Лепин В.Н. Помехозащита РЭСУ летательными аппаратами и оружием (2017) (1186260), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Это объясняется декоррелирующим действием приемного тракта, предшествующего сумматору. При уменьшении коэффициента корреляции р помех в основном и в компенсационном каналах отношение сигнал/помеха на выходе автокомпенсатора на промежуточной частоте существенно снижается. На высокой частоте величина р значительно больше и подавление помехи происходит более эффективно. Преимущества автокомпенсаторов на высокой частоте по сравнению с автокомпенсаторами на промежуточной частоте тем больше, чем больше отношение помеха/ внутренний шум приемника по мощности. Недостатком автокомпенсаторов на высокой частоте является меньшая устойчивость их следящей системы. Кроме этого, при 226 5, Пространственные и поляриаационные методы обеспечения поиехоустойчивости нестационарной помехе проявляется влияние переходных процессов на работу системы.
Для увеличения быстродействия автокомпенсатора в контур слежения вводятся элементы АРУ в зависимости от уровня помехи. Развитие техники цифровой обработки позволило создать цифровые компенсаторы помех по боковым лепесткам, осуществляющие суммирование взвешенных сигналов коипенсационного и основного каналов. 5.4.
Бланкирование помех, принятых по боковыи лепесткан. Угловое стробирование Схема канала бланкирования помех приведена на рис. 5.14. Метод бланкирования заключается в следующем. Помеховые и полезные импульсные сигналы принимаются и раздельно обрабатываются в основном и компенсационном (дополнительном) каналах. В связи с тем, что коэффициент усиления основной антенны в направлении цели значительно больше, чем дополнительной, то и полезный сигнал в основном канале будет значительно больше, чем в дополнительном. Коэффициент усиления Рисунок В.14 Схема бланкиравания приемника 5, Пространственные и поляризационные методы обеспечения помехоустойчивости дополнительной антенны по боковым лепесткам выбирается выше, чем коэффициент усиления основной антенны по боковым лепесткам, и за счет этого помеховые импульсы в дополнительном канале имеют большую амплитуду, чем в основном.
В состав канала бланкирования входит устройство сравнения (компаратор), на которое подаются сигналы основного и компенсационного каналов. После сравнения амплитуд н установления факта, что амплитуда сигналов по основному каналу больше амплитуды сигналов по дополнительному каналу, устройство бланкирования пропускает для дальнейшей обработки полезные сигналы основного канала. Если же установлено, что амплитуда сигнала в основном канале меньше, чем в дополнительном, что может означать наличие помехи по боковым лепесткам, то приемник основного канала запирается с помощью устройства бланкирования, н помехи на выход канала не поступают.
Эффективность метода бланкирования достаточно велика, и он находит широкое применение в радиолокационных системах. Недостатком данного метода является то, что устройство бланкирования при отсутствии помех по боковым лепесткам снижает вероятность обнаружения целей РЛС, поскольку существует вероятность, что внутренние шумы дополнительного канала будут иметь больший уровень, чем уровень смеси полезного сигнала и шума в основном канале, н приемник основного канала будет запираться. Бланкнрованне боковых лепестков может осуществляться н в моноимпульсной РЛС сопровождения за счет использовании в качестве основной и дополнительной диаграмм направленности суммарного Е и разностного ст каналов.
При этом метод бланкирования основан на использовании того факта, что вне главного лепестка суммарной диаграммы коэффициент усиления антенны по разностной диаграмме всегда больше, чем коэффициент усиления по суммарной диаграмме. Угловое слтробировстние — это метод повышения помехоустойчивости угломерных радиолокационных устройств за счет 228 5. Пространственные и папиризацианные иетады обеспечении паиехаупаячивасти выбора оптимальных значений таких параметров как ширина основного лепестка диаграммы направленности и угол между максимумами парциальных диаграмм, а также за счет применения в структурной схеме угломера нелинейных звеньев и логических операций типа переключения.
Нелинейность рэлейного типа обеспечивает отключение следящего угломерного канала на время, пока рассогласование иа, превышает усиновленный порог ограничения и,, За счет присущего следящим углоиерныи устройствам свойства памяти, обусловленного наличием одного или двух интеграторов в структурной схеме, обеспечивается сопровождение цели ~без срыва) по запомненным параметраи в течение времени пока ыф, > и, , При этом фактически повышается разрешающая способность РЛС по углам и обеспечивается ее защита от помех, действующих из вынесенной точки, мерцающих, перенацеливающих и т.п.
5.5. Адаптивный коипенсатор помех по боковым лепесткаи днаграииы направленности Принцип действия адаптивного компенсатора помех основан на том, чтобы на выходе основного канала присутствует полезный сигнал, принимаемый по главному лепестку антенны и помехи из нескольких точек пространства, принимаемые по боковым лепесткам антенны, а на выходах компенсационных каналов только сигналы помех. При этом в координатах дальность-доплеровская частота можно выделить области, где присутствуют только помехи как в компенсационных, так и в основном каналах. Комплексная амплитуда огибающей помехового сигнала, действующего на фиксированной доплеровской частоте, для одного канала дальности в основном канале Сга(т) в цифровом виде представлена вектором (матрицей-строкой) в)а= )ц, Суп ..., СГ„~. Комплексные огибающие помеховых сигналов в компенсацион- 229 5.
Пропранственные и пояяризацнонные иетоды ооеспечення поиехоустойчивости ных каналах принимают значения У„г1г), Цд(г), ..., У 1г), где ги— число компенсационных каналов. В цифровом виде сигнал в одном компенсационном канале представляется вектором той же размерности, что и в основном канапе л: Ю„,= ~У„,ь У„,з, ..., У ~, а совокупность помеховых сигналов всех компенсационных каналов образует матрицу размерностью пхт: Ю„= ~б„н Цд, ..., $1 !'.
Алгоритм работы цифрового автокомпенсатора помех заключается в весовом суммировании сигналов основного и компенсационного каналов (рис. 5.15): ~х ~о +,~~Кяй)кл ~0+К~к ~ ю 1 (5.47) где Ют,= ~с гвн 1Ухх ..., ЙЯ вЂ” выходной сигнал компенсатора помех; К = ~Кь Къ " К4 — коэффициенты компенсации. Рисунок 5,1$ Схеиа адаптивного коипенсатора помех Средняя мощность выходного сигнала компенсатора: (5.48) В дальнейшем операции транспонирования матрицы (т) и комплексного сопряжения (и) будем обозначать О. Средняя мощность выходного сигнала адаптивного компенсатора помех зависит от величины коэффициентов компенсации. Подберем матрицу-строку К так, чтобы мощность выходного сигнала была минимальной. Необходимое условие для этого за- 230 б, Пространственные и попяризационные иетоды обеспечения поиехоустойчивости ключается в равенстве нулю дифференциала с(РсУстК = О, Диффе- ренцируя (5.48), получаем "«Ж~+КП.) +Ж~+КЮ.)П." =0 (5.49) Оптимальное значение матрицы-строки оптимальных коэффициентов передачи можно представить в виде Ко1к Поб)к ЖкПк Г (5.50) Подставив это выражение в формулу (5.47), получим оптимальное значение для выходного сигнала автокомпенсатора: Поорт По(~ Пк ЖкПк ) Пк ' (5.51) При оптимальных значениях коэффициентов компенсации мощность помехового сигнала минимальна, и ее значение можно получить из (5.48) подставив вместо К его оптимальное значение (5.50): Р .
=Рсо-ПоП."(П.П. )-'(ж„П„"), (5.52) где Рго = Сок)о" — мощность сигнала основного канала до ком- а после суммирования в основном канале с весами, определяемыми комплексным усилением антенны (с учетом фазовой диаграммы направленности) образуют сигнал По значения весовых коэффициентов через бо, или матрицу Со = ~Оо1,бом...,бо„~ и по- 231 пенсации.
Для того чтобы решение (5.49) существовало и оптимальные значения имели место, матрица Рк = С„Ю„" размера лтнт должна быть не вырожденной (пес Р„Ф 0). Это возможно, если число отсчетов п превышает число компенсационных каналов (матрица Ю„имеет размерность литл) и, кроме того, при т > л число компенсационных каналов должно превышать число источников помех. Действительно, если имеются Р источников помех, то они образуют вектор-строку комплексных амплитуд Х = ~хнхо,...,хр~, 5. Пространственные и пояяризацианные иетоды обеспечения поиехоустойчивости этому выборки помеховых сигналов в основном канале образуют матрицу размером р ни: (5.53) По =СоХ В каждом компенсационном канале также производится весовое суммирование помеховых колебаний с весами, зависящими от усиления каждой компенсационной антенны Скв 1 иы~См2~'''>Си~о~ (5.54) Пм=С Х, а матрицу помеховых сигналов всех компенсационных каналов можно представить в виде произведения матрицы усиления компенсационных антенн С„=~С„пС„,...,С ~, размерностью лтнр, и вектора комплексных амплитуд (5.55) П„= С„Х.
При этом матрица Ю„Ю„" =С„ХС„"Х" может быть разбита на два сомножителя С„и ХС„"Х", первый размером лтнр, а второй размером рхлт, н если р > т, то эта матрица обязательно вырождена. Наличие внутренних шумов приемных каналов РЛС обеспечивает невырожденность матрицы Р„. Однако при большой мощности помех или слабых шумах она может быть слабообусловленной и для повышения степени обусловленности необходимо увеличить число компенсационных каналов, либо провести регуляризацию матрицы. Кроме того, для помехи, занимающей несколько каналов дальности и несколько доплеровских фильтров, коэффициент компенсации Кчи является средним значением коэффициентов компенсации всех каналов дальности и доплеровских частот, занимаемых помехой.
Примеры. Компенсация одного источника с одной и двумя компенсационными антеннами и двух источников с двумя антеннами. На рлс. 5.16 приведены диаграммы направленности основной (суммарной) антенны до (пунктир) и после (сплошная кривая) компенсации помехи, 232 5, Пространственные и паляризацианные иетоды обеспечения лоиехоустойчивости действующей с направления 0ь В качестве компенсационной антенны использовалась слабонаправленная антенна, ДНА которой изображена штрихпунктирной линией. Применение простейших компенсационных антенн с широкой ДНА позволяет эффективно компенсировать один источник помехи, действующей по боковым лепесткам 1рис. 5.16). Применение нескольких таких антенн не приводит к эффективной компенсации двух и более источников помех.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
