Лепин В.Н. Помехозащита РЭСУ летательными аппаратами и оружием (2017) (1186260), страница 24
Текст из файла (страница 24)
При этом разность расстояний ЛД = Ез)пд, а соответствующая ей разность фаз 4. Алгаритны вторичной обработки инфарнвции в условиях поиех .2тгА г,(д) = Г(д)ехр +1 — (вшд — в1пд,„) = =Р'(д)ехр +1 — 2в1п и'" сов малых отклонениях д от др,„можно считать д д-д„„ = —,а = д,„,пр 2 2 При в1п 2 У;(д) = Р(д)ехр +1 — д, до (4.3) где до= х/(2.совдр,„) — ширина парциального луча. 156 Анализ (4.2) показывает, что зависимость разности фаз от угловых координат помехи (пеленгационная характеристика) приводит к неоднозначности измерений. Например, при Лтл = О, количество ложных направлений равно 2М, (д„= атсв)п(пЯ /Е)) и только при 2 < Л/2 многозначность угловых измерений отсутствует. Для борьбы с неоднозначностью угловых измерений используют многобазовые или «нониусные» методы.
Чаще всего используют базы, размеры которых по отношению к длине волны составлятот простые числа. Например, если максимальный размер базы Ый = А/» = 100, то для устранения угловых неоднозначностей можно использовать базы, размером Ь,= 13х, 1~= 172, Аз=532. Этот метод основан на китайской теореме (1247 г.) об остатках: если число М разделить на несколько простых чисел, произведение которых больше 3/, то по остаткам от результатов деления на эти числа можно восстановить неизвестное число Л/. Другой метод устранения ложных неоднозначностей заключается в использовании направленных свойств антенны в точках приема, т.е. путем использования апертурных или других антенн. При практической реализации используют зеркальные, щелевые и т.п.
антенны, или ФАР (АФАР), каждая размером Е/2 (общий размер антенны Е), фазовые центры которых разнесены на расстояние Х/2. В этом случае (рис. 4.1) диаграммы направленности антенн отличаются фазовым множителем: 4. Алгоритмы вторичной обработки информации в условиях помех Аналогично, Рв(д) =Г(д)ехр — ) — д . до (4.4) (4.5) Из формулы ~4.5) получаем до (4.6) В системах с амплитудной пеленгацией направление на цель по одной координате определяется сравнением амплитуд сигналов, принимаемых двумя антеннами с ДНА, разнесенными в пространстве на угол др (рис. 4.2): РСН У;(д) = Р'(д — др/2) ГДВ)=Г(В+д )2).
(4.7) Как и в системах с фазовой пеленгацией, пеленгационная характеристика может формироваться как отношение двух диаграмм направленности: Рисунок 4.2 Парциальные диаграммы направленно- сти при амплитудной пеленгации Сг„„(д) =Р;(д)Я(д), 167 После приема сигналов этими антеннами формируются пеленгационные характеристики, например, делением разности на сумму сигналов парциальных лучей Ц означает поворот фазы сигнала на я/2): 4. Алторитиы вторичной обработки информации в условиях помех так и путем деления разности принимаемых сигналов на их сумму.
Однако при этом нет аналитической зависимости углового положения помехи от напряжения на выходе делителя вида (4.б). Направление, для которого пеленгацнонная характеристика равна нулю, называют равносигнальным направлением. В системах с комплексной пеленгацией направление на цель по одной координате определяется сравнением амплитуд и фаз сигналов, принимаемых двумя антеннами с ДНА, которые развернуты на угол В, и разнесены в пространстве на расстояние Ы2 (рис. 4.1). Такие системы находят редкое применение и рассматриваться не будут. 4,3.
Типы и характеристики 'тГЛОВЫХ ДИСКРИИИНВТОРОВ В(В)=( (,(бВ)(-1 (иг(СВ)(=) ~и, (б В)/ /иг(св)/ (4.8) где и,(бВ) и и (ЛВ) — сигналы на выходе приемников, которые представляют собой аддитивную смесь помех ового сигнала и„(т, В) и внутреннего шума приемника п(у): и~(СВ)=Р~(В)ип(У)+п~(т), иг(ОВ)=Рг(В)ил(У)+пг(т). (49) 158 В моноимпульсных системах информация об угловых координатах формируется путем попарного сравнения принятых сигналов. Сравнение двух принимаемых сигналов производят таким образом, чтобы на выходе моноимпульсной угломерной системы исключить зависимость угловых координат от абсолютного значения амплитуд принимаемых сигналов. В амплитудном угловом дискриминаторе отношение двух сигналов формируется вычитанием значений логарифмов амплитуд сигналов, что эквивалентно образованию логарифма отношения: 4.
Алторитиы вторичной обработки инфориации в условиях поиех При амплитудном методе пеленгации и отсутствии внутренних шумов, это отношение имеет вид Я(В) = 1п(ВВ)ИГ,(В)!). Разность фаз между сигналами на выходе приемников не влияет на это отношение, так как сигналы детектируются (берется модуль) до вычитания логарифмов. Нестабильность и неидентичность амплитудных характеристик логарифмических усилителей приводят к ошибкам пеленгации. При фазовом методе пеленгации также формируется логарифм отношения разности сигналов к их сумме: Я(В) = 1п)и,(АВ) — иг(АВ)! — !п(Яи,(АВ) ч- иг(АВЯ = 1'(и, (т, В) — иг (т, ВЯ =1п (и,(АВ)+ьг(АВ)~ В отсутствие шумов, в соответствии с (4.5), зто отношение (4.10) В(В)=(п ся — В Другим видом амплитудного углового дискриминатора при амплитудном методе пеленгации является дискриминатор с применением автоматической регулировки усиления (АРУ) по суммарному сигналу на видеочастоте или в процессоре (сигнал не зависит от времени).
Для безынерционной АРУ дискриминационная характеристика имеет вид Я(В) — ' * ' — в Я, (4.11) !ы,(АВ)! — !ыг(АВ)! Р'(В е В„'2) — Р'( — В /2) !и,(т,В)(+!иг(АВ)! Г(Вч-В /2)+Г( — В /2) В фазовом угловом дискриминаторе необходимо устранить амплитудную модуляцию входного сигнала. Для этого применяют усилители с ограничением или независимую АРУ в каждом канале. Для формирования лискриминационной характеристики используется функция 159 4.
Алгоритмы втариииай обработки иифоривции в условиях помех 5(д) = Ке~, ~ = Ке[ехр[)Лрх(д)11 = в)пЛрх(д), (4.12) Г ехр[1 рг (д)~ [ ~ехр[)дь(д)~ ~ гДе 1т ь ет и Ь(о — фазы сигналов в пРиемных каналах и их Разность, При использовании суммарно-разностных сигналов фазовый метод формирования дискриминатора формирует ~ ехр[щ(д)) — ехр[1д,(д)~~ [ ехр[)рхг(д)~ 4- ехр[11о~(д)Ц При цифровой обработке сигналов суммарно-разностной антенны нормировка (АРУ по суммарному сигналу) выполняется в процессоре и формирует дискриминатор вида (4.13) где суд,сгх — выходные сигналы доплеровских фильтров и стробов дальности, в которых обнаружена помеха или цель; К вЂ” нормировочный коэффициент, величина которого определяется видом ДНА.
При этом (г, = ~и,(г,д)л(г)бг- ~и,(г,д)л(г)ог, (ух = [и,(г,д)Ь(г)с(г+ )из(г,д)Ь(г)с)г (4.14) 160 являются комплексными числами и характеризуют выходные сигналы приемной системы и системы обработки с комплексным весом А(г) в течение времени Т. При использовании суммарно-разностной обработки принимаемых сигналов, наряду с дискриминатором вида (4.13), на практике используют дискриминаторы с логарифмическим усилителем вида 4. Алгоритмы вторичной обрвботхи информации в условиях помех Я(В) = Кд!п~ 'и = Кд'((п(Ух — Уд( — (пЦ+УдД (4.15) ПБ-~П = ' Ь.л~Г ' или с более сложными вычислениями (4,16) '((у, -(у,(ч-(и, +(т,!' Зависимость среднего значения В(6) от угловых координат называют дискриминатуионной характеристикой Я,р, а спектральную плотность ошибок дискриминатора характеризуют флуктуатуионнойхарактеристикой дискриминатора ст(В) = М~Я(В) — Я,р (В)1 На рис.
4.3,а, рис. 4.4,а и рис, 4,5,а представлены пеленгационные и на рис. 4.3,6, рис. 4.4,6 и рис. 4.5,6 флуктуационные характеристики углового дискриминатора при отношениях сигнал/шум (на выходе линейной части приемного тракта РЛС) 9= 10; 16; 25 дБ, полученные статистическим усреднением по 1000 реализациям. Рис. 4.3 соответствуют алгоритму (4.13), рис.
4.4 — алгоритму (4.15), рис, 4. 5 — алгоритму (4.16), При этом для формирования ДНА амплитудное распределение поля в раскрыве антенны моделировалось функцией Хемминга В(х)=0,1ч-0,9сов к —, ~х|<Ь/2 и предполагалось, что время корреляции амплитуды н начальной фазы отраженного целью сигнала превышает время накопления Т. Из анализа данных зависимостей следует, что при отношениях сигнал/шум д > 16 дБ точностные характеристики всех алгоритмов практически одинаковы, При слабых сигналах точность алгоритма (4.15) и (4.16) на 5'...7' выше. Однако пеленгационная характеристика, соответствующая алгоритмам (4.15) и (4,16), имеет в 1,5...2 раза меньший раскрыв, что накладывает повышенные требования к точности экстраполяции угловых координат алгоритмами сопровождения цели по угловым координатам, тет 1О 50 0 -5 -6 -4 -2 0 2 4 6 В, град 0 Ври Рисунок 4.3 Пеленгационная характеристика, соответствующая алгоритиу (4.13)(а); флуктуационная характеристика, соответствующая алгоритну (4.13)(б) 5' 0,5 — б -4 -2 0 2 4 6 о г В, град в, рд Рисунок 4.4 Пеленгационная характеристика, соответствующая алгоритму (4.15)(а); флуктуационная характеристика, соответствующая алгоритму (4.15)(б) 0,5 -6 -4 -2 О 2 4 б В.
град о 5 В, град Рисунок 4.$ Пеленгационная характеристика (а); флуктуационная характеристика (б) 162 5 мг 1,5 1 0,5 о -0,5 -1 -1,5 -2 4. Алгоритмы вторичной обработки информации в условиях поиех 45 40 35 зо 25 го 15 1О 5 35 зо 25 20 15 10 5 о -5 4. Апгоритиы вторичной обработки иифориачии в условиях помех Исследование влияния неидентичностей приемных каналов показало: 1) неидентичность антенно-фидерного тракта величиной по амплитуде 0,5 дБ (не более 5;4) и фазе, не более хо'20, практически не ухудшает потенциальную точность первичных измерений и составляет не более 1', 2) фазовая неидентичность каналов линейного приемника не влияет на характеристики углового дискриминатора, соответствующего алгоритмам (4.15) и (4.16); 3) алгоритм (4.13) нечувствителен к фазовым неидентичностям каналов ПРМ величиной не более хН4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
