Лепин В.Н. Помехозащита РЭСУ летательными аппаратами и оружием (2017) (1186260), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Антенна основного канала принимает смесь полезного сигнала от цели (целей) и помех по боковым лепесткам. Антенна компенсационного канала должна принимать только помехи по боковым лепесткам. Идея когерентного метода состоит в том, чтобы на выходах основного и компенсационного каналов получить одинаковые по 212 5. Пространственные и пояяризвциоииыв ивтады обеспечения помехоустойчивости интенсивности (амплитуде) и противоположные по фазе помеховые колебания высокой или промежуточной частоты и за счет этого при сложении сигналов компенсационного канала и сигналов основного канала обеспечить полную компенсацию помех. Диаграмма направленности антенны компенсационного канала в пределах основного лепестка основной антенны должна быть равна нулю (рис.
5.5). В противном случае при компенсации помех будет иметь место ослабление полезного сигнала. При всенаправленной антенне компенсационного канала конпенсация помехи оказывается менее эффективной из-за явления перекомпенсации, так как выходное напряжение детектора компенсационного канала всегда больше, чем выходное напряжение детектора основного канала, Для эффективной коипенсации помехи из вынесенной точки антенна компенсационного канала должна иметь узкую диаграмму направленности. Указанный компенсатор наиболее эффективен в случае действия импульсных помех с большой скважностью.
При действии импульсных помех с высокой частотой повторения эффективность такого компенсатора существенно ниже. Когарентный компансатор помех по боковым лепесткам с квадратурными праобразователямн Схема такого компенсатора показана на рис. 5.7. В состав компенсатора входят: два усилителя УС1, УС2, два коррелятора КОР1, КОР2, сумматоры С1, С2 и фазовращатель ФВ. На входы компенсатора подаются колебания промежуточной частоты с выходов основного и компенсационного приемников.
При отсутствии полезного сигнала на входах компенсатора могут действовать, например, помеховые гармонические колебания одинаковой частоты, но различной амплитуды и начальной фазы и„,(г) и и„„(т). Выходное напряжение и 1т) в случае нормальной работы компенсатора должно быть равным нулю. Метод защиты от помех по боковым лепесткам с помощью квадратуриых преобразователей поясняется рис.
5.8. 213 5, Пространственные и палярнзационные методы ооеспечения поиехоусгойчивасти Рисунок Б,У Корреляционный компенсатор помех На векторной диаграмме показаны векторы„характеризующие: в„,— помеховые колебания в основном приемном канале; и — помеховые колебания в компенсационном прин, емном канале; в, — помеховые ко.$ лебания на выходе усилителя УС1 (синфазная составляющая помехи); Рисунок $.8 в,„„— помеховые колебания на выхоВекторные соотношения при кон- де фазовращателя ФВ; ℄— помехопенсации поиехи вые колебания на выходе усилителя УС2 (квадратурная составляющая помехи) и в„т — помеховые колебания на выходе сумматора С1.
Для того чтобы выполнялось равенство их(г) тг х(г)'г и р(г) 0 (5.19) необходимо, чтобы колебания и, были в противофазе с колебаниями в„„, а колебания в„ха были сдвинуты по фазе на 90' отно- 214 5, Пространственные и попяризационные иееоды обеспечения поиехоустойчивости сительно колебаний в, . При этом амплитуда колебаний п , и в 2, определяемая коэффициентами усиления усилителей УС1 и УС2, должна быть такой, чтобы колебания ике (Е) и и„, (Е) были равны по амплитуде и противоположны по фазе: (5.20) Нпк1 К1ппк' Нпк2 К2цпкк ' -К,цпк 1- Кгцпкк = цке — — цпп ° где (ц „)=)ц„„), угол между п и ц „равен 90', а К,, К вЂ” соответствующие коэффициенты пропорциональности.
Для узкополосных стационарных помеховых колебаний и„, (е) н ы (е) выходные колебания ие (е) можно представить в виде ИЕ (Е) Егпп (Е) + Ку!п~ (Е) + Ку211пкк (Е) (5.21) где Ку1 Куг коэффициенты передачи усилителей УС1 и УС2 соответственно. При этом предполагается, что они являются практически безынерционными. Эти коэффициенты изменяются пропорционально напряжениям, вырабатываемым корреляторами КОР1 и КОР2: К,1 = К1 (и, (е)ые (е)1, Ку, К,(и „(е)и~(е)~, (5.22) (5.24) где се — дисперсия напряжения и (е), равная дисперсии и„к„(Е) . 216 где ( ) — операция математического ожидания. С учетом выражения (5.21) для ие(Е) можно получить выражения для К 1 и Куг в виде К1(и (е)ц (е)) у1 2 1 — К,се К2 (ппп (Е)ппкк (Е) ~ у2 2 1-Кго; б. Пространственные и поляризационные иетоды обеспечения поиехоустойчивости математическое ожидание и„„(е) и и„„„(е) считается рав- ным нулю.
Окончательно мгновенное значение помехи на выходе сумматора можно записать в виде К,)и„,(Е)и„„(Е)1 ! Етпк К, (и„(Е)и„„„(Е)~ 1 — Кает~„ (5.25) Помеховые колебания и„,(Е) и и„„(Е) и и „(Е) отличаются друг от друга значениями огибающих в каждый момент времени и фазой. В таком случае и„,(Е) = У„,(Е)сов[пел Е+(ЛО(Е)), (5.26) и (Е)=У „(Е)сов[ИУч,т+~Р, (Е) =Ь' (Е)сов[ее Е+ Ро(Е)+Лбе(Е)), (5.27) и„„„ (Е) = У (Е) вю [а, Е + р,(Е) + Або(Е)~, (5.28) в„р — угловая промежуточная частота.
Обозначив (или(Е)и„„(Е)~ = тт„,ет р„„ (и„,(Е)и „(Е)~ = о„,о' р (5.29) где р„, и р — коэффициенты взаимной корреляции напряжений и„,(е) и и (е), и„,(е) и и„„„(е) соответственно, а о„, — диспер- сию напРЯжениЯ и„,(е), можно полУчить выРажение дла ит(е) в виде где У„,(е) и У (е) — случайные огибающие, а ро(е) и р„(е)— случайно изменяющиеся во времени фазы; лре(е) = (о„(е) — рто(е); 5, Пространственные и попяризационные иетоды обеспечения поиехоустодчивости иг(т) =(т„, (т)сов~ах т+ его(т))+Ваш(ат„т+ рте(т)+ Лет(т)+ р,~ (5.30) при К,о'„„<1 и Кгопк <1; и (т)=Упо(т)сов~ахи с+Ест(т)~ — Вз(п~атп с+рта(т)+Лет(т)+(рт) (5.31) при К,ог >1 и К ог >1.
Здесь ф-Кр-„'„) (1-К, -' ) ) К! Рпо (1 Кг Опк ) таргт = К,рп,(1-,.„'к) (5.33) ут г Опк (ип,(т)и к(т)) у2 2 (5.34) обеспечение идентичных фазочастотных (ФЧХ) и отличающихся лишь масштабом амплитудно-частотных (АЧХ) характеристик 217 Анализ формул (5.30)-(5.33) показывает, что до тех пор, пока Ктст <1 и Кго <1, компенсация помехи в основном канале 2 2 невозможна. Однако при К,о »1, К ~о >>1, Ь(о(т)=0, и (т)=аипо(т), ст =аоп, (и„о(т)и к(т)) =0 и (ипо(т)и (т)) = г =оопп выходное напряжение сумматора из(т) оказывается равным нулю в любой момент времени.
Таким образом, изменение коэффициентов передачи К, и К 2 в соответствии с выражениями 5. Пространственные и папяризвционные методы обеспечения помехоустойчивости основного и компенсационного приемников позволяет получить полную компенсацию помех при отсутствии полезного сигнала. В реальных условиях указанные требования не выполняются, поэтому полную компенсацию помех получить не удается. Можно показать, что минимум дисперсии о'г достигается при г К,сг„„= Кгсти„= со. При этом г г (5.35) где р = р„, ч- р Из соотношения (5.35) следует, что для повышения эффективности компенсации помехи необходимо добиваться большей коррелированности между помехами на выходах УПЧ основного и компенсационного приемников.
Если наряду с помехами имеется и полезный сигнал, поступающий на вход основного и компенсационного приемников, то вместо и „,(т) и и „„(г) необходимо учитывать колебания и,(г)е и (т)+и„,(т), пг(т) = и,„(т) ч и (т), (5.36) (5.37) где и (т) и и,„(т) — напряжение полезного сигнала на выходах УПЧ основного и компенсационного приемников, Не приводя окончательное выражение для выходного напряжения иг (с), в этом случае можно утверждать, что когда антенна компенсационного канала принимает полезный сигнал, то даже при полной идентичности ФЧХ и АЧХ основного и компенсационного приемников (г5р(т) = 0 и р =1) происходит уменьшение амплитуды полезного сигнала на выходе.
Компенсация помехи в этом случае происходит не полностью. Для оценки степени подавления помех когерентным компенсатором с квадратурными преобразователями необходимо сравнить отношения эффективных мощностей полезного сигнала и помехи на выходе УПЧ устройств с компенсатором и без компенсатора. Известно, что 218 5.
Пространственные и поляривационные методы обеспечения помехоустойчивости 2 2 2 2 ч чо бачк я 2 2 з ст„к Ь,о;, Ь Че„ (5.38) а = сг„„/го„„ Ь = Г/,„/1/ (5.39) Коэффициент выигрыша, обеспечиваемого компенсатором, можно записать в виде а К= —. ЬЯ 2 Чп (5.40) Зависимость 1кК от Ь при а =1 и различных значениях дп„ показана на рис. 5.9. 19 К О,! 0,2 0,3 0,4 Ь Рисунок 9,9 Графики эффективности корреляционного компенсатора помехи Из приведенных зависимостей следует, что чем меньше отношение сигнал/помеха в устройстве без компенсатора г/и,, тем больше выигрыш, даваемый компенсатором. Этот выигрыш мо- 219 где г/,„— отношение сигнал/помеха на выходе устройства с ком- пенсатором рассматриваемого типа; дв„— отношение сигнал/по- меха в устройстве без компенсатора; б, Пространственные и поляривационные методы обеспечения помехоустойчивости жет достигать несколько десятков тысяч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
