Лепин В.Н. Помехозащита РЭСУ летательными аппаратами и оружием (2017) (1186260), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Комплексировамие и аааптация алгоритмов помехозащита~ Применение адаптивных фильтров при реализации тех или иных методов зашиты от помех позволяет повысить отношение сигнал/помеха на выходе системы, а также получить другие преимущества. Фильтры с постоянными коэффициентами для подавления помех часто оказываются не эффективными. Рассматриваемое адаптивное устройство обеспечивает полное подавление всех составляющих помехи, которые коррелированы с составляющими помехи на дополнительном входе. Некоррелированные составляющие помехи при этом не подавляются и проходят на выход устройства наряду с полезным сигналом. Эффективность защиты от коррелированной помехи тем выше, чем меньше уровень некоррелированных помех в основном и лополиительном каналах.
Полное подавление коррелнрованной помехи возможно при отсутствии некоррелированных помех в каналах. При малых уровнях широкополосных шумов в указанных каналах эффективность защиты ограничивается и другими факторами. К ним относятся: ошибки в оценке градиента в процессе адаптации, попадание полезного сигнала на дополнительный вход и др. Известно, что отношение сигнал/помеха на выходе устройства адаптивного подавления помех обратно пропорционально отношению сигнал/помеха на дополнительном входе. В некоторых случаях входной сигнал представляет собой сумму составляющей полезного сигнала и синусоидальной помехи. Обычно для подавления такой помехи используется режекторный фильтр.
Такой режекторный фильтр может быть реализован в виде адаптивного устройства подавления. Преимущество адаптивного режекторного фильтра заключается в том, что он позволяет регулировать полосу частот, формировать нули и осуществлять адаптивное слежение за частотой и фазой помехи. На рис. 8.19 показана схема устройства подавления помехи с двумя адаптивными весовыми коэффициентами. На основной вход устройства может подаваться сигнал любого вида — случайный, детерминированный, периодический, импульсный или любая комбинация этих сигналов. На дополнительном входе действует гармонический эталонный сигнал. От- 360 6.
Комплексирование и адаптация алгоритмов лоиехозащиты счеты входных сигналов берутся с интервалом Т, при этом мм и п2х — равные по амплитуде отсчеты эталонного сигнала, сдвинутые по фазе на 90'. Алгоритм вычисления текуших значений весовых коэффициентов может быть основан на различных методах. Простейшим из них и достаточно эффективным является метод наименьших квадратов. Рисунок 6.19 Устройство подавления помехи с двумя адалтивныии весовыми коэффициентами В соответствии с этим методом алгоритм вычисления текуших значений весовых коэффициентов имеет вид тнг ьн — — им +2ухувыхепм, и'2 ди — — том+2,иущц,лмм, (8.48) где и — определяет скорость и устойчивость процесса адаптации.
АЧХ адаптивного режекторного фильтра показана на рис. 8.20. Таким образом, при приближении частоты входного сигнала к частоте эталонного имеет место глубокая режекция помехи. Для режекции помехи на нескольких частотах применяются адаптивные фильтры с многими весовыми коэффициентами. При этом для обеспечения необходимых значений комплексных ко- 361 8. Комплексирование и адаптация алгоритмов помехозащиты Рисунок 8.20 АЧХ адаптивного реяекторного фильтра 362 К/К, эффициентов передачи фильт- 1 ра для каждой гармоники помехи необходимо вычислять два весовых коэффициента, определяюших амплитудную и фаз овую характеристики фильтра.
Идея адаптивной об.т' работки и подавления помех, о применяемая в частотной области, находит применение и при обработке в пространственной области, в частности, в так называемых адаптивных антенных решетках (ААР). Для обеспечения пространственной избирательности необходимо осуществлять прием сигналов и помех на антенную решетку, имеющую два и более независимых пространственно разнесенных элемента.
Простейший адаптивной антенной является антенна с системой подавления боковых лепестков, в которой используются два приемных элемента (две антенны). Основная антенна принимает полезный сигнал и помеху, а вспомогательная антенна — только помеху (см. рис. 8.18). После адаптации выходной сигнал адаптивного фильтра содержит составляющую помехи, близкую к составляющей помехи, действующей на основном входе. За счет этого помеха на выходе системы отсутствует. При мощной помехе достигается значительное повышение отношения сигнал/помеха на выходе.
В простейшем виде для регулирования амплитуды и фазы фильтр должен иметь только два весовых коэффициента (синфазный и квадратурный), как в схеме на рис. 8.19. Наиболее полной характеристикой ААР, позволяющей оценить изменение ее пространственной избирательности в процессе адаптации, является диаграмма направленности антенны, т.е. зависимость коэффициента передачи антенной системы от направления прихода сигнала. 8. Конплексирование н адаптация влгоритнов понехозащитн От блока вычиолония Рисунок 6,21 Адаптивная антенная решетка Пример ААР приведен на рис. 8.21.
Форма диаграммы направленности такой ААР определяется значениями весовых коэффициентов. При равенстве всех коэффициентов н диаграмма направленности симметрична и имеет вид, показанный на рис. 8.22. Там же показано направление прихода помехи, принимаемой по одному из боковых лепестков.
При других значениях весовых коэффициентов диаграмма направленности изменяет свою форму. При этом в направлении источника помехи образовался провал в ДНА или «нуль» на помеху. Процесс изиенения формы диаграммы направленности (адаптация) практически может занимать время от нескольких наносекунд до миллисекунд.
В процессе адаптации коэффициент передачи ААР в направлении главного лепестка остается почти постоянным, а в направлении источника помехи быстро падает. После завершения переходного процесса мощность помехи снижается на несколько десятков децибел, 363 8, Коиплексирование и аааптацил алгоритиов поиехоэащиты ДН адаптивной АР Источник помехи Рисунок В.22 Диаграииа направленности ААР Аналогичным образом могут быть получены алгоритмы или структурные схемы адаптивных фильтров для подавления АГ источников помех. При этом необходимо иметь, по крайней мере, АГ дополнительных каналов приема.
В этом случае формируются АГ нулей на АГ источников помех. Если число источников помех превышает число дополнительных входов„то адаптивный алгоритм ведет к минимизации мощности помехи с выхода устройства подавления. При этом подавление помех менее эффективно, чем в случае равенства числа источников помех и числа дополнительных приемных каналов. МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СКРЫТНОСТИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИСТЕМ 9.1 ° Скрытность и ее основные показатели Под скрытностью РЛС понимают ее способность противодействовать радиотехнической разведке противника и созданию радиопомех РЛС.
Скрытность может быть достигнута за счет использования организационных и технических мероприятий. Для количественной оценки скрытности РЛС применяются различные показатели. В качестве основных показателей скрытности в основном используют вероятностные и энергетические показатели. К вероятностным показателям относится вероятность Рдп действия (формирования) специально организованных помех. Для оценки Р, воспользуемся соотношением (9.1) Рдп Рр~ пп где Є— вероятность того, что параметры РЛС, необходимые для формирования помех, разведаны противником; Р„„— вероятность попадания помех в систему обработки РЛС при условии, что необходимые параметры сигнала РЛС разведаны. 365 й. Методы обеспечения скрытности радиолокационных систем Пусть для организации помех РЛС противнику необходимо знать п„независимых параметров радиолокационного сигнала.
Тогда Рр Р ~м Рр~ (9.2) тмы 1ф+одя ) обн по лт (9.3) где Р— заданная вероятность ложной тревоги; др — отношение сигнал/помеха (шум) на выходе системы обработки станции разведки. При определении тт„и Р, необходимо учитывать возможности средств разведки и постановки помех по количеству и качеству анализируемых параметров и видам создаваемых помех, а также используемые в РЛС зондирующие сигналы. Вероятность разведки Р,„рассматривается при условии обнаружения сигнала подавляемой РЛС станцией разведки. Она может быть определена как вероятность того, что оцененный параметр разведываемого сигнала х, отличается от истинного значения х, на величину Ьх,. Ошибка Лхт зависит от большого числа факторов. Поэтому, принимая закон распределения случайной 366 где Р,о„— вероятность обнаружения станцией разведки сигнала разведываемой РЛС; Р,.
— вероятность разведки )-го параметра сигнала РЛС. Вероятность Р,о„может характеризоваться вероятностью правильного обнаружения Р, сигнала РЛС станцией разведки. Если сигнал РЛС, обнаруживаемый станцией разведки, имеет случайные амплитуду и начальную фазу, распределенные по законам Рэлея и равномерному соответственно, а также если станция разведки обеспечивает получение достаточно точных оценок информационных параметров сигнала, то при оптимальной обработке сигнала на фоне белых гауссовских шумов приемника в станции разведки вероятность Р определяется как 9, Методы обеспечения скрытности радиолокационных сипеи ошибки Лх, за гауссовский с нулевым математическим ожидани- ем и дисперсией П„получим выражение для Рр, в виде (9.4) где Ф(г) = — зтехр( — х )с)х — табулнрованный интеграл вероятно=д1 сти; сз, — допустимые пределы изменения Ьх„определяемые ошибками установки параметров помехового сигнала (частота, мощность, ширина спектра, вид модуляции и т.п) в станции помех.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
