Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 25
Текст из файла (страница 25)
!38 Автоселектор импульсов по длительности пропускает сигналы, время действия которых лежит в заранее установленном диапазоне. Иэ-за всякого рода нестабильностей этот диапазон несколько превышает длительность используемых ймпульсных сигналов, что не позволяет подавлять помехи полностью. Селекция импульсов по частоте их следования (повторения) г'„осуществляется устройством, содержащим схему И и линию задержки. Последняя задерживает входные видеосигналы иа время Т„1/Р„. Задержанные и неэадержанные импульсы подаются на схему И, которая пропускает лишь импульсы с периодом повторения Т„и является разомкнутым ключом для помеховых импульсов, если их частота повторения не равняется г"„.
Принципиально авто- селекторы импульсов по частоте повторения могут работать в диапазоне не только видео-, но и радиочастот. Авто- селекторы импульсов по длительности и частоте повторения пригодны для применения во всех типах радиотехнических устройств, передатчики которых излучают периодически следующие во времени импульсные сигналы с неизменными длительностями Первичная временная селекция импульсов по положению реализуется в импульсных автодальномерах, сигналы которых применяются для стробирования (отпирания) радиоприемников на время действия принимаемых полезных импульсов.
Такие автодальномеры обеспечивают защиту как от импульсных помех, синхронных по периоду повторения с полезными импульсами, но отличающихся от последних по моментам возникновения, так и от помех типа отражения радиосигналов от протяженных целей. Возможны, например, ситуации, когда удаляющийся от РЛС самолет выбрасывает дипольные отражатели в заднюю полусферу.
Цель создания помех тако~о типа состоит в том, чтобы принудить автодальномер, а вместе с ним и угломерное устройство РЛС автоматически сопровождать не самолет, а облако дипольных отражателей. Однако если в радиолокационном автодальномере ось следящих полустробов совмещается не с центром «тяжести» принимаемого импульсного сигнала, а с его срезом, то можно сопровождать по дальности самый удаленный отражающий объект из группы, образующей протяженную цель, и тем самым обеспечить автоматическое определение координат цели (самолета), а не облака пассивных помех (91.
Одновременно появляется возможность за- 139 щиты автодальномера и РЛС в целом от действия уводящих по дальности помех. Отделение полезных сигналов от помех по различию их интенсивности на входе радиоприемника нли какого-либо другого его элемента принято называть первичной амплитудной селекцией. Наиболее просто отсеиваются помехи, которые менее интенсивны, чем полезный импульсный сигнал на входе приемника и не совпадают с ним по времени действия. Для этого достаточно использовать ограничитель снизу. Подобный ограничитель часто полезен и в системах с непрерывными во времени полезными радиосигналами.
Чтобы ограничитель снизу незначительно искажал передаваемую информацию, требуется как можно больше повышать мощность передатчика. В импульсных радиоэлектронных системах помимо ограничителей снизу могут применяться селекторы импульсов по уровню, исключающие прохождение помеховых импульсов, амплитуда которых превышает уровень полезного сигнала.
Работа селектора импульсов по уровню основана на использовании ограничителя снизу, выделяющего лишь импульсы помехи, и схемы НЕ. На эту схему подаются выходные импульсы ограничителя и смесь полезного сигнала с помехой. При одновременном действии двух сигналов иа схему НЕ ее выходной эффект оказывается равным нулю, вследствие чего она пропускает только полные сигналы. В реальных условиях полное устранение помех не обеспечивается. Однако их влияние может быть существенно снижено.
Амплитудная селекция достигается также методом накопления и путем углового стробнрования. С ущность метода накопления, которое пригодно для всех типов радиотехнических устройств, сводится к тому, что решение о наличии сигнала принимается не сразу после его поступления в приемник, а спустя некоторое сравнительно продолжительное время Т„. Величина Т выбирается бы можно было выявить статистические свойства дейстся к вующей помехи, но при этом не должны заметно изме онтролируемые параметры (угловые координаты цели, команды управления движением летательных аппаратов На копление сигнала в импульсных системах осуществляется сумматорами, а в системах с непрерывным излучешают нием — интеграторами.
Сумматоры я интеграторы эффективность широкополосных шумовых помех. 140 Это обьясняется тем, что накапливаемые сигналы являются когеренгиыми, а шумы суммируются энергетически. Накопление импульсного сигнала в течение и периодов его повторения улучшает отношение мощностей сигнала и шумовой помехи в и раз по сравнению с тем, что имеет место на входе сумматора (или интегратора); причем для интегратора эквивалентом п является величина Т„(т„, где т, — время корреляции помех.
Доказательство сделанного утверждения можно изйти в гл. 7 данной книги, а также в (!85Е Наряду с временным накоплением, о чем речь шла выше, возможно частотное и кодовое дублировзние, Если при временном дублировании сигналы передаются последовательно во времени, то частотное дублирование характеризуется передачей данного сообщения одновременно на нескольких несущих или поднесущих частотах. При кодовом дублировании каждое сообщение отображается соответствующей кодовой комбинацией импульсов, которая одновременно нли последовательно во времени повторяется и раз.
Угловое стробирование является средством, обеспечивающим повышение разрешающей способности радиотехнического устройства по угловым координатам благодаря специальной обработке сигналов в приемнике. Поэтому появляются дополнительные возможности борьбы с радиопомехами. Сущность метода углового стробирования поясним на примере защиты угломерного радиотехнического устройства от действия на него двухточечной мерцающей помехи.
При этом считаем, что осуществляется выключение следящей системы угломера на время излучения передатчиком помех, расположенным на цели, которую не нужно сопровождать по направлению или поражать самонаводящейся ракетой. Факт излучения передатчиком помех устанавливается следующим образом. При отсутствии мерцающей помехи определение угловых координат осуществляется сравнительно точно и сигнал рассогласования в следящей системе близок к нулю. Таким он остается практически и при включении передатчика помех, совмещенного пространственно с пеленгуемой целью.
Как только начинает работать передатчик помех, расположенный вне пеленгуемой цели, величина сигнала рассогласования резко возрастает. Это фиксируется амплитудным селектором н используется для выключения следящей системы угломера. В момент окончания работы передатчика помех сигнал рассогласования уменьшается и следящая система !41 снова замыкается.
Возможны и иные пути реализации метода углового стробирования. Структурная селекция основывается на различии структуры помех и полезных сигналов. При этом структура последних зависит от используемых видов модуляции. Так, известные в радиолокации импульсные сигналы с линейной частотной модуляцией несущей частоты, позволяют реализовать принцип сжатия в приемной установке. В соответствии с этим принципом импульс большой длительности с заранее известным законом изменения его несущей частоты преобразуется в узкий импульс. Поскольку отдельные полуволны полезного импульса связаны между собой жесткой функциональной зависимостью, а помехи (например, шумовые) являются случайными, накопление последних в процессе сжатия происходит относительно слабо В то же время амплитуда узкого импульса существенно возрастает по сравнению с амплитудой широкого импульса.
В полном объеме структурная селекция может быть реализована лишь с помощью систем, осуществляющих распознавание образов (сигналов). В настоящее время развитие таких систем находится в начальной стадии. Комбинированная первччная селекция представляет собой различные совокупности рассмотренных выше селекций и может быть частотно-временной, пространственно- временной, пространственно-частотной и т, д. На практике комбинированная первичная селекция используется очень часто.
5. Вторичная селекция Вторичная селекция связана с контролем сопутствующих параметров сигнала, которые формируются при специальном его кодировании на передающей стороне, чтобы повысить помехоустойчивость радиотехнического устройства. Это означает, что для осуществления вторичной селекции требуется дополнительное увеличение энергии излучаемых колебаний. Различают частотную, фазовую, временную, амплитудную и структурную вторичные селекции. Частотная вторичная селекция обеспечивается модуляцией несущего сигнала дополнительными поднесущими колебаниями. Так, например, непрерывный сигнал подсвета цели для полуактивной головки самонаведения может модулироваться по частоте «дальномерным» синусоидальным на- 142 пряжением (!471, а в системах многоканальной радиосвязи и командных радиолиниях управления часто используется частотное разделение каналов, достигаемое с помощью специальных отличающихся по частоте поднесущих колебаний.