Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием (2003) (1186261), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Радиометрический метод обеспечивает наилучшую чувствительность при приеме широкополосных сигналов особенно в миллимцгровом диапазоне частот. Теоретически с помощью этого метода можно улу лцить чувствительность на 30 дБ относитсльно чувствительности обычных супергетеродинных приемников [равной — 140 дБ Вт в полосе частот 1 МГи) [4$ Использование псрекчючения частот гстеродина позволяет скомпенсировать флуктуации коэффициента усиления приемника путем его калибровки по уровню внутренних шумов на частоте, где нет приема сигналов. Такая калибровка может заюке происходить пугсм переключения по высокочастотному входу приемника.
В этом случае предусматривается генератор шума„который периодически подюпочается ко входу приемника и обеспечивает стабилизацию усиления. Приемник с согласованным фильтром также обладает достаточно высокой чувствительностью, но для его работы требуется полная информация о типе модуляции и кодирования радиолокационного сигнала [7, 81. Приемник с удвоением частоты предназначен для обнаружения псевдослучайных сигналов и ФКМ- сигналов, используюгцих бинарныс фазовые коды.
В приемнике данного типа принятый сигнал после прсобразования в промежуточную частоту ограничивается и умножается по частоте на 2. В результате удвоения частоты широкополосный сигнал автоматически цреобразустся в узкополосный, что упрощает существенно его дальнейшую обработку. Это также позволяет разрешать больцюе число широкополосных сигналов, модулированных по фазе бинарным кодом со сдвигом по фазе на 180, и вссти их раздельную обработку [91. С помощью делителя частоты сигнал с удвоенной частотой 338 восстанавливается в первоначальный вид и используется как когерентный опорный сигнал для декодирования ФКМ-сигнала. В случае применения РЛС с йг-фазныьш кодами формирование сигналов производится соотвстственно с использованием умножения и деления на Ю. Описанный метод приема и обработки применим к непрерывным и импульсным ФКМ-сигналам.
Комбьшированный приемник более сложен по устройству, способен определять и отслеживать код и тип модуляции. При обработке импульсных сигналов с ЛЧМ в этом случае требуется отдельный генератор, управляемый напряжением. Контур систсмы АПЧ каждого генератора отслеживает линейное изменение частоты приходящих ЛЧМ- си~палов. Значения частоты генератора в процессе с~ о перестройки могут быть запомнены в цифровой форме и использованы для управления другим маломощным генератором с целью формирования сигнала помехи. Если направление перестройки частоты в импульсе периодически меняется, то каждый импульс должен обрабатываться отдельно. Направление перестройки частоты в импульсе может использоваться для точного определения величины частотного сдвига сигнала помехи относительно частоты отраженного сигнала цели.
При дискретной перестройке частоты РЛС данный приемник нс может быть применен для разрешения сигналов, поскольку в этом случас одни генератор, управляемый напряжением, не обеспечит непрерывности поступления необходимой инфорлгации для формирования помехи. Мо кио нормальную обработку использовать с помощью нескольких генсраторов, каждый из которых настраивается на определенную частоту, а их выходные сигналы складываются. Но приемник в этом случае становится очень сложным.
При приеме сигналов с ФКМ в комбинированном приемнике существует канал с удвоением частоты, что делает приемник еше более сложным. При этом приемник справляется только с бинарным типом фазового кодирования принимаемого сигнала. Типовым требованием к приемнику РТР является большое перекрытие по диапазону частот 1...2 ГГц и широкая мгновенная полоса 5...! 0 МГц для обнаружения сигналов РЛС с внутриимпульсным кодированием и некогерентным накоплением порядка нескольких миллисекунд и более. Возможным решениегн в этом случае можсг быль супсргетеродинный приемник с некогерснтным накоплением и периодической очень быстрой часготной перестройкой (рис. 14.1) 191.
Рис. 14.1. Структурная схема быстроперенастраимового но частоте супсргетеродннного приемника для оонаруження длинноимиульсного сигнала РЯС с повышенной скрытностью 339 На рис. 14.2 показана временная диаграмма зависимости несущей частоты короткоимпульсных РЛС и одной длинно- импульсной с ФКМ РЛС (один импульс длительностью 'г), а также частотная перс- стройка в полосе 300 МГц супергетсродинного приемника через каждые 5 мкс (Т,„).
Очевидно, что сш нал длинноимпульсной РЛС можно считать обнаруженным, если выполняется условие приема на определенной частоте сигнала за восемь последовательных периодов перестройки Ряс. 14.2. Частотно-временная диаграмма частоты приемника. В то же самое время распределения сигналов короткоимпульсных РЛС и одной ииои ш " ь ай РЛС все коРоткоимпУльсные с~~~~лы* «ак не а также ч..т.„ой!1ер..тройики приемника РТР УдовлетвоРЯющие это У Условию, не бУ- дуг приняты.
Полоса пропускания супергетеродинного приемника 5 .20 МГц достаточна для того, чтобы обеспечить согласование по полосе пропускания из-за расширения спектра, вызванного применением кодированного сигнала. Можно отметить, что увеличение скорости частотной перестройки прислзника до 200 МГц/ыкс при полосе пропускания сто УПЧ !0 МГц приведет к лотерс чувствительности приемника менее чем на 1 дБ.
Критерием обнаружения сигналов с высоким коэффициентом заполнения с помощью быстро перестраиваемого супергетеродинного приемника будет регистрация превышения порога на некоторой частоте по меныпей мере в М случаях при Л'перестройках частоты, т. е. критерий "М из )У". Рассмотрение различных типов приемников, способных в той или иной мере вести обработку широкополосных сигналов, свидетельствует о том, что радиоэлектронное подавление РЛС со сложными сипилами прсдставляст довольно слояьную проблему, решение которой зависит прежде всего ог наличия присгаников в систелзс РЭБ, способных вести сбор необходимой информации о структуре сигналов подавляемых РЛС.
В связи с этим представляют интерес появившиеся новыс приборы, известные как анализаторы модуляционного пространства 19). Иногда их называют анализаторами частотных и временных параметров, поскольку они способны измерять и инлицировать частоту, фазу и временные интервалы в функции времени. Они также позволя1от проводить статистический анализ, облегчающий установление ключевых характеристик сложных сигналов. Метод модуляционного пространства особенно полезен при изучении сигналов с ФКМ, поскольку измерение фазы в функпии времени являстся основой данного метода, а сама фазово-кодовая манипуляция, представляющая цифровую технику, хорошо согласуется с различными процессорами.
Измерение модуляционного прцстранства основывается на новом типе АЦП, работаю1цем на основе счета числа пересечений входным сигналом нулевых значений амплитуды и регистрации времени, в которое это собьпие произошло. При этом процесс счета идет без внешней синхронизации (как в обычных АЦП). Частота выборок формируется самим сигналом. Это означает, что выходной сигнал преобразователя необязательно одинаково распределен во времени.
На рис. 14.3 представлен график, иллюстрирующий преобразование методом модуляционного пространства синусоидального сигнала. Как можно видеть, выходной сигнал 340 преобразователя содержит два вида информации: информацию о числе пересечений нулевого уровня входным сигналом, рассматриваемых как два собьпия, и информацию о точном времени, ко~да происходит данное собьггие. В приведенном на рисунке примере рассмотрен сигнал с неизменной несущей частотой, поэтому каждое зафиксированное собьпне означает, что сигнал достиг значения фазы Збб', Вертикальная ось соответствует пропорциональным фазовым значениям н Рвс. 14З. Диаграмма фазовой прогрессии лля весь график называется диаграммой фа- синусоидальногоснгналанеизменной частоты зоной прогрессии, представляющей основной принцип метода модуляпионного пространства.