Лекция №9-10. Конспекты к слайдам (1186395), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

С увеличением географической широты интенсивность атмосферных помех уменьшается.

Атмосферные помехи характеризуются быстрыми флуктуациями с большим динамическим диапазоном.

Однако, среднее за несколько минут значение интенсивности помех остается практически постоянным в течение данного часа, причем, изменения редко превышают 2 дБ, за исключением времени, близкого к восходу или заходу Солнца или периодов местных гроз.

В метровом диапазоне волн интенсивность атмосферных помех падает до уровня, сравнимого с внутренним шумом радиоприемных устройств.

Космические помехи создаются произвольно меняющимися во времени электромагнитными излучениями Метагалактики.

Основным источником излучения являются радиогалактики, создающие фон радиоизлучения со спектром частот 1...10¹⁶ МГц.

На этот фон накладываются радиоизлучения мощных дискретных источников - планет и звезд со спектром частот 0.03...30 Ггц.

Сплошной фон радиоизлучения галактик наблюдается во всех направлениях на небесной сфере.

Радиоизлучения дискретных источников создают существенные помехи только в том случае, когда антенна направлена на источник излучения.

Уровень космических помех достаточно устойчив.

Наблюдающиеся колебания интенсивности радиоизлучений обусловлены переменным поглощением в ионосфере.

Вследствие неравномерного расположения на небесной сфере источников радиоизлучения и вращения Земли вокруг своей оси интенсивность космических помех в данном пункте земного шара имеет явно выраженный суточный ход.

Уровень космических помех зависит от частоты (с увеличением частоты интенсивность помех уменьшается).

По своим флуктуационным характеристикам галактические помехи близки к белому гауссовскому шуму.

В среднеширотных районах и приполярных областях космические потери обычно преобладают над атмосферными.

Индустриальные помехи – это помехи, которые создают электрические и электронные устройства.

Источниками таких помех являются промышленные, медицинские и научные высокочастотные установки, электротехнические приборы, транспортные средства, линии электропередач и др.

Радиопомехи от генераторов высокочастотных колебаний различного назначения излучаются как на рабочей частоте, так и на гармониках этой частоты.

Они носят периодический характер (синусоидальные и близкие к ним слабо затухающие помехи).

Помехи от устройств, не предназначенных для генерации высокой частоты (помехи, создаваемые различными видами транспорта, высоковольтными линиями электропередач, электротехническими приборами и др.), имеют апериодический характер (являются импульсными).

Они появляются из-за резких изменений рабочего тока и напряжения в электрических цепях этих устройств (например, из-за искровых разрядов на контактах).

Это приводит к появлению токов высокой частоты в широкой полосе частот.

Почти все источники индустриальных помех создают непрерывный спектр частот.

Амплитуды отдельных составляющих спектра убывают с возрастанием частоты приблизительно по гиперболическому закону.

Индустриальные помехи особенно существенны в больших городах. Поэтому приемные пункты различных радиосистем желательно располагать за их пределами.

При вынесении приемных пунктов на 30...60 км от промышленного центра влияние индустриальных помех можно не учитывать.

Индустриальные помехи мало зависят от суточных и сезонных изменения в ионосфере, так как они распространяются в основном по линии электропередач и земной волной.

Днем уровень радиопомех выше, чем ночью.

Системные помехи – это помехи, создаваемые радиостанциями.

Как известно, в метровом диапазоне волн работают системы телевидения, УКВ ЧМ вещания, дальней радиосвязи, использующей рассеяние волн от неоднородностей ионосферы и отражение от метеорных следов и др.

Сигналы этих передающих радиостанций и являются системной помехой для РЛС, рассматриваемого типа.

Системные помехи действуют в отдельных узкополосных участках и имеют большой уровень.

Число этих участков, а также уровни помех зависят от степени занятости диапазона передающими радиостанциями, от мощности и удаленности этих станций.

В отличие от декаметрового диапазона метровый диапазон менее загружен и часто реализуются условия, когда уровень помех на отдельных участках оказывается незначительным, что позволяет использовать свободные от помех каналы как рабочие.

Помехи от побочных и внеполосных излучений связаны с нелинейными и модуляционными процессами в радиопередающих станциях.

К побочным относят излучения на гармониках (в основном на второй и третьей), комбинационные и интермодуляционные излучения.

Внеполосные - это излучения в полосах частот, прилегающих к основной рабочей частоте.

Они возникают в результате процесса модуляции сигнала, используемого для передачи сообщения.

Наличие побочных и внеполосных излучений в радиопередающих станциях увеличивает общий уровень помехового фона в широком диапазоне и существенно сказывается на общей помеховой обстановке.

При рассмотрении воздействия системных помех на широкополосный приемник совокупность сосредоточенных помех, поступивших на его вход, можно считать узкополосным гауссовским случайным процессом.

К пассивным помехам относятся отражения от подстилающей поверхности и гидрометеоров.

Слайд 25

2.4 Типовые модели сигналов и помех

Наиболее часто применяются 3 модели сигнала: детерминированный сигнал, квазидетерминированный сигнал и стохастический сигнал. Рассмотрим наиболее удобную комплексную запись эхосигнала в общем виде

, (13)

где – начальная фаза эхо-сигнала;

– запаздывание эхо-сигнала относительно момента излучения зондирующего сигнала;

– доплеровский сдвиг частоты эхо-сигнала;

– нормированная комплексная огибающая сигнала, определяющая его форму.

Слайд 26

Нормировка означает, что не зависит от интенсивности сигнала (определяемой множителем ), так что

. (14)

– эффективное значение, так что мощность сигнала , а энергия

. (15)

Часто удобно рассматривать сигналы и алгоритмы их обработки не во временной, а в частотной области. Поэтому запишем спектр эхосигнала преобразование Фурье от . Обозначим спектр сигнала через , а спектр нормированной комплексной огибающей через . Тогда имеем два равноправные общие выражения для сигнала – во временной и частотной областях (т.е. сигнал и его спектр):

,

. (16)

Слайд 27

Детерминированный сигнал – сигнал, все параметры которого точно известны. Неизвестно только есть он или нет в рассматриваемом элементе разрешения. Это, конечно, идеализация.

РЛС должна не только обнаружить сигнал от цели, но и измерить неизвестные параметры сигнала, определяющие его координаты и, возможно, радиальную скорость, т.е. и .

Параметры и также обычно неизвестны заранее.

Но это – широко используемая идеализация, приводящая к наиболее простым решениям задачи обнаружения и в то же время позволяющая выяснить основные особенности и свойства оптимальных алгоритмов.

Квазидетерминированный сигнал – сигнал, содержащий случайные или неслучайные, но неизвестные параметры.

Поскольку мы рассматриваем один элемент разрешения и по дальности и по радиальной скорости, то эти параметры считаются при обнаружении известными (они соответствуют выбранному для анализа элементу разрешения).

Но эффективное значение и начальная фаза действительно могут быть случайными или просто неизвестными.

Как правило, это так называемые неинформативные или мешающие параметры, не содержащие полезной информации о положении и движении цели.

Но иногда это не так.

Например, эффективное значение может специально измеряться, если нужно оценить ЭПР цели в задаче распознавания.

Мы будем считать, что либо только , либо и – случайные параметры.

Стохастический сигнал – это сигнал, у которого не только отдельные параметры случайны (например, и ), но случайна сама форма сигнала . Это, например, шумовой сигнал, излучаемый источником активных помех или излучение радиозвезды и т.д.

Таким образом, это, как правило, не отраженный от цели сигнал (форма которого соответствует форме зондирующего сигнала), а сигнал источника излучения.

Такая модель используется в пассивной радиолокации.

Чаще всего – это нормальный (гауссовский) случайный процесс.

Характеристики

Список файлов лекций