Сосулин Ю. Г. - Теоретические основы радиолокации и радионавигации - Радио и связь (768834), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Дадим их классификацию и краткую ха1рактернстику. 70 щем случае при обзоре по дальности, радиальной скорости, азимуту и углу места значение иа определяется формулой (1.15); входящие в эту формулу меры разрешающей способности зависят от вида зондирующего сигнала и находятся по метод~яке, изложенной ~в гл. б. Виды помех.
В зависимости от способа образования помехи подразделяют на активные, создаваемые различными источниками мешающих излучений, и пассивные, образуемые ~в результате переотражения зондирующих сигналов от мешающих объектов. Как активные, так и пассивные помехи могут быть преднамеренными (организованными, умышленными) и непреднамеренными. Активные непреднамеренные помехи можно разделить на естественные, т.
е, имеющие природное происхождение, и искусственные, включающие в себя индустриальные и взаимные помехи. Естественные помехи вызываются радиоизлучением Земли и ее атмосферы, многочисленными грозовыми разряда~ми, радиоизлучением космических объектов (Солнца, Луны, звезд). Индустриальные помехи создаются работающими электрически~ми а|ппаратами, линиями электропередач, системами зажигания двигателей внутреннего сгорания и т. д. Взаимные помехи вызываются воздей~ствием излучений различных радиосистем и радиоуспройств друг на друга, при этом они могут ~быть межсистемными — помехи между система~ми одного и того же или различных классов (РЛС, РНС, системы радиосвязи и др.) и внутрисистемными — помехи между различными радиоустройствами одной и той же системы.
Пассивные ~непреднамеренные помехи возникают при радиолокационном наблюдении целей на фоне мешающих отражателей природного происхождения, включающих земную и водную поверхности, гидрометеоры, северные сияния и др. Переотражен~ный мешающими объекта~ми сигнал образует помеховый фон, затрудняющий обнаружение полезного сипнала, отражемного от цели. Преднамеренные помехи создаются противником с помощью средств радиопротиводействия для нарушения нормальной работы РЛС и РНС.
Активные преднамеренные помехи создаются специальными радиопередающими устройствами. Пассивные преднамеренные помехи возникают в |результате переотражения радиолокацион~ных сигналов от искусственных мешающих объектов: диполыных отражателей (в виде полувол~новых вибратором из фольги, металлизированного стекловолокна и т. п.) и ложных целей. По характеру воздействия на работу РЛС и РНС перечисленные помехи можно разделить на маскирующие, образующие помеховый фон и действующие подобно внутреннему шуму прием~ника, и имитирующие, вносящие ложную информацию о сигналах и пх параметрах.
В зависимости от характера протека~ния во времени помехи делят на импульсные и непрерывные. Импульсные помехи могут быть синхронными, когда частота повторения помехавпх импульсов равна или кратна частоте повторения полезных сигналов, и несинхронными, когда ука|занные чаатоты находятся в произвольпом соотношении друг с другом. Заметим, что поступающая на вход приемника последовательность помеховых импульсов 71 на выходе его линейной части может дать непрерывную помеху прн достаточно узкой полосе пропуска~пня приемника.
Математические модели. Для решения задач оптимальной обработки (в том числе и обнаружения) сигналов на фоне помех последние нуждаются в адекватном математическом описании. Для этого используют детерминированные и ~случайные фун~кции, причем модели помех можно разделить на детерминированные, квазидетерми~нированные и стохастнческие. Модели детерминированных и квазидетерми~нированных помех строятся аналогично рассмотренным моделям детерминированных и квазидетерминировавных сигналов Детерминированная помеха з„(1) — де~терминироваиная функция времени — может быть полезной при описании взаимных помех.
Следует, однако, отметить, что такая модель помехи, все параметры которой известны, является наиболее идеализирова~иной, и оиа может быть пол~вестью компенсирована. Более адекватна реальным помехам квазидетерминированная помеха з„(т), () — детерминированная функция случайного вектора т( и времени т'. Помимо взаимных помех, которые могут быть импульсными и непрерывными, такой моделью можно описывать и ряд других помех (~пассивных и активных). Более общей моделью является стохастическая помеха, представляющая собой некоторый случайный процесс п(г)=тп или же функцию з„(~)ь () случайного процесса ~)ь вообще говоря, векторного, Заметим, что детерминированная з,(() и квазидетерминироваюная з„(т), () помехи — предельные частные случаи стохастической м~одели зй(~)ь () [53).
Общность стохастических моделей обусловлена также тем, что при нх построении могут быть использованы случайные процессы разных видов: с дисыретным и непрерывным временем, с дискретными и непрерывными значениями, с зависимыми и независимыми значениями, стационарные я цестациоиарные, гауссовские, марковские и др. (53). С помощью этих процессов, охватывающих м~ножество частных случаев, можно описать все перечисленные реальные помехи. Воздействуя на полезный сигнал з((), помеха ть может складываться с ним, т. е.
быть аддитивной, при этом модель наблюдаемого процесса у(() =в(1)+тп. Возможно в неаддитивное воздействие помехи, в частности помеха может быть мультипликативной или модулируюи(еи, тогда наблюдается у(() =з(() т)ь Модулирующая помеха возникает при отражении радиоволн от объекта, а также в результате их прохождения через турбулентную атмосферу. Отмегим, что мультипликатнвную смесь сигнала к помехи можно рассматривать также как модель флуктуирующего сигнала, постукивающего на вход приемника. В за~висимости от сте|пени статистической взаимосвязи отсчетов помехи делят на коррелированные и некоррелированные При- ЧЪ мером некоррелирова~нной помехи служит дельтаагор~релироваяный гауссовский процесс — белый шум 5(1) (см.
(34)). Такая модель достаточно адекватна не только внутреннему шуму приемника, но и ряду в~вешних помех с широким спектром, как непреднамеренных (радиоизлучение Земли и космоса), так и преднамеренных (на~примвр, активная маскирующая шумовая помеха). Строго говоря, отчеты любой реальной помехи всегда вза|имосвязаны. Одна~ко в указа~нных случаях л~... » л~.„ (2.90) где Л~ „— ширина спектра помехи; и)".,р полоса пропускания приемника, при этом корреляция отсчетов на~столько мала, что ею можно пренебречь и помеху можно считать некоррелированиой. Если же условие (90) не выполняется, как, например, для пассивных помех, активных узкополосных помех, корреляцией отсчетов пренебречь нельзя и для описания помех следует использовать случайные процессы с зависимыми значениями: стациопарные, гауссовские, марковские и др.
В зависимости от того, какой закон распределения вероятностей используется для описания помех, их можно разделить на гауссовские и негауссовские. Строго говоря, отсчеты любой реальной помехи описываются распределением вероятностей, отличным от гауссовского закона (38). Однако на практике помехи.
образуются под действием большого числа неконтролируемых причин, в результате чего происходит их нормализация, хорошо объясняемая центральной предельной теоремой теории вероятностей. Йрй этом гауосавская модель вполне удовлетворительна. В ряде же случаев аффект нормализации отсутствует, причем распределение помех существенно отличается от гауссовского; тогда необходимо привлекать негауссовокие модели. Такие модели нужны при описании индустриальных и атмосферных помех, взаимных помех, активных преднамеренных помех, формируемых в результате модуляции параметров высокочастного колебания шумовым напряжением, некоторых пассивных помех (напри~мер, отражений от поверхности моря) и др.
Внд закона распределения вероятностей, адекватного той или иной реальной помехе, находится в результате теоретических и вксперитявнтальных исследований. Так, установлено, что распределение вероятностей импульсных помех в ряде случаев можно аапроксимировать плотностью шч(у) = ехр (— (2.91) Вг/гор(1У„) ~ 2ч/гвУ / ' где Г(.) — гамма-функция, параметр т в зависимости от харачг- 73 ач(у)= ехр[ — ~ ~) ~, (2.94) где у„, — медиана; а — параметр формы распределения, используются для описания амяплитуд пассивных помех, если под~стилающая поверхность облучается РЛС с высокой разрешающей способностью под малыми углами скольжения. В ча~стном случае, когда а=2, а у' =2о', распределение (94) переходит в распределение Рэлея гвч (у) = (у/о') ехр ( — у'/2 о2), (2.95) которое отписывает а~м~плитуду сигнала, отраженного от сложного объекта в виде совокупности большого числа статистически независимых случайных отражателей.
Методы защиты от помех. Задача улучшения качества обнаружения сипналов в условиях воздействия различного рода помех является составной частью более общей проблемы повышения помехозащншенности РЛС и РНС. Решение этой проблемы связано с повышением скрыпности и помехоустойчивости радиосистем. Методы повышения скрытности сводятся прежде всего к выбору такого вида излучаемого сигнала, который затрудняет обнаружение этого сигнала и измерение его основных параметров с целью создания преднамерен|ных помех.
Такой сигнал должен быть сложным (ом ~ 6.4). Чем сложнее за~кон модуляции (частотной илн фазовой) сигнала, тем труднее созда~ть э~ффектив~ную помеху. В этом отношении наилучшим был бы шумоподобньт сигнал, пара~метры которого модулируются по случайному закону. Для повышения скрытности можно использовать также частотный, временнбй и пространственный методы и, кроме того„ контррадиопротиводействие Частотный метод сводится к перестройке рабочих частот: несущей, частоты повторения им~пульсов, частоты ска~нирования ДН антенны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
