Лепин В.Н. Помехозащита РЭСУ летательными аппаратами и оружием (2017) (1186260), страница 40
Текст из файла (страница 40)
284 7, Амплитудные, комбинированные идругие методы обеспечения помехоустойчивости... Подставляя (7.5) в (7.б), получаем ~у(т)ехр( — )пт т)с)у ", )т . о (7.7) к виду 2 ттта у(у) ехр( — 1пт цу)бу о (7.8) Оно означает, что новое значение порога ут„зависит от мощности помехи (9„): (7.9) При изменении мощности помехи порог в оптимальном обнаружителе должен изменяться в соответствии с (7.9). На практике в РЛС и РГС широко применяются различные квазиоптимальные амплитудные методы защиты от помех. 7.2.
Амплитудное ограничение В тех случаях, когда амплитуда полезного сигнала превышает амплитуду помехи, защиту от нее обеспечивает простейший ограничитель снизу (амплитудный селектор). При использовании ограничителя снизу напряжение (у,„„на его выходе появляется только в том случае, когда входное напряжение (у,„смеси полез- ного сигнала, помехи и внутреннего шума превышает уровень ограничения (У„р. Амплитудная характеристика ограничителя 285 Анализ выражения (7.7) показывает, что оптимальный алгоритм обнаружения сигнала при действии помехи, отличающейся от сигнала амплитудой, включает в себя процедуры согласованной фильтРации (сомножитель ехР(-1птдцт) ) и поРоговой обРаботки.
Учитывая, что д»1, выражение (7.'71 можно привести 7. Диппитуднье, комбинированные и другие методы обеспечения поиехоустойчивости... у,„„ = у'(у ), а также входное сг„(г) и выходное напряжение У,„„(г) показаны на рис. 7.1. Применительно к высокочастотным сигналам подобную селекцию можно назвать селекцией при ограничении по минимуму. Применяя раздельное ограничение высокочастотных колебаний снизу и сверху, а затем суммируя выходные напряжения ограничителей, можно исключить из дальнейшей обработки все значения входного напряжения, которые характеризуются соотношением (7.10) Соответствующая функциональная схема селектора приведена на рис.
7.2, а входное напряжение У,„(г), амплитудные характеристики ограничителей снизу и сверху, выходные напряженна ограничителей и выходное напряжение селектора У (г) показаны на рис. 7.3. Рисунок 7.! Ограничение помехи снизу 286 7. Анплитудные, конбинированные и другие иетоды обеспечения поиехоустойчивости... Рисунок 7,2 Селектор сигнала по уровню гг вык е) Рисунок 7.3 Зпюры напряжений при ограничении сигнала В тех случаях, когда амплитуда полезных сигналов намного меньше амплитуды помехи, применяется селекция полезных сигналов по уровню, т.е. селекция сигналов малой амплитуды. Селекция по уровню целесообразна и в том случае, когда амплитуда полезных сигналов изменяется в известных пределах, то есть находится вблизи какого-то уровня. Для селекции импульсов малой амплитуды применяется схема, показанная на рис.
7.4. В состав селектора входят ограничитель снизу и логическая схема запрета. Через ограничитель снизу проходят импульсы, 287 7. Амплитудные, коибинированные и другие методы обеспечения помехоустойчивоаи... Рисунок 7.4 Селектор сигнала малой амплитуды амплитуда которых превышает пороговый уровень, то есть помеховые импульсы. Эти импульсы подаются на запрещающий вход логической схемы. Логическая схема запрета обеспечивает прохождение импульсов с информационного входа на выход только в том случае, когда отсутствует напряжение на ее запрещающем входе.
Это означает, что на выход селектора проходят только импульсы с амплитудой С',„(г) < Сг„ Для селекции импульсов, амплитуда которых не выходит из заданных границ, т.е. Сг„т, < Сг„< СГ„рз применяется схема, приведенная на рис. 7.5. Входные импульсы подаются на два ограничителя снизу с различными уровнями ограничения (Сг„~, и Сг„пз ), показанными на рис. 7.б, Рисунок 7.5 Селектор сигналов в заданных границах 288 7.
Аиплитудные, коибинированные и другие нетоды обеспечения поиехоустойчивости... огрт пу ~чн и Рисунок 7.6 Уровни ограничения С выходов ограничителей напряжение подводится к информационному и запрещающему входам логической схемы запрета. Если с7 < У7„„, < бу„мх, то импульсы не проходят на выход селектора, так как на информационном (нижнем на схеме) входе схемы запрета сигнал равен нулю. При б.г,„>У„мз импульсы также не проходят на выход селектора, так как на запрещающем входе схемы запрета имеется отличное от нуля напряжение. Только при У,п„< С7,„< У, з на выходе селектора сигнал с7, ыо.
7,3. Накопление сигнала Одним из эффективных амплитудных методов обеспечения помехоустойчивости является метод накопления нлн интегрирования радиолокационных сигналов. Реализуется этот метод в радиолокационных системах с помощью накопителей в виде сумматоров или интеграторов. Сущность метода накопления при использовании сумматора сводится к тому, что в течение заданного времени накопления Т„в смеси полезного сигнала„помехи и внутреннего шума у0) берется заранее установленное количество отсчетов принятой реализации у(у). Значения у(г,) в точках отсчета суммиру- 289 7. Амплитудные, комбинированные и другие методы обеспечения понехоустойчивости... ются, а затем по суммарному сигналу пороговое устройство принимает решение о наличии или отсутствии полезного сигнала в смеси у(т).
Задача накопителя заключается в улучшении условий обнаружения полезного сигнала при воздействии шумовых помех, Накопление, как метод защиты от шумовых помех, наиболее эффективно в случае, когда помеха является широкополосной (некоррелированной). При накоплении видеоимпульсов с постоянной амплитудой на фоне белого шума, когда период повторения импульсов Т„ превышает время корреляции значений помехи, а математическое ожидание амплитуды помехи равно нулю, отношение сигналупомеха по мощности увеличивается в число раз, равное числу накапливаемых сумматором импульсов. Вероятность обнаружения полезного сигнала на фоне шумовой некоррелированной помехи в этом случае увеличивается.
Взаимная корреляция значений помехи приводит к уиеньшению выигрыша в отношении сигнал/помеха при накоплении. Известны два вида интегрирующих устройств: интеграторы простого сложения (идеальные интеграторы) и интеграторы «весовые». Для интеграторов первого вида характерным является то, что коэффициенты а„весовой функции, с которыми осуществляется сложение отдельных реализаций сигнала„равны а„= 1 при О < л с ттг, а„=О при л> Аг, 17.11) где Аг — число периодов сложения (накопления). Простое сложение при Аг периодах обеспечивает такую амплитудно-частотную характеристику, которая эквивалентна АЧХ гребенчатого фильтра (рис. 7.
7). 290 7. Амплитудные, комбинироаанные и другие меп ды обеспечения помехоустойчиаости... Рисунок 7.7 Амплитудна-частотные характеристики сумиаторое Км дБ 30 20 1О 1О 100 1000 Ф Рисунок 7.а Эффективность накопления График, характеризующий выигрыш в отношении сигнал/шум при применении идеального интегратора в зависимости от числа Ф, показан на рис.
7.8. Интегратор второго вида отличается тем, что а<1, а„=ам (7.12) При накоплении каждая последующая реализация сигнала суммируется с коэффициентом а <1. 291 7. Амплитудные, комбинированные и другие методы обеспечения помехоустойчивости.„ Накопительные свойства такого устройства зависят от постоянной времени Т,, которая, в свою очередь, зависит от величины а. АЧХ такого интегратора показаны на рис.
7.9. Для больших Т, АЧХ приближается к оптимальному гребенчатому фильтру. Выигрыш в отношении сигнал/шум для интеграторов данного типа составляет 1+а Кв 1 — а Зависимость величины выигрыша К, от постоянной времени, которая выражена в количестве периодов Т, показана на рис. 7.10. К(а)) 1,0 0,5 Рисунок 7,9 АЧХ интегратора Кы дБ 20 10 0 1,0 !0 100 1000 Т,/Т Рисунок 7,10 Эффективность интегратора 292 7. Амплитудные, комбинированные и другие мегппы обеспечения помехоустойчивости...
На практике идеальный интегратор реализовать невозможно, так как всегда существуют затухание, ослабление, потери, которые ведут к уменьшению коэффициента а. Простейшим интегрирующим устройством является ЯС-цепь. Весовой коэффициент для нее равен Т а = ехр — ~ <1. (7,13) лс.) Накопление сигнала какой-либо определенной частоты можно осуществить, применяя в качестве интегрирующего устройства узкополосный фильтр. Его весовой коэффициент а также менее единицы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
