Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007) (1186259), страница 36
Текст из файла (страница 36)
9Д. Коэффициент >силения антенны — это отношение мошности, излучаемой в данном направлении (о„))), к мошности, изл> шемой антенной с изотропной ДНА по всем направлениям в телесном угле 4п; (9.27) где Рт — полная излучаемая антенной мощность (отличаюшаяся от подводимой к антенне мощности в КПД раз). Как видно из табл.
9.1, наибольшие уровни боковых лепестков ДНА соответствуют равномерному распределению поля по раскрыву с(п |г У(х у) = сов — х -ь — у = 1, при х е Л. 12 2 (9.28) Увеличивая неравномерность распределения поля по раскрыву, можно снизить уровень боковых лепестков. Но в обмен на уменьшение мошности излучения в побочных направлениях расширяется главный лепесток ДНА и соответственно падает коэффициент усиления. Это непреложный факт; проблема уменьшения уровня излучения в боковых лепестках как раз и возникает для остронаправленных антенн, которые должны концентрировать излучаемую мощность в узком секторе пространства.
Поэтому при создании остронаправленных антенн всегда приходится разрешать противоречие между требованиями максимальной остроты главного лепестка ДНА и минимального уровня излучения в побочных направлениях. Но наилучшее в указанном смысле распределение поля на раскрыве всегда оказывается спадающим от максимума а центре к минимачьным уровням на краях. При этом поверхность раскрыва антенны используется не полностью, эффективная поверхность, участвуюшая в формировании поля в дальней зоне, оказывается меньше геометрической.
Уменьшается и относительный размер раскрыва с(7).. 9.3, Сиижеиие замевиасви излучения па боковым леиесаьчам 205 Известно, что наилучшим образом формирование узкой ДНА при олновременном уменьшении уровня боковых лепестков обеспечивается при чебышевском распределении поля по раскрыву антенны (39). Заданный закон распрелеления / (х,у) поля по раскрыву технически легче всего получить на активных антенных решетках. У отражательных антенн для получения требуемого распределения поля применяют различные конструктивные приемы. Прежде всего — изменение проводимости поверхности зеркала за счет применения поглошаюших материалов. Контрольные вопросы 1. Какие физические эффекты используют, применяя экранирование лля снижения уровней паразитных и непреднамеренных излучений РЭС? 2.
Что характеризует, как определяется и как измеряется коэффициент экранированива 3. Как зависит коэффициент экранирования оз характеристик материала и конструкции экрана? 4. Какие материалы и какие конструкции применяются для экранирования электрических полей" Магнитных полей? 5.
Какие метали применяются лля снижения уровней боковых лепестков ДНА? Г.ИЛ ( 2О РАЙИОНЕЗАМЕТНОСТЬ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ 10.1. Широкополосные сигналы. Определения и применение Ранее уже говорилось, что лля уменьшения заметности работы РЗС следует применять широкополосные сигналы — такие, у которых база существенно превосходит единицу В= дГТ» 1. Условие «много больше елиницы» настолько мягкое, что позволяет не уточнять определение длительности н ширины спектра. Иные названия для широкополосных сигналов: сигналы с большой базой, шумоподобные сигналы.
сигналы с расширением спектра (или полосы). Интерес к широкополосным сигналам обусловлен целым рядом их замечательных свойств и далеко не только свойством хорошей скрытности. Помимо высокой скрытности для систем с широкополосными сигналами характерны также хорошая помехоустойчивость и помехозащищенность, высокая точность синхронизации и измерения задержки сигнала (измерения дальности), хорошая разрешаюшая способность, способность к кодовому разделению и уплотнению сигналов при передаче информации и при многоканальных траекторных измерениях. способность селективной адресации при многостанционном доступе, способность противостоять замираниям при многолучевом распространении си~нала, хорошая электромагнитная совместимость и использование частотного спектра по сравнению с узкополосными сигналами. Ранее, в гл. 8.2, исслеловалась энергетическая скрытность, т.
е. способность сигнала противостоять обнаружению. Разведывательные приемники, используемые для несанкционированного приема сигнала, работают в широкой полосе, наблюлают сигналы на фоне помех и имеют плохую априорную осведомленность о параметрах сигнала, Поэтому признаком, по которому приемники РРТР могут сулить о наличии сигнала, является энергия, которую имеет входной процесс (сумма сипила с шумом) на тв т. 1 интервале времени наолюдения Г и 2 2з !0.Ь Широкополосные сигналы 207 тн Е* = ) х(г)Ш =(Ро+Р„,)Т„, о ((О.!) если параметры разведывательного приемника подобраны оптимальным лля данного сигнала образом, т.
е. если ЬТ равна ширине спектра сигнала (приемник использует вскз мощность сигнала, распределенную по спектру), а время наблюдения Т„равно длительности сигнала (не теряется энергия, распределенная во времени), то соотношение сигнал!шум, а с ним и вероятность правильного обнаружения уменьшаются с ростом базы сигнала В = ф7;г Более детальный анализ (!5] показывает, что проигрыш энергетического приемника оптимальному (когерентному или приемнику с согласованным Фильтром) по пороговому для обнаружения сигналу пропорционален квадратному корню из базы сигнала )В = ы5 ~7н. Маскировка от обнаружения еще не исчерпывает всех проблем обеспечения скрытности радиосигналов.
Очень важна структурная скрытность— способность сигнала противостоять мерам радиотехнической разведки, направленным на распознавание сигнала, т. е. мерам по отождествлению сигнала с одним из известных, для которых имеются эттшонные образцы. Эталонный образец — это совокупность признаков сигнала, т.е. набор значений его параметров. Параметры могут быть количественными: частота, индекс модуляции, ширина спектра, пространственные координаты точки излучения, мощность.
Но могут быть и качественными: способ модуляции, вид поляризации и т. п. Таким образом. распознавание всегла сводится к установленико соответствия между параметрами наблюдаемого сигнала и параметрами эталона. Процесс распознавания состоит в следующем. Во-первых, на основе априорного описания множества сиг- где Р, — средняя на интервале времени наблюдения Та мощность сигнала; Р, — мощность шума.
Решение о наличии сигнала принимается на основе сравнения оценки энергии Е' с некоторым порогом Ьо. Если Е' >Ьо, считается, что сигнал есть, т. е, что Р, > 0 и х(г)=5(г)+л(г). Если Е' < Ьв, то принимается решение о наличии на входе приемника только шума: Р,= О, а х(г)=л(г). При любом выборе порога обнаружения Ьо, т. е. при любом критерии принятия решения о наличии сигнала, вероятность правильного обнаружения будет монотонно зависеть от соотношения сигнют/шум в полосе ЬТ разведывательного приемника: Ео Ее с) =— ()0.2) ш ш и 20х доова IО Ралиопвзиметноеть широкопоаоених еигнгмов палов, среди которых распознается принятый, вводится система признаков ),, е гх, (г — номер признака; у — номер образца сигнала) и устанавливается решающее правило распознавания, по которому выносится суждение о том, какому из образцов в наибольшей степени соответствуют признаки принятого сигнала.
Во-вторых, в процессе работы разведывательный приемник обвар)живает сигнал. Если сигнал обнаружен (установлено его нкхичие в смеси с шумом на входе), выделяются его признаки ), т. е. измеряются те прелставительные параметры, по которым сигнал может отличаться от любого другого. В-третьих. по результатам этих действий полученные оценки признаков (параметров) сигнала сравнивают с эталонами априори ожидаемых сигнгшов.
т е. Х, сравниваются;. Если )и наилучшим образом отвечает набору признаков ).в, устанавливается, что Х; попали в собственные области )ч), решающее правило предписывает вывод о том, что принят )тй сигнал. Более сложная ситуация складывается тогда, когда области возможных значений признаков разных сигналов пересекаются, а сами признаки определяются приемником с ошибками. При этом нельзя исключить вози, можность попадания оценки )и йго признака )тго сигнала в область Л,х возможных значений соответствующего признака )г-го сигнала, )г и22 Такие ошибки прн некоторых условиях приводят к перепутыванию сигналов и, следовательно, к ошибочному распознаванию. Вероятность такого события совпадает с вероятностью ошибки распознавания структуры Р„р сигнала данной РЭС.
Это условная вероятность. Она определяется при условии, что сигнал обнаружен. Представляется очевидным, что вероятность оцгибки увеличивается с ростом вероятности неправильного соотнесения признаков данною сигнала к областям значений признаков любого другого. Но эта вероятность тем болыце, чем больше ансамбль сигналов, среди которых производится распознавание. Точно так же вероятность ошибки распознавания увеличивается с ростом числа признаков сигнала, используемых для формирования эталонов и для сопоставления принятых сигналов с эталонными образцами.
Большие ансамбли формируются на основе широкополосных сигналов: чем больше база В=-дг! (иногда это произведение называется информационной емкостью сигнала, чтобы подчеркнуть его влияние на параметрическук> неопределенность сигнала (1О)), тем больше различных сигналов в частотно-временном пространстве Еп( можно разместить 115). Другая особенность широкополосных сигналов состоит в их способности обеспечивать высокую информаггионнук> скрьпность — способность сигнала противостоять несанкционированному раскрытию содержания циркулирующих в системе.
!0.2. )Глаггы широкополосных гигиалоя 209 Для систем передачи информации стойкость к раскрытию содержания сообщения определяется стойкостью шифра (криптостойкостью), о которой говорится в гл. 13. При шифрации сообшенис взаимодействует с последовательностью ключа. При этом возможность создания стойкого шифра связана прежде всего с длинной ключевой последовательностью: она должна быть не короче, чем сообшение. Чем длиннее ключевая последовательность, тем выше информационная стойкость сообщения. Но период повторения ключа — это, по сути, длительность сигнала в криптостойкой системе, Поэтому длительность ключевой последовательности — период повторения ключа — определяет базу сигнала. В радиосистемах управления раскрытие содержания передаваемой информации возможно на основе сопоставления каждого принятого сигнала с тем сообшением, которое его порождает и им передается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
