Лепин В.Н. Помехозащита РЭСУ летательными аппаратами и оружием (2017) (1186260), страница 16
Текст из файла (страница 16)
источник помехи находится в дальней зоне, можно считать фронт волны плоским (небольшой участок сферы равных фаз). При этом напряженность помехи на входе антенны РЛС в точке представляет собой случайный процесс во времени, который имеет линейную зависимость по апертуре (плоская электромагнитная волна): 93 2. Пространственно-временные характеристики поиеховых сигналов Периемная антенна РЛС Дельно Линия равных фаз Рисунок 2.У Фазовый фронт волны п(г,х)=А„(г)ехр уо„(г)г+)рх„(г)+ 3 — хвтпд„, (2.26) , 2тг Р(А)= —,ехрх —,~, А„>0, стА стА ~ (2.27) а фаза равномерно распределена на интервале ~к: Р(гд„)= — при ~у„~~гг.
1 (2.28) Такая помеха стационарна и имеет комплексную корреляционную функцию вида 22а ( т~ Р) М (п(гыхс )п (гз хз )т) = ~ ~п(гых~) п(гз,х )Р(ля)Р(т„)йА,йт„= ю-а = ст„ехр (2 в„т -н )2л~„р/Л). (2.29) где д„— направление прихода помехи относительно нормали к приемной антенне (обычно взп д„ы д„). Рассмотрим простейшую монохроматическую помеху, когда пх„(г) известна, а амплитуда и фаза являются случайными величинами, причем амплитуда распределена по закону Рзлея с параметром ОА: 2, Пространственно-временные характеристики ломеховых сигналов Двумерное Фурье-преобразование нш[ этой корреляционной функцией определяет пространственно-временную спектральную плотность, которая представляет собой произведение двух дельта-функций: (2.30) При воздействии этой помехи на РЛС, антенная система которой имеет диаграмму направленности, описываемую функцией т (в„), а система обработки — амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) вида Н(отг), мощность помехового сигнала на выходе системы обработки равна (2.31) п(г,х) = А„(г)ехр )от,г+) рт„(г)+) — хд„.
. 2гг (2.32) В том случае, когда стационарный процесс А,(г)ехр()ср„г) описывается корреляционной функцией )с,(г), корреляционная функция помехи симметрична относительно центральной частоты помехи Я„(т,р) = тт„(г)ехр г от,с+1 — О„р, . 2гг (2.33) 95 т.е. выходная мощность помехи определяется КНД приемной антенны в направлении на помеху и коэффициентом передачи фильтра на частоте помехи.
При небольших и медленных изменениях амплитуды и фазы по случайному закону формируется помеха с реализацией вида 2, Пропранственно-временные характеристики поиеховых сигналов а ее спектральная плотность представляет собой узкополосный про- цесс на центральной частоте пх„, действующий с направления д„: (2.34) где 60 — Фурье-преобразование от корреляционной функции к„(г). При больших и быстрых случайных изменениях аиплитуды, фазы и частоты, а также при использовании генераторов шума формируется стационарная широкополосная помеха, которую с достаточной на практике точностью можно считать белым шумом со спектральной плотностью лгала Пространственно-временная корреляционная функция сигнала от источника широкополосной помехи на входе РЛС имеет вид: 2Е„(г,р) = — Фг)ехрр — д„р, 'тГо 1.2гг и (2.35) а спектральная плотность не зависит от временной частоты пх, и описывается выражением Лго г' 2гг я„г~.,~ = — '~г~, — а ) (2.3б) Приведенные выражения для корреляционных функций и спектральных плотностей справедливы при непосредственном воздействии источников помех на РЛС, В некоторых случаях по- меховые колебания создают путем переотражения электромагнитной энергии от какой-либо поверхности, например от земной или от турбулентности атмосферы (рис.
2.8). Для этого антенную систему источника помех с шириной ДН д„направляют в сторону земной поверхности. Отраженное от участка местности 1 электромагнитное поле поступает на вход РЛС. 96 2. Пространственно-временные характеристики поиеховых сигналов Рисунок 2.8 Формирование сигнала «антипод» Корреляционная функция или спектральная плотность широкополосной помехи при этом во временной области (или по частоте) изменяется незначительно, а по угловой частоте спектральная плотность помехи расширяется, т.е.
отличается от 6-функции (2.3б). Ширина спектра помехи по оси в„при этом определяется размером зоны облучения Х„. Если приемная антенна РЛС, размером А, находится в дальней зоне, когда дальность облучения Д > Те/2 и Д < А„/Х, то при практических расчетах можно считать помеху по пространству узкополосной.
Корреляционную функцию ее можно описывать выражениями (233) или (2,36) в зависимости ат временной модуляции. Такая ситуация возникает при небольшом размере А„или узкой ДНА источника помех. Помеху типа «антипод», образующуюся за счет зеркального переотражения земной поверхностью энергии отраженного от цели сигнала, можно описать корреляционной функцией (2.33), Эта помеха отличается от полезного сигнала дополнительной задержкой, небольшим сдвигом по доплеровской частоте и углом прихода. В противном случае, когда зона переотражения Е„большая, помеху следует считать некоррелированной по пространству и описывать ее выражением, аналогичным для сигнала, отраженного от земли. При этом роль передающей антенны выполняет передающая антенна станции помех.
2. Пространственно-временные характеристики помвховых сигналов Другие виды помех (как маскирующих, так и имитирующих) также можно описать выражением (2,26) и найти корреляционную функцию„произведя усреднение по случайным параметрам (х): Яп(гг,гх,хг,хх)= ~п(сг хг)л (гз,хз)Р(х)дх, где Р(х) — плотность распределения вектора случайных параметров. Например, хаотическая импульсная помеха в виде независимой последовательности импульсов с постоянной амплитудой А„ и равными средними значениями длительности и периода повторения (средняя скважность равна двум) имеют временную функцию корреляции вида Я„сг) = -А;, ехр ( — 2лГ,р 1г1~, где лг — среднее число пересечений порогового уровня в единицу времени.
Следует иметь в виду, что большинство источников активных имитирующих помех нестационарны во вреиени, их корреляционную функцию во времени нельзя представить в виде разности аргументов, а поэтому они не имеют спектральной плотности во временной области. Пространственная спектральная плотность точечного источника помехи представляет собой дельта-функцию, 2.4. Корреляционные функции пассивных имитирующих поиех Имитирующие помехи предназначены для внесения ложной информации в работу радиосистем. В режиме обзора эти помехи приводят к ложной информации о целях, к перегрузке информационных каналов, к тому, что радиоэлектронное устройство ра- 98 2.
Пространственно-вреиенные харакгерипики поиеховнх сигналов ботает на пределе пропускной способности, а оператор РЛС в значительной степени дезинформирован. В режиме автоматического сопровождения воздействие имитирующих помех приводит к большим ошибкам измерения информационного параметра или даже к срыву автосопровождення полезного сигнала. Пассивные имитирующие помехи создаются с помощью ложных целей, радиолокационных уголков и линз, ловушек и дипольных отражателей, Особенностью помех этого класса является то, что для их создания используется энергия зондирующего сигнала. Ложные цели„ловушки, уголки и линзы представляют собой точечные цели и их корреляционная функция во времени определяется модулирующей функцией зондирующего сигнала, а по пространству — угловой координатой д„: ~~Г~„~,р)=М(ЯП)Е Гг Х Р(1 „~ — В р~. П37) Я Более сложную корреляционную функцию имеют облака дипольных отражателей.
Так как облака дипольных отражателей, имитирующих реальные цели (например, корабли на море) находятся под действием ветрового движения, то сигнал, отраженный от них, подвержен большим флуктуациям по амплитуде, длительности, периоду повторения импульсов и колебанию фазового фронта, чем реальная цель. Говорят, что облако имеет больший доплеровский, угловой и дальномерные шумы, чем реальная цель. 2.5. Энергетические соотношения в радиолокации, радиотехнической разведке и при подавлении РЛС 2.5.1. Дальность действия импульсной РЛС Дальность действия любой радиотехнической системы является важнейшим тактическим параметром во многом опреде- 99 2.
Пространственно-временные характеристики помехввых сигналвв лающая ее боевую эффективность. В сферических или полярных координатах вектор дальность характеризует зоны обнаружения цели и излучения РЛС, а также характеризует зоны, из которых производится подавление РЛС. Под максимальной дальностью действия РЛС будем понимать такую дальность до цели, отраженный сигнал от которой в с/„раз превышает уровень внутреннего шума приемника (с/.
требуемое отношение сигнал/шум, которое определяется характеристиками обнаружения или зависимостью вероятности правильного обнаружения — Р„, от отношения сигнал/шум при фиксированной вероятности ложной тревоги — Р ). Мощность внутренних шумов приемника определяется произведением спектральной плотности внутренних шумов приемника при заданной (обычно, при комнатной, Т= 300 К) температуре — /Ув = 4 10 и Вт/Гц, коэффициента шума приемника к и полосы системы обработки /1/ь.' (2.38) Рсрбпвд Ри = 4яД (2.39) Мощность принимаемого сигнала в приемном тракте РЛС найдем по формуле 100 Эта величина определяет пороговую чувствительность РЛС: Р = Р . Поскольку величина Р зависит от полосы системы обработки, то чувствительность приемника характеризуют по широкой полосе, т.е.
по выходу аналоговой части приемника или по выходу УПЧ и по узкой полосе, т.е. с учетом цифровой системы обработки. Для расчета мощности отраженного сигнала предположим, что средняя мощность излучения РЛС равна Р . Если учесть направленные свойства передающей антенны РЛС, то плотность потока облучения цели, находящейся на дальности Д, увеличивается в 6ттрд раз, где апра — коэффициент направленного действия передающей антенны (КНД) в направлении на цель: 2. Пространственно-вреиенные характеристики поиеховых сигналов Р„<~~~А РбпрдоАоц 42гД (42г) Д (2.40) где ЮА — эффективная площадь приемной антенны РЛС при приеме сигналов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
