Лепин В.Н. Помехозащита РЭСУ летательными аппаратами и оружием (2017) (1186260), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Практически всегда он является широкополосным и представляется белым шумом, который имеет корреляционную функцию вида 2, Пространственно-врененные характеристики понеховых сигналов магнитное поле. Конкретный вид корреляционной функции этой помехи зависит от режима работы РЛС и расположения ее относительно земли. При полете самолета на высоте Н, сигнал, отраженный от произвольной точки земной поверхности В,, на входе линейной антенны РЛС размером А представляет собой плоскую монохроматическую волну цив)=Арв.,т ргр Гг ° г.,1 ° 1 — (в -в1 1л~, . 2гг (2,12) где с,г(г,г,) — комплексная амплитудная модуляция зондирующего сигнала. Принимаемый сигнал отличается от зондирующего тем, что имеет случайные амплитуду (А,) и начальную фазу (рх,), запаздывает на время т,, равное времени распространения зондирующего сигнала от РЛС до точки В, и обратно, получает дополнительный сдвиг по частоте за счет эффекта Доплера Дд,): ~„=2Р, з ОЫ, где О, — направление прихода волны.
Величина О„характеризуется отклонением точки В, относительно нормали к приемной антенне (линия СВ ) и равна О + О„(рис. 2.2). Для дальнейшего анализа разложим доплеровскую частоту сигнала в ряд относительно точки Во и ограничимся квадратич- ным членом 2РС зтпОл 1 2Рс сов Ол 2 (2.13) где Ол — угол визирования точки Во относительно вектора скорости самолета; ~, = 2~; совОд/Я вЂ” доплеровская частота по направлению визирования.
При низкой частоте повторения зондирующего сигнала (НЧПИ) имеет место однозначное измерение дальности и неоднозначные измерения доплеровской частоты. 8о 2. Пространственно-временные характерипики понвховых сигналов Рисунок 2.2 Геоиетрнческие соотношении при наблюдении в РЛС йа зеиной поверхности в пределах строба по дальности находится несколько точек (В,, ), которые имеют доплеровские частоты отраженных сигналов, отличающиеся на частоту повторения и воспринимаемые импульсной РЛС как одинаковые.
Для уменьшения влияния этих точек формируют узкую передающую диаграмму и облучение неоднозначных точек происходит малой мощностью (боковыми лепестками), оодаз1 п(бх) = ) ~ 3(г,х,В)бпндЯ)666г„ (2.14) о о где Спр (В ) — ДН передающей антенны. вт Следовательно, при низкой частоте повторения зондирующего сигнала пассивная помеха представляет собой аддитивную смесь сигналов, отраженных от земной поверхности в пределах строба дальности (6Д) и ширины диаграммы направленности передающей антенны (линейный размер диаграммы на дальности д р Вод) 2, Пространпвенно-временные характерипики помеховых сигналов Будем считать, что зондирующий сигнал представляет собой последовательность прямоугольных радиои мпульсов, а комплексные амплитуды сигналов, отраженные от точек земной поверхности, независимыми, т.е.
М(Аг ехР()ахг) Аа ехР(-1аха)) = РогУгы (2.15) где Р, — удельная мощность сигнала; 9㻠— символ Кронекера. При гауссовской аппроксимации передающей антенны б~д(дг) = ехр~ — 9г г гт9о ) (2.16) 9,(т,Р) = М(п(Гпх, )л" (гз,хз)~ = РгвехР(12к(го + ~л)т) х 1 гт~(2Р;,т+ р)гГЯ х ехр— дв,' °,гг„/л,(х„г ,( „ ,,1 (, о (2.17) где РŠ— мощность фона в элементе разрешения по дальности и угловой координате; Р; =Р;ссади и Р;, = К вшд, — радиальная и тангенциальная составляющие скорости самолета. Из формулы (2.17) следует, что корреляционная функция помехового сигнала, отраженного от земли представляет собой сложную двумерную функцию, которую нельзя представить в виде произведения двух одномерных.
Однако, когда угол наблюдения превышает ширину передающей ДНА (9 ), в разложении (2,13) можно ограничиться линейным членом, что приведет к упрощению выражения корреляционной функции: я,г,,р)=Р, р(л гг г„) ) р~-~г2Г„р)'). (2.18) 88 корреляционная функция помехового сигнала, отраженного от земной поверхности, с учетом (2.13), (2.14) определяется выра- жением 2, Пространственно-временные характеристики поиеховых сигналов Рисунок 2,3 Корреляционная функция помехи Пространственно-временная корреляционная функция помехи имеет колоколообразную форму, максимум которой расположен по линии 2К г+ р = 0 (рис.
2.3). Множитель ехр(12тг(А + ~'„) г) свидетельствует, что помеха действует на частоте у' + ул, поэтому в дальнейшем его можно опустить. При синтезе и анализе устройств помехозащиты иногда удобно пользоваться пространственно-временной спектральной плотностью помехи, которая определяется двумерным Фурье- преобразованием от корреляционной функции Я,(пх„пх,) = Л Я(т,Р)ехР)г — )а г — 1ШР)дпКР. (2.19) Корреляционной функции (2.18) соответствует пространственно-временная спектральная плотность помехи (2.20) где о (.) — двумерная дельта-функция, Пространственно-временная спектральная плотность сигнала, отраженного от земной поверхности для зондирующего сигнала с низкой частотой повторения импульсов, представляет со- ав 2.
Пространственно-временные характеристики поиеховых сигналов бой линейную массу (двумерную дельта-функцию), расположен- 2Р', ную на линии и — — съпт (рис. 2.4), Причем линейная масса С д н промодулирована формой передающей ДНА. Физическое объяснение такой функции свидетельствует о том, что каждой пространственной спектральной составляющей (направлению прихода) однозначно соответствует временная составляющая (доплеровская частота) в соответствии с выражением 12.13) без квадратичного члена.
Рисунок 2,4 Спектральная плотность поиехи Пространственно-временная спектральная плотность электромагнитного паля удобна для анализа сигнала на выходе приемной антенны с известной диаграммой направленности 0(пт,), поскольку выходной эффект 1спектральная плотность сигнала на входе приемника) определяется интегралом, 5,(о,)= ))Сг(в,)/ Я,(пх„от„)оо,.
(2.21) На прием часто используют антенну с суммарной и разностной диаграммами направленности. Суммарную ДНА, как и передающую, аппраксимируют зависимостью вида (2.16), а разностную — функцией 90 2. Пространственно-временные характеристики лоиеховых сигналов 2 ) Ол(о,) = — "ехр~ — ', у. (2.22) При этом спектральная плотность сигналов на входах приемников разностного Я (е,) и суммарного Ях(в,) каналов бу- дуг определяться выражениями; (2.23) 2ох,' Ях(ох,) = Агфехр— )2 (2.24) Изображенные на рис. 2.5 спектральные плотности сигналов, отраженных от земли, свидетельствуют о том, что при низкой частоте зондирующих сигналов они повторяют форму приемной ДНА, го, Рисунок 2,$ Приенные ДНА РЛС где Лг;, = 2Р;,до/Л вЂ” ширина спектральной плотности помехи; АГ~ — — Рф(М„ '— максимальное значение (интенсивность) спек- тральной плотности помехи.
2, Пространственно-временные характеристики поиеховых сигналов При высокой и средней частоте повторения зондирующего сигнала пространственно-временная спектральная плотность пассивной помехи имеет сложный вид и аналитически описать ее не удается. Однако известно, что прн ВЧПИ, когда имеет место неоднозначность по задержке, отраженный сигнал на входе приемника занимает полосу частот ЛР;, расположенную на частотах, кратных пг'„(рис, 2.6).
Полоса частот помехи определяется скоростью движения самолета АГ, = 2р;/Л. Неравномерности спектральной плотности, обусловленные альтиметровыми отражениями на нулевой доплеровской частоте и главным лепестком приемной антенны на доплеровской частоте /„' = 2р; совд„/Х, занимаютнесколько процентов и имн можно пренебречь. Рисунок 2,6 Спектральная плотность сигнала, отраженного от венной поверхности При СЧПИ, когда имеют место неоднозначности не только по задержке, но и по доплеровской частоте, зоны, свободные от помех (зоны прозрачности), уменьшаются практически до нуля. Следовательно, при ВЧПИ и СЧПИ по оси временных частот отражения от земли занимают большой диапазон частот и по существу являются широкополосной помехой, Учитывая также, что временной спектр порождается большим числом отражателей (точек неоднозначностей по доплеровской частоте и задержке), расположенных вокруг самолета, можно и пространственный спектр считать широкополосным, а спектральную плотность помехи моделировать выражением (2,11).
2, Прапранственно-временные характеристики паиехавых сигналав таким образом, при ВЧПИ и СЧПИ сигнал, отраженный от земной поверх- ности, можно представить пространственно-вреиенныи белым шумом, а при НЧПИ вЂ” спектральная плотность поиехи является взаиино коррели- рованной по пространству и времени. 2.3. Пространственно-временные характеристики источников помеховых сигналов Большое многообразие источников помеховых сигналов (станций помех) создает определенные трудности для описания корреляционных функций излучаемых ими колебаний. Поэтому на основе единых методических позиций найдем характеристики наиболее распространенных источников помех, что позволит в дальнейшем описать другие виды помех.
Наиболее универсальным является источник непрерывной шумовой помехи. Он предназначен для подавления радиоэлектронных средств любого назначения в любом режиме работы. Шумовые помехи представляют собой непрерывные высокочастотные колебания, в которых амплитуда А„Ы, частота э„(г), фаза р„(г) илн нх комбинация изменяются во времени по случайному закону и(г) = А„(г)ехр~)аЬ(г)с+ )ар„И~. (2.25) Электромагнитное колебание от источника помех распространяется в виде расширяющейся со скоростью света сферы линии равных фаз (рис. 2.7). Учитывая, что дальность до источника помехи превышает размер антенны РЛС, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
