Максимов М. В. - Защита от радиопомех (768830), страница 9
Текст из файла (страница 9)
7 / тр(и~ ) структуры при глубоком ограничеоо нии, Если среднеквадратическое значение шума много больше порога ограничения (а, =ь Боер), то помеха вырождается в импульсы ии(г) с приблизительно постоянной амплитудой -ис Р бс Ими и меняющимися по случайному закаРис 2.4. ну длительностями т, и интервалами Ь, (рис. 2.5, а). Допустив, что ширина спектра помехи согласована с полосой пропускания приемника подавляемого РЗС (Л7", Л1,р), пРидем к выводУ, что постоЯнство амплнт ды помехавых импульсов сохранится и на выходе приемника у (рис. 2.5, б).
Помеха такага вида обладает плохими маскирующими свойствами (241. Естественно поставить вопрос об уменьшении отношения а,/Уо„для повышения эффективности помехи. Действительно, при (а,/Уо„р) <= 1 амплитудное ограничение в усилителе не влияет на помеху, ее маскирующие свойства оказываются наилучшими, но выходные усилители мощности передатчика помех работали бы при этом в крайне невыгодном режиме н к. п. д.
передатчика оказался бы весьма низким. Разумный компромисс мог бы быть получен при выборе (а /Уо„р) 1. В этом случае качество помехи окажется несколько хуже, чем у нормального шума, но это и (б) Йрнй Рис. 2.$, бз Рис, Хб. и /иснс ° 6 и,(1) = (7о(1 + к,ЬИ„од (1)) созсс,й (2.1.15) Здесь к„ вЂ” крутизна модуляционной характеристики передатчика; ЛУиод(1) — модулирующее напряжение, которое поступает ат генератора шума. Если модулирующий шум имеет постоянную спектральную плотность в пределах от нулевой частоты до Р„,„, (рис. 2.6, а), то спектральная плотность модулированного колебания так же будет постоянной (рис, 2.6, б), а ширина спектра равна Мо = 2Риеис (2.1.16) Спектр помехи включает колебание на несущей частоте и боковые составляющие.
Нетрудно показать, что при 100с4- ной модуляции гармонического колебания прямоугольными биполярными импульсами со средней скважностью 2 атношение мощности боковых составляющих Рс,„к мощности на несущей частоте Р„, равно единице. Поэтому справедливо неравенство Рсои <~ Риео > 0,5 Ро, (2,1.17) где Р, — мощность передатчика помех. Так как маскирующий эффект создают только боковые составлявшие спектра, при амплитудной модуляции по 49 ухудшение не очень существенно и коэффициент качества реальной помехи остается близким к единице. По имеющимся данным (5, 79, !56), прямошумовая помеха считается перспективным видом помех. Амплитудно-модулированные шумовые помехи.
Амплитудно-модулированные шумовые помехи представляют собой незатухающие гармонические колебания, модулированные по амплитуде шумом. Помеховый сигнал на входе приемника может быть записан таким образом: прямому назначению используется не более 50% мощности помехи. Если ширина спектра Ц„помехи превышает полосу пропускания Ц,р приемника подавляемого РЭС, а средняя частота спектра помехи !а и резонансная частота приемника одинаковы, то через приемник пройдет часть мощности боковых составляющих спектра помехи, равная Рбокпр Рбак(йпр!Мп). (2. 1. 18) Для подавления сигнала при отсутствии Р„, как минимум должно выполняться условие (Рборп,П7Р,) = К,.
(2.!.19) С учетом Р„„для мощности помехи Р„п, попадающей в полосу пропускания приемника, находим: Рппр Рнес + Рбокпр и реальное значение коэффициента подавления будет равно Кпоп Р Р (2.1.20) Принимая, что Р„= Рб,„и подставляя (2.1.18) и (2.1.19) в (2.1.20), йолучим кпоп = кпо(1 + (~Чп(аппп)) (2.1.21) т.
е. при расширении спектра амплитудно-модулированной помехи по сравнению с полосой пропускания приемника РЭС коэффициент подавления почти пропорционально растет. Коэффициент качества помехи при этом соответственно уменьшается ! т! !+(ь! !а! 1 (2.1.22) Из-за наличия в спектре помехи составляющей на несущей частоте, не создающей маскирующего эффекта, коэффициент качества помехи не может быть больше 0,5 и уменьшается при возрастании сч по сравнению с Л7,р.
На качестве помехи сказывается ограничение амплитуды колебаний, имеющее место в любом передатчике. Для определенности рассмотрим ограничение в модуляторе. На рис. 2.7 изображена характеристика, представляющая собой зависимость амплитуды Уко вы- 80 !Ркс. 2, 7, й 1 в , г,з.
сокочастотных колебаний от модулирующего напряжения У„,„. Рабочая точка А выбирается в середине этой характеристики. Начальное смещение, определяющее положение рабочей точки„равно У,. При изменении модулируюшего напряжения амплитуда колебаний может изменяться от 0 до У„,„,. Переменная составляющая управляющего напряжения ЛУпо (!) поступает от генератора шума. Если ! ЛУ„,п (4 ! ) У„то наступает ограничение амплитуды помехового сигнала. На рис. 2.7 ограничение имеет место на интервалах !р — !а и гп — ге. Напряжение У, можно назвать порогом ограничения.
Отношение эффективного значения модулирующего напряжения ЛУ, к порогу ограничения обозначим коэффициентом рпа бУер Уа. (2.1.23) Эффективность помехи в большой степени зависит от выбора значения т,. Вид зависимости р) = 7(т,) показан на рис. 2.8. Характер этой зависимости объясняется следующим образом. Если лс,(~1, то влиянием амплитудного ограничения можно пренебречь, помеха обладает хорошими маскирующими свойствами, но при этом очень мала глубина модуляции высокочастотных колебаний. Следовательно, мощность боковых состав- ное ляющих спектра помехи ррманс много меньше мощности иа несущей и в результате этого коэффициент качестпр ва помехи мал.
При увеличении т, от- р...рр„„ р и. " р р. нице при т, — . Поэтому при возрастании т, вначале наблюдается рост коэффициента качества помехи. Однако для гл, )) 1 эффективность помехи снова становится низкой из-за изменения ее структуры: помеха превращается в импульсы приблизительно постоянной амплитуды, обладающие, как уже пояснялось выше, плохими маскирующими качествами. Для наибольшей эффективности амплитудно-модулированных шумовых помех целесообразно выбирать л4 1, Л/, ° Л/,р.
При выполнении указанных условий помеха рассматриваемого вида мало чем отличается от нормального шума (за исключением наличия несущей частоты) и защищаться от ее воздействия можно с помощью методов оптимальной фильтрации. Частотно-модулированные шумовые помехи. Напряжение частотно-модулированной шумовой помехи на входе приемника можно представить следующим образом: (2.!.24) где (/, — амплитуда колебаний; ~, — среднее значение высокой частоты; Л/(/) = к,Л(/„,а (/) — случайное изменение частоты колебаний; к„— крутизна модуляционной характеристики.
Одним из основных параметров частотно-модулированных колебаний является эффективное значение индекса частотной девиации р„, равное отношению эффективного значения девиации частоты 1а, к эффективному значению ширины спектра модулирующего напряжения ЛР„„т. е. й„= 1„,/Лг„,. (2.1.25) При использовании для модуляции узкополосного шума, т.
е. при ~„)) 1, ширину спектра помехи можно принять равной 2/х,. Как известно, при частотной модуляции девиация частоты пропорциональна амплитуде модулнрующего напряжения н не зависит от частоты модуляции. Если распределение ш(Л(/„,„) мгновенных значений узкополосного модулирующего напряжения Л(/г,а(/) подчинено нормальному закону, то нормальным же законом будет определяться 62 Рис. хк и распределение мощности с/,ф в спектре модулированных колебаний [39), т.
е. спектр будет заведомо неравномерным (рис. 2.9). Непостоянство спектральной плотности помехи снижает коэффициент качества. Если частотно-модулированная по. меха имеет широкий спектр (помеха прицельно-заградительная 1241) и выполняется условие Л/,)) Л/,р, то на краю спектра (рис. 2.9, б) отношение мощности помехи к мощности сигнала будет существенно меньше, чем в средней части спектра. Для обеспечения заданных условий подавления РЗС необходимо, чтобы в пределах всей полосы Л/, выполнялось условие ь Если это условие выполнено на краю спектра помехи, то в его средней части будет излишнее превышение помехи над сигналом.
Коэффициент качества частотно-модулированной шумовой помехи в большой степени зависит от соотношения между шириной спектра помехи и полосой пропускания приемника подавляемого РЗС. Для узкополосного модулирующего шума, при выполнении условий !х,)) ЛР„, и Л~,р )) Лг'„, зависимость т) = /(ЛГ,/Л/, ) качественно характеризуется так же, как и связь т) си,. /(ля иллюстрации сказанного рассмотрим вопрос о подавлении импульсной радиолокационной станции. В приемнике такой радиолокационной станции.
частотно-модулированная помеха йз 3. Характеристики хаотических импульсных помех (ХИП) А их(с/ !" олч(гт! Рис 2.10. создает маскирующий эффект в выходном устронстве, лишь превращаясь в амплнтудно-модулированное колебание на выходе фильтра с полосой Л1,р. На рис. 2.10, а изображена частотная характеристика ! кхпчф ! приемника, на который воздействует помеховый сигнал со случайно изменяющейся частотой )о + Л!(1). При Лг,в=б1,р флуктуационная составляющая помехи ЛУ много меньше ее постоянной составляющей 11„,„, (рис.
2.10, б), т. е. мощность помехи используется крайне нецелесообразно и, как следствие, коэффициент качества помехи мал. Если Лг, ~ Лг,р, то эффективность помехи снижается вследствие изменения ее структуры; на выходе высокочастотного фильтра помеха будет представлять собой радио- импульсы с приблизительно постоянной амплитудой, с изменяющимися случайным образом длительностями и интервалами. Среднее значение скважности этих импульсов будет возрастать пропорционально отношению Ь(,!Л(„р. Временная структура широкополосной частотно-модулированной помехи на выходе селектнвного фильтра позволяет эффективно использовать специальные схемы защиты от помех, напрнмер селекторы по уровню. Следует считать, что применительно к широкополосной частотно- модулированной помехе ~„щ ~ 1, 64 В общем виде помехи указанного типа можно представить как последовательность радиоимпульсов с заданной частотой заполнения, амплитуды и длительностн которых, а также интервалы между соседними импульсами изменяются случайным образом.
Практическая реализация таких помех затруднительна. Значительно проще реализовать последовательность радионмпульсов, имеющих постоянную амплнтуду и характеризующихся случайным нзмененнем длительности импульсов и временных интервалов между ними. Принцип создания такой помехи поясняет рис. 2.! 1. Генерация высокочастотных колебаний заданной частоты происходит толька в те моменты времеви, когда напряжение и (г), поступающее от генератора шума, превышает порог У~. Например, для управления высокочастотными колебаниями может быть использована трнггерная схема, которая переводится в одно устойчивое состояние прн лересеченин шумовым напряженнем порогового уровня снизу вверх и возвращается в первоначальное состояние при пересечении этого уровня сверху вниз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
