Бакулев (560825), страница 29
Текст из файла (страница 29)
р,+и„„.р, ' Обозначим гр, -гр, = гр, и учтем, что и, > и, . Тогда ииз ииа = им, 'г+ — из соагр = и„и+им,соагр »и [7.4) где гр =вега. Амплитуда биений иив [7.4) выделяется на нагрузке элемента сравнения сигналов. При отражении сигнала от неподвижной цели 167 ции. Структура устройства подавления определяется в основном режимом работы радиолокатора, его построением и видом излучения (непрерывное излучение либо импульсное). Кроме того, построение РЛС с ОДЦ зависит от того, когерентны или некогерентны сигналы при обработке. В простейшем устройстве ОДЦ, работающем в режиме непрерывного излучения когерентного сигнала [рис. 7.4), антенна А, излучает вырабатываемый ГРЧ непрерывный немодулированный сигнал 2огсй (л = сопя(, поэтому разность фаз фд — — ' — — сопя(, а напряжение ()„к с постоянно (рис.
7.5,6). Если цель движется и ее дальность меняется, например, по закону й(() = йо + й'(() = йо+ т,г, то разность фаз опорного и принятого сигна- лов записывают так: фл = о о(=гро+ьял( 2)(о 2и, Здесь гро = — ~озо — начальная фаза; Й„= — 'ыо — доплеровский с с сдвиг частоты несущих колебаний, что приводит к изменению (7 с. Гг Из сравнения а г' ! о в„ - ° и„-* рис. 7.5, 6 и и виде:„, с но, что прн непод- вижной цели на г ' выходе смесителя о г о Ю а б в или детектора образуется постоянРис.
7.5. Вевторная диаграмма сигналов на входе тлеменга срав- нос ггапряжение, а пения (а), веаторные диаграммы и внд сигналов при неподвижной (Д и двимугпейся (а) целях при движении цели выходное напряжение является гармоническим с круговой частотой, равной Й,. Постоянная составляющая напряжения с выхода детектора не проходит через фильтр доплеровских частот (ФДЧ), который пропускает все гармонические составляющие в диапазоне заданных доплеровскнх час- тот Р; и -Р'„и (рис.
7.6). На индикаторе можно обнаружить пришедшие сигналы и измерить кс Для измерения не только радиальной скорости, но и дальности цели необходимо модулировать зондирующий сигнал по какому-либо параметру. Наиболее распространена импульсная модуляция амплитуды сигнала. Сущность когерентных Рис. 7.Ь. Спеатры сигналов в характерных тон- методов обнаружения движухах схемы на рис. 7.5 шихся целей при импульсном 168 излучении сводится к сравнению (на когерентном, фазовом илн синхронном детекторе) когерентных опорного и отраженного сигналов. Изменение фазовых соотношений этих сигналов при движении цели является принципиальной основой ОДЦ.
В к«гере«К«но-ни«ульсноч радиолокаторе (рис. 7.7,а), „,„' ппп К РГФ в отличие от радиолокатора с - м ! 3 непрерывным излучением кг сигнала, используется одна а) антенна А с переключателем прием — передача (ППП) и так называемый когерентный ге- "" теродин (КГ). Этот гетеродин С„, ! г необходим для формирования 3 опорного непрерывного сигнала прн воздействии на него г 2 импульсного сигнала ГРЧ. б) Когерентность сигна- Рне. 7.7. Струюурная схема когереитно-импульсного лов ГРЧ и КГ обеспечивает и ж а(а) и ения в ха рнь очк х фазовая синхронизация (фа- этой схемы (дх / — фазирование ГРЧ; 2- аюаодные козирование) колебаний КГ леааиих импульсами ГРЧ, большими по амплитуде (рис. 7.7, б).
При анализе работы когерентно-импульсных РЛС необходимо учитывать слелуюшие особенности е ОДЦ по сравнению с ОДЦ в режиме непрерывного излучения: а) 1) импульсный характер отраженного сигнала из(г)-+из (-«Т ) „ где « =1,2,...; 6„ 2) формирование опорного сигнала когерентным гетеродином Р ~~гяГ ф -Ь ( «г Ггягркг 6) 3) образование биения только при наличии отраженных импуль- Рис.
7л. Вскторньм диаграммы сигналов иа выходе элемента сравнения и характер лысов, т.е. в интервалы времени „,„,„„,„' цо и „, «Т„+гл ь(ь «Т„+(я+т„и отсутст- устранения постоянной соетввляюшсй ри иеподвижгюй (а) и двюкуви вся (б) целях вие биений на отрезках времени «Т, +(„+т„< г<«Т„+(„. 769 В соответствии с этими особенностями изменяются векторные диаграммы и характер сигнала биений иа нагрузке элемента сравнения сигналов (рис. 7.8).
При неподвижной цели выходные сигналы представляют собой импульсы с неизменной амплитудой, а при движении сев импульсы, модулированные по амплитуде. 7.3. Методы создания когерентного опорного сигнала в РЛС с ОДЦ Одной из основных проблем ОДЦ в когерентно-нмпульсных радиолокаторах является создание когерентного опорного сиг-нала для сравнения с ним отраженных сигналов. Это необходимо для выявления при сравнении сигналов эффекта движения целей. Различают когерентноимпульсные радиолокаторы ОДЦ с внешней и внутренней когерентн остью. В радиолокаторах с внешней кпгерептностью в качестве опорных используются сигналы, отраженные от неподвижных предметов, расположенных в одном элементе разрешения с движущимися целями (системы с совмещенной помехой).
Рнс. тд. Характер сигналов и спектров иа выходе тлемеита сравнении сигналов при нсполвижной (а) и Лвижущсйсл (б) ослах, а также при их смеси (и) чатых фильтров (РГФ) подавить все компонент тоте повторения и'„. Анализ рис. 7.9 показывает, что для выделения сигналов движущейся цели из смеси с коррелнрованной пассивной помехой необходимо подавить на выходе фазового или когерентного детектора все сигналы, не изменяющиеся по амплитуде при переходе от одного периода повторения к другому (междупериодная обработка).
С учетом различий спектрального состава таких сигналов следует с помощью режекторных (обеляющих) гребены спектра, кратные час- В радиолокаторах с тгутренней когерентнастыо источником опорного сигнала является когерентный гетеродин, В зависимости от направления фазовой синхронизации и от построения передатчика различают истинно и псевдокогерентные радиолокаторы. В истинно когерентных радиолокаторах ~рис. 7.10, а) когерентный гетеродин КГ представляет собой генератор непрерывных стабильных колебаний (например, кварцевый), а передатчик строится по много- каскадной схеме вумножитель частоты УЧ (Кг„=н) — усилитель мошности УМ". Зондирующие радиоимпульсы формируются импульсами модулятора (М), подаваемыми на усилитель мощности 1УМ) передатчика. В качестве гетеродина супергетеродинного приемника используется умножитель частоты (Кг,=н — !) когерентного гетеродина.
Отличие на единицу н одн кг коэффициентов умножения частоты в каналах формирования зондирующего а) сигнала и сигнала ге- пч ппп теродина обеспечивает преобразование частоты принятого сигнала на промежуточную частоту, рав- — н. одн кг ге ную частоте КГ. Сиг- го палы с выходов КГ и г„, УПЧ сравниваются в фазовом детекторе.
б) В нсевдакагенен- Рнс. 7ЛВ. Струвтурныс сиены истинно когсрснтного [а) и тньгх (Рнс 7. г 0 б) Рг' нсквдо когсрснтного (о) рвдионоквгоров диавакаторах когерентный гетеродин фазируется сигналами однокаскадного передатчика ГРЧ, например магнетронного типа. Причем начальная фаза радиоимпульсов хаотично изменяется от периода к периоду повторения, поэтому в начале каждого периода необходима фазовая синхронизация колебаний КГ (см. рис.
7.7,6). Фазирование осуществляется радиоимпульсами ГРЧ, на промежуточной частоте после преобразования их в смесителе передатчика. 171 Для сохранения фазовых соотношений используется гетеродин, общий для передатчика и приемника. Как и в истинно когерентном радиолокаторе сигналы сравниваются в фазовом детекторе. 7.4. Построение устройств подавления пассивных помех в ОДЦ Как указывалось, палезньгй сигнал выделяется на фоне пассивных помех путем либо подавления сигналов, неизменных по амплитуде от периода к периоду повторения, либо путем режекции в спектре составляющих, кратных частоте повторения (рис. 7.9). Для этого используются режекторные гребенчатые фильтры (РГФ), которые реализуются в виде алгоритмов или устройств череспериодного вычитания (ЧПВ), череспериодной компенсации (ЧПК), а также алгоритмов фильтровых систем или наборов (гребенок) фильтров.
Эти устройства или алгоритмы могут быть реализованы аппаратно либо программно. Простейший РГФ реализующий алгоритм однократного ЧПВ (ЧПК). Покажем, что такое устройство подавления пассивных помех (рнс. 7.! (,а) обладает режекторной гребенчатой частотной характеристикой. В соответствии с обозначениями рис. 7.(! Ап(!) = и3(г)- аа(г) . Тогда, если сигналу и,(г) соответствует спектр в операторной форме Я(р), а сигналу нз(г)=и,(г-Т„) спектр 5(р)ехр(- рТ„), то Ьи(г) будет иметь спектр Я(р)- 5(р) ехр(- рТ„) = = Я(р)(! — ехр(-рТ„)) . Рнс. т.! !. Струатурнак скока (а! н АЧХ (б) усгроя ства однократного ЧПВ Следовательно, в опе- раторной форме коэффициент передачи К(р)= (-ехр(-рТ„). Переходя от р к уго, получаем коэффициент передачи устройства ЧПВ: К(/го)= ! — ехр~,-угоТ~~ = 2мн — г' ехр( у05(к-озТ)!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
