Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Тогда вероятность правильного обнаружения п-кассалйьйой системы р„, „представляет собой вероятность превышения порогового уровни хотя бьс в одном канале и равна при Р„„ = Р„, = .„ = Ррас "° Рпап (6.4.4) Рассуждая аналогичным образом, можно выразить вероятность ложной тРевоги системы Р„р, чеРез веРонтность 306 ложной тревоги в отдельном канале Р„,, Р„, „„, = 1 — (1 — Р„,,)"; (6.4.5) при р„с (( 1 можно воспользоваться приближенным ра- венством (6.4.6) Р,и ст "Рл, с. При сравнении характеристик обнаружения многочастотной и одночастотной станций следует соблюдать два условия. Во-первых, должна быть одинаковой полная энергия л излучаемых колебаний, т. е.
Е„„= ~~Р ~Е„„„;, где Е„.„и ~= с Е„„с — энергии излучения одночастотной и бтого канала многочастотной РЛС соответственно Во-вторых, должны быть одинаковыми результирующие значения вероятностей правильного обнаружения Р„..., н ложной тревоги Р „ для РЛС обоих типов.
Например, при приеме сигналов с неизвестной начальной фазой и медленно флуктуирующей амплитудой требуемое отношение сигнал,'шум для одноканальной станции связано со значениями вероятностей правильного обнаружения и ложной тревоги следующей зависимостью (52): '= м = здр 2 с" (ррр о~/Рр1 ст) (6.4.7) где Е, — полная энергия принимаемых сигналов, используемая для единичного обнаружения; Лс — спектральная плотность мощности собственного шума приемника, Для многоканальной станции должны быть обеспечены иные значения вероятностей правильного обнаружения и ложной тревоги в отдельных каналах (Р„„н р„;).
Поэтому и отношение сигнал/шум потребуется иное. По формулам (6.4.4) и (6.4.6) можно определить р„„и Р„,; как ~1- Р„,= Р ) — Р„о: и Р с=рлтрт/сс. Теперь, обратившись к формулам (6.4.7), можно рассчитать значение отношения сигнал/шум на входе одного канала с/с приемника многочастотной РЛС. При заданном значении /с/, одинаковом как для одноканальной РЛС, так и для любого канала и-канальной станции, можно определить требуемое значение энергии Е,с сигнала на входе отдельного канала многоканальной станции Е„ == Ос/с//2, 307 Суммарная энергия входных сигналов, распределяющаяся между п наналами, будет равна Рлс с Ела= ~ Е„=пЕсп »=! Если энергия пЕ„.
входных сигналов, требуемая при использовании п-канальной станции, оказывается меньше требуемой энергии Е, сигнала одноканальной РЛС, то при прочих равных условиях дальность действия многочастотной РЛС (гм,) будет больше, чем у одиочастотной (г„); отношение этих дальностей составляет г„,(г„= т(Е (пЕле Так кан отношение энергий равно д, то гмч(гав= э(Е!~%.
(6.4.8) Графики иа рис. 6.21 иллюстрируют результаты подоб. ных расчетов для трехчастотной станции. На этом рисункй сплошная линия соответствует характеристике обнаружения трехчастотнай станпии, а пуннтнрная — одночастотнай. Результаты расчета показывают, например, что при р„, = р„ „ = 10-' и р„..т = 0,95 требуемое отношение сигнал(шум для адначастотной станции д = 180, а для трехчастотной Зд, = 60. Таким образом, увеличение дальности действия трехчастотной станции составляет Гмч(1 оч Для повышения защищенности многочастотной станции от активных шумовых помех применяют различные варианты совместной обработки выходных сигналов отдельных кана- Рслс йп е»2 Рлс.
в.2н зев Р»Э л~ уа с»о вр лр(РР пе хРР л' /л9 Рлс б.2Х лов. В трехчастотной РЛС используются, например, следующие варианты обработки 143, 78): а) ((,„с = и, (((, + У, + ((,), б) (улыл = кл (((т((с + ((с((л + ((сна)» в) ((,'„",* = и,'и,((,((,. При этих вариантах обработки в порядке их перечисления РЛС обладают ухудшающимися характеристиками обнаружения, но улучшающейся помехозащищенностью. При заданных значениях вероятностей правильиога обнаружения н ложной тревоги для отдельного канала (рлы и р„,) значения вероятностей рэл и рлт„для трехканальной системы при варианте обработки а определяются формулами (6.4.4) и (6.4.6).
Если используется вариант б, то Рлл ст = 1 (1 Рлч»)' ° (6.4.9) Рлт лт = 1 (1 Рлт )" Зрлт, (6.4.10) Наконец, для варианта в имеем (6.4.!1) (6.4.12) Задаваясь вероятностями р„„и р„„, по формулам (6.4.4), (6.4.6), (6.4.9) — (6.4.12) можно рассчитать вероятности р„, и рл,, а затем по формуле(6.4.7) определить требуемое отношение сигнал!шум»); на входе одного приемника.
Результаты подобных расчетов приведены в виде графиков на рис. 6.22; на этом рисунке по оси абсцисс отложено утроенное значение д„саответствуюгцее суммарной излучаемой мощности РЛС. Результаты анализа показывают. чта наилучшими характеристиками обнаружения действительно обладает вариант а, а наихудшими †вариа в. Зеэ Помехозащищенность РЛС с этими вариантами обработки сигналов оказывается различной потому, что при варианте а для подавления РЛС достаточно создавать помеху талька на одной из частот, при варианте б необходимо гюдавлять РЛС не менее чем по двум частотным каналам, а при варианте и†по всем трем. Для повышения помехозащищенности многочастотной РЛС можно использовать различную частоту следования импульсов в разных каналах 143, 78!. Так, например, в одном б ана из каналов частота следования импульсов может бь т ыть вырана из условия беспропускной селекции быстродвижщихся целей на фоне неподвижных или медленно движ, вижу- но движущихся целей (Р„) 2рх „„„,), а в другом канале из условия однозначного измерения максимальной дальности г .
(р !э гчзкс ( и -.с,' г„„,,). Различие частот следования в каналах РЛС приводит к разному числу импульсных сигналов, накапливаемых при обнаружении цели на разных частотах. Следствием этого является ухудшение характеристик обнаружения РЛС. Точный анализ характеристик подобной станции при п) 2 представляет серьезные трудности и пока не реализован. Данные предварительных исследований 1431 позволяют предполагать, что ухудшение хар характеристик обнаружения не должно быть существенным.
Увеличение надежности работы многочастотной РЛС по сравнению с одпочастотной определяется тем, что вероятность одновременного выхода из строя всех и и каналов гораздо меньше вероятности отказа одного канала од з одночастотной РЛС. В то же время при нормальной работе хотя бы РЛ одного канала и выходе из строя остальных мног ч многочастотную С можно считать функционирующей при некот котором ухудшении ее показателей. Если под вероятностью б езотказной имать вероятность работы многоканальной РЛС (р „) понимать в нормальной работы в течение заданного времени хотя бы одного канала из и, то рз „ связана с вероятностью безотказной работы отдельного капала рз, очевидным соотношением — (1 — рзгл)".
(6.4.13] Расчеты по формуле (6.4.13) показывают, что уже при и = 3 надежность системы существенно превышает надежность одного канала. Так, при вероятности б езотказной работы одного канала равной 0,6 (низкая наде ) я надежность) эта вероятность для трехканальной системы составляет 0,933. 3!О Судя по материалам работ (37, 132, 1И, можно считать, что различие частот в многочастотной РЛС составляет десятки и сотни мегагерц. 6.5.
ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ЧАСТОТНОЙ И ФАЗОВОЙ СЕЛЕКЦИИ 1. Применение частотных систем стабилизации частоты и автоматического слежения зз частотой Потребная полоса радиоприемника, т. е. в конечном итоге его селективные свойства, зависят ат спектра принимаемых сигналов, а также ат нестабильности несущей частоты радиопередатчика и частоты настройки гетеродина радиоприемника. Из-за нестабильностей частот передатчика /, и гетероднна („ полосу необходимо выбирать часто шире оптимальной, чта ведет к ухудшению селекции сигналов по частоте и условий приема относительно оптимальных. Известно, что повышение стабильности частоты радиопередатчиков достигается несколькими способами: — применением схемы задающих автогенераторов с повышенной стабильностью частоты; — использоваяием кварцевой и различных способов параметрической стабилизации частоты 1103); — применением систем автоматической стабилизации частоты.
Те же способы пригодны н для повышения стабильности частоты гетеродинов приемников. В большинстве случаев, однако, гетеродины радиоприемников должны перестраиваться в широкой полосе частот, вследствие чего основное значение здесь приобретает способ, основанный на использовании систем автоматического слежения за частотой. С точки зрения частотной селекции имеет смысл линии радиосвязи разбить на два вида: — линии, где минимальное расширение паласы (сверхоптимальной) обеспечивается высокой стабильностью несущей частоты генератора и использованием высокостабильного гетеродина; связь при этом осуществляется на заранее обусловленных (фиксираванных) частотах; — линии, где в радиоприемном устройстве используется системз автоматического слежения за частотой сигнала. К линиям последнего вида относятся н такие, в которых 31! 2ц 1ф =- 2 )' ос ь+ о' ф.
Величиной (6.5.2) 2Ь |,а,„= 2 г" Ь|„'„+ ЛЯ, = 2[п', + о', + о,' ф+ о,' е)~ '~ (6.5,3) и определяется абсолютное расширение полосы приемник с верх оптимальной. Если полосу не расширять, а выбрать ка оптимальной, то вследствие расхождения частот будет наблюдаться ухудшение условий приема тем большее, чем выше отношение Л)',а„,!Л),ь, В линиях второго тйпа этих ухудшений можно избежать, использовав системы автоматического слежения за частотой 312 система автоматической стабилизации частоты используется и в радиопередатчиках.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
