТн д !сзвэ) = соз !3.49) сч' с5а Т„ 2 2 На рис. 3 2! приведен график зависимости до !Лсо) для У= !О. Исследование этой функции показывает, что функция ьу„(Лвз) спалает ло нуля и 2л/с при Лсв= —, но в точках 2!го= —,!с = !2„. опять возрастает до зна- МТ„ Т„ чений, близких к единице. Следовательно, злесь точность оценки будет тем большей, чем больше полная длительность сигнала Т, = Гч Ти, но вероятность аномальной ошибки существенно выше. Очевидно, что если бы сигнал излучался непрерывно в течение времени Т, (сохраняя ту же пол- 3.4.
Анолшльные ошибки при пзнерении задержки и чаепчочпы радпоеныпала 87 1,0 0,75 0.5 0,25 -0,25 Рнс. 3.21. Сигнальная ч)ункчзия дш(аы) нри бочьшож Лг=!О ную энергию), то постигалась бы почти такая же точность измерения, но вероятность аномальных ошибок была бы меньше. Этот вывод отражает известный факт состоящий в том, что импульсный режим не выгоден для измерения смещения частоты. Важное практическое значение имеет оценка точности совместного определения временных характеристик и несущей частоты широкополосных сигналов (сигналов с баюй В= дуТ» !). Как уже отмечалось, при измерении временной задержки сигнальная и автокорреляцпонная фунюзяи полностью совпадают, и требование быстрого спада сигнальной функции в данном случае эквивалентно требованию расширения спектра сигнала. Поэтому чем шире спектр излучаемого сигнала, тем точнее с его помощью можно измерить характеристику момента времени (прихода, задержки, начала и конца сигнала и7или его элемента).
Расширить спектр сигнала можно разными п)тями, например можно укорачивать импульсы в сигнале. Но более перспективный путь — формирование широкополосного непрерывного сигнала за счет применения специальной фазовой или частотной модуляции. В качестве примера можно рассмотреть непрерывный сиги;ш, который получится при модуляции несущего колебания по фазе импульсно-временными кодами (ИВК). При прямоугольной форме импульсов фаза несущего колебания может принимать только два значения.
Чаще всего эти два дискретных значения отличаются на я. Тогда аналитическая модель радиосигнала представляется в виде еЯ =(УвП'(г)в)позе, (3. 50) Даава 3. Эффектавность средств РРТР где П'(/) — последовательность ИВК, каждый из которых состоит из М положительных и отрицательных импульсов. В зависимости от значения символа соответствуюшего кода П'(/) = ч.! (рис. 3.22!.
На рис. 3.22 для примера изображена функция Г!'(/), полученная из семисимвольной последовательности Баркера (1110010). Рис. 3.22. Структура нсевдотулювого кода, нов/венного на основе последовательности баркера ////00/0/ Ралиосш нал, модулированный последовательностью П'(/), наблюдается средством разведки в течение времени Т,. Длительность одного периода ИВК модулируюшей функции 7н, длительность одного символа последовательности П'(/)Тна. За время Т, совершается /т/ периодов ИВК, т. е. Т, = М Та = /и'М/я При измерении задержки сигнальная функция радиосигнш|а, модулированного послеловатсльностыо П'(/), будет по определению с ь/(/5т) = — ) //~~П'(/ — т)з1п( ш(/-т))П'(/ — т/)а1п( га(/ — т;))//г, 13 51! Оа 0 // Т где Оо =, /гт = т - г .
2 После тривиальных преобразований в пренебрежении интегршюм за большое время Те от алдитивной составляющей. осциллирунлшей с двойной несушей частотой сигнала, из (3.50) получается гс е/(Лт) = ) П'(/ — т)П'(/ — т/)с// = ЯАт)сов ш/зт, (3 52) Сигнальная функция с/(/гт) в данном случае представляет собой высокочастотное колебание частоты го, умноженное на сравнительно медленно меняюшуюся функцию ЯЛт), которая зависит только от вида используемого ИВК. Для приведенного на рис.
3,22 примера псевдошумового кода Баркера при М= 7 достаточно вычислить интеграл 13.51! в дискретных 3.4. Лновимьные ошид>ки нри измерении задержки и наезоошы ридиосоенаяа В9 точках дт= О, тако 2тио, ... )тиы, поскольку в промежуточных точках соответствуюшая функция О(Лт) получается путем соединения отрезками прямых линий Все псевдошумовые коды, предназначенные для измерения временной задержки. синхронизации или гаммирования, обладают общим свойством: их сигнальная функция резко уменьшается при сдвиге на один символ и остается в дальнейшем малой величиной, пока сдвиг не становится кратным длительности периода псевдошумового кода Тге При этом 01)сТ„) =1- — при! < /с < Ю, )с 13,53) Ю так же как в случае периодической последовательности импульсов.
Все это позволяет сконструировать форму сигнальной функции для сигнала с расширением спектра послеловательностью кода Баркера в форме рис. 3.23. Рис. 3.23. Огидаьои<ая авшокорреаяаионнод 4ункчии нинки из РЗ кодов Баркера В промежуточных точках 1,зт = 7т„ч ~ 7сТо ) автокорреляционная функция кода Баркера может иметь только отрицательные значения, причем 1 при М-з эти значения приближаются к — — Из графика функции М Д(Лт), при и = 7, Х= 3, приведенного на рис. 3.23, видно, что точность определения временного интервала по сигналу ПШ-ФМ зависит от длительности импульса тич, а вероятность аномальной ошибки — от длительности одного псевдошумового кода Тг Понятно поэтому стремление при выборе си~ палов в процессе проектирования систем найти такие коды, которые имели бы большие значения Т, М = ' (высокую информативность), сохраняя при этом и высокую тиы надежность, т.
е. стойкость к аномальным ошибкам — малые промежу- 90 Говно Х Эффективность среоств РР ТР точные выбросы сигнальной функции при тя„< т < ун — т„„. Для рассматриваемого кода абсолютное значение максимального промежуточного 1 выброса раино — Таким же свойством обладают и другие коды Баркера, М Для навязывания аномальных ошибок средству разведки нужно стимулировать в точности обра~ную ситуацию. Таким образом, проведенный анализ позволяет сформулировать следующий порядок определения условий, приводящих к аномальным ошибкам при измерениях параметров радиосигнала.
1. Сформировать аналитическую модель исследуемого сигнала и выдели~ь информативный для разведки параметр (параметры) )с. 2. Вычислить сигнальную функцию по информативному для развелки параметру е)(Лт). 3. Определить разницу уровней главного и наибольшего из боковых максимумов сигнальной функции. 4. Найти вероятность того, что при заданном соотношении сигнал/ шум действие помехи приведет к тому, что боковой выброс оценки сигнальной функции превыси~ уровень оценки главного лепестка, или определить уровень помехи, при котором оценка бокового лепестка сигнальной функции превзойдет оценку главного лепестка с заданной вероятностью.
3.5. Нормальные и аномальные ошибки измерения углов и угловых скоростей Потенциальные возможности средств разведки по измерению угловых координа~ объектов, излучающих в радиодиапазоне, определяют предель- ную точность их местоопределения. А знал(ер, ф) ние угловых скоростей позволяет судить о динамических свойствах летательных аппаратов, наблюдая процесс их летно-конструкторских испытаний. О характеристиках потенциальной точности определения утлов и угловых скоростей можно судить на основании исследования свойств соответствующей 9 сигнальной функции по параметрам го и ф (рис, 3.24). Как видно, сигнальная функция в сече- нии цз= О, т. е.
по угловой скорости, не имеет ць побочных максимумов. Поэтому измерения Рис. 3,24. Вогнольнол функция угловых скоростей не сопровождаются ано- но углом и угловым скоросоглм мальными ошибками. 3.5. Нормальлые и аномальные ошибки измерени» углов и угловых скоростей 9! Контрольные вопросы и задачи !. Что характеризует пороговый уровень сигнала при обнаружении? Как пороговый уровень зависит от неопределенности параметров сигнала? 2. Приемник РРТР наблюдает импульсный сигнал мошностью !00 мкВт и длительностью примерно 1 мкс на фоне алдитивиого шума со спектральной плотностью дгь— - !О ~ Вт/МГц. Вероятность ложной тревоги фиксируется на уровне рв, = !О ".
Какова вероятность правильного обнаружения? Какова точность определения несушей частоты и длительности импульса сигнала? 3. Конструкторы нашли возможность увеличить диаметр раскрыва приемной антенны ИСЗ радиотехнической разведки в 2 раза. Как изменится вероятность обнаружения сигнала обьекта разведки? Как изменится точность определения разведываемых параметров сигнала? 4. Чем отличаются нормальные и аномальные ошибки? Как характеризуют меры нормальных и аномальных ошибок? 5.
Построить график автокорреляционной функции периодически повторяющегося сигнала в ваде кодовой последошнельности Баркера длительностью 7 символов при бесконечно большом периоде повторения. ГЛЛ84 4 КАЧЕСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ СООВЩЕНИЙ СРЕДСТВАМИ РАДИОРАЗВЕДКИ 4.1.
Перехват аналоговых сообщений Качество и даже возможность вылеления аналогового речевого сообщения приемником средства радиоразведки определяется соотношением сигнал/шум в полосе канала, оканчиваюгдсгося слуховым аппаратом оператора средства радиоразведки. Критерием качества приема при этом считается вероятность правильного узнавания слова оператором. Эта вероятность нелинейно зависит от соотношения сигнал/шум. Экспериментальная зависимость вероятности правильного узнавания слова И'от соотношения сигнал/шум в акустическом канале приведена на рис.
4.1 (38). 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0,00 0,01 0,1 Рис. 4.1, Экенерааенмааьная кравая разбарчиваста речи Считается (это экспериментальный факт), что для удовлетворительной разборчивости речи необходимо обеспечить И'= 0,2. Как видно из рис. 4.1, этому условию отвечает соотношение си~пал/шум на уровне а = 0,026. В дальнейшем для определения порогового для средства радиоразведки сипила используются обе величины: пороговая вероятность для разборчивости И~= 0,2 и пороговое соотношение сигнал/шум 4 = 0,026.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
