4.3. Использование диаграмм неопределенности в радиолокации

Аппарат ФНЗС можно распространить на анализ обработки сигналов с различной задержкой. При этом с центром плоскости следует совместить ДН сигнала с или просачивающегося зондирующего сигнала. Тогда эллипсы ДН отраженного сигнала будут смещены по оси в положительную сторону на и по оси на При повторяющихся сигналах получим изображенную на рис. 4.8, анализ которого показывает, что однозначное измерение времени запаздывания возможно при выполнении условия а доплеровского сдвига

частоты - при Объединяя эти условия, находим ограничения для выбора частоты повторения зондирующего сигнала:

Рис. 4.8. Иллюстрация условий однозначности измерений с помощью диаграмм неопределенности зондирующего и отраженного сигнала

Использование ДН для характеристики разрешения по ... Диаграммы неопределенности дают контуры тел неопределенности при пересечении ДКФ на уровне 0,5, поэтому для разрешения целей (сигналов) нужно, чтобы ДН не пересекались (рис. 4.9). Так как для высокого разрешения по нужно уменьшать а для высокого разрешения по увеличивать Одновременно повышать при использовании простых сигналов нельзя, так как Величину разрешающей способности по задержке можно определить протяженностью области высокой корреляции

где - эквивалентная ширина спектра сигнала; - спектральная плотность сигнала.

Аналогично, разрешающая способность по частоте

где эквивалентная длительность сигнала; комплексная огибающая сигнала.

Разрешающие способности по дальности и радиальной скорости соответственно

Рис. 4.9. ДН сигналов, отраженных от нескольких близко расположенных целен

Использование ДН для характеристики точности измерения Значения дальности и радиальной скорости находят по положению максимума ФНЗС и ДКФ по оси или соответственно. Точность фиксации положения максимума ФНЗС зависит от протяженности (остроты) пика по оси При простых сигналах и для повышения точности следует уменьшать длительность импульса В то же время точность фиксации положения максимума по оси зависит от протяженности пика по этой оси. Так как точность измерения радиальной скорости возрастает при увеличении Деформацией тела неопределенности простого сигнала можно сделать пик функции или более острым и тем самым повысить точность измерения или соответственно. Потенциальная точность измерения (см. 9.4)

среднеквадратическая ширина спектра сигнала; отношение сигнал/шум на входе измерителя.

Аналогично, потенциальная точность измерения

где среднеквадратическая длительность сигнала.

Среднеквадратическая ошибка измерения дальности и радиальной скорости

Таким образом, анализ показывает, что при простых зондирующих сигналах, у которых база или произведение длительности сигнала на ширину его спектра имеет порядок, близкий к единице вследствие постоянного объема ФНЗС или площади ДН невозможно повышать разрешающую способность и точность одновременно по Для устранения этого недостатка необходимо переходить к так называемым сложным сигналам, у которых база Поскольку большая длительность сигнала позволяет увеличивать его энергию, такие зондирующие сигналы иногда называют энергоемкими.