Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
7.2. Обнаружение целей на фоне пассивных помехИз теории обнаружения сигналов известно, что синтез обнаружителей пачки отраженных от цели импульсов на фоне коррелированных гауссовских помех дает двухступенчатую структуру оптимального обнаружителя, состоящую из обеляющего (декоррелирующего) фильтра и фильтра, оптимального для обнаружения сигнала на фоне помехи с равномерным спектром. В гл. 3 было показано, что оптимальный для обнаружения пачки импульсов фильтр (согласованный фильтр) состоит из оптимального фильтра для одиночного импульса и накопителя всех импульсов пачки. Таким образом, схема обнаружителя содержит три элемента: оптимальный фильтр одиночного импульса, обеляющий фильтр и накопитель пачки импульсов, а процесс обработки сигнала на фоне коррелированной (пассивной) помехи разделяется на внутрипериодную (фильтрация одиночного импульса) и междупериодную (обеление помехи и накопление сигнала) обработку. При синтезе структуры оптимального обнаружителя на фоне собственного шума и пассивных помех представляем вектор входной реализации в виде
где Используя отношение правдоподобия, находим алгоритм обнаружения:
или
При известных параметрах сигнала слагаемое
Факторизуем матрицу
Выражения (7.1) - (7.3) являются алгоритмами оптимальной обработки сигнала с полностью известными параметрами при наличии коррелированной помехи. При обработке сначала выборки декоррелируются (обеляются) путем пропускания их через обеляющий фильтр В зависимости от того, как проводится накопление импульсов пачки: когерентно с учетом доплеровской поправки на частоту или некогерентно, т.е. без учета этой поправки, накопитель оптимального фильтра (ОФ) может выполняться в виде гребенчатого фильтра с полосами прозрачности, соизмеримыми с На рис. 7.2 приведена обобщенная структурная схема оптимального обнаружителя.
Рис. 7.2. Структурная схема оптимального обнаружителя сигналов на фоне коррелированной (пассивной) помехи (а) и примерный порядок включения оптимального и обеляющего фильтров (б)
Рис. 7.3. Структура обработки при обнаружении сигнала на фоне коррелированных помех Поскольку предполагается, что фильтрация осуществляется линейными фильтрами, порядок включения их произволен и определяется соображениями простоты и удобства технической реализации. Поэтому оптимальный фильтр (ОФ|) для одиночного импульса чаще всего включают в приемный тракт до детектора Специфика обнаружителей движущихся целей режекции. Структура устройства подавления определяется в основном режимом работы радиолокатора, его построением и видом излучения (непрерывное излучение либо импульсное). Кроме того, построение РЛС с ОДЦ зависит от того, когерентны или некогерентны сигналы при обработке. В простейшем устройстве ОДЦ, работающем в режиме непрерывного излучения когерентного сигнала (рис. 7.4), антенна
где
Рис. 7.4. Структурная схема простейшего ОДЦ при непрерывном излучении когерентного сигнала Отраженный сигнал с учетом запаздывания и ослабления можно представить в виде
где Попадая на входной контур элемента сравнения сигналов, смесителя или детектора, отраженный
и фазой
Обозначим
где Амплитуда биений
Если цель движется и ее дальность меняется, например, по закону
Здесь
Рис. 7.5. Векторная диаграмма сигналов на входе элемента сравнения (а), векторные диаграммы и вид сигналов при неподвижной (б) и движущейся (в) целях Из сравнения рис. Постоянная составляющая напряжения с выхода детектора не проходит через фильтр доплеровских частот (ФДЧ), который пропускает все гармонические составляющие в диапазоне заданных доплеровских частот На индикаторе можно обнаружить пришедшие сигналы и измерить Сущность когерентных методов обнаружения движущихся целей при импульсном
Рис. 7.6. Спектры сигналов в характерных точках схемы на рис. 7.5 излучении сводится к сравнению (на когерентном, фазовом или синхронном детекторе) когерентных опорного и отраженного сигналов. Изменение фазовых соотношений этих сигналов при движении цели является принципиальной основой ОДЦ.
Рис. 7.7. Структурная схема когерентно-импульсного радиолокатора (а) и напряжения в характерных точках этой схемы (б): 1 - фазирование ГРЧ; 2 - свободные колебания В когерентно-импульсном радиолокаторе (рис. 1.1,а), в отличие от радиолокатора с непрерывным излучением сигнала, используется одна антенна А с переключателем прием - передача (ППГТ) и так называемый когерентный гетеродин (КГ). Этот гетеродин необходим для формирования опорного непрерывного сигнала при воздействии на него импульсного сигнала ГРЧ. Когерентность сигналов ГРЧ и КГ обеспечивает фазовая синхронизация (фазирование) колебаний КГ импульсами ГРЧ, большими по амплитуде (рис. 7.7, б). При анализе работы когерентно-импульсных РЛС необходимо учитывать следующие особенности ОДЦ по сравнению с ОДЦ в режиме непрерывного излучения: 1) импульсный характер отраженного сигнала 2) формирование опорного сигнала когерентным гетеродином 3) образование биения только при наличии отраженных импульсов, т.е. в интервалы времени
Рис. 7.8. Векторные диаграммы сигналов на выходе элемента сравнения и характер выходных сигналов этого элемента до и после устранения постоянной составляющей при неподвижной (а) и движущейся (б) целях В соответствии с этими особенностями изменяются векторные диаграммы и характер сигнала биений на нагрузке элемента сравнения сигналов (рис. 7.8). При неподвижной цели выходные сигналы представляют собой импульсы с неизменной амплитудой, а при движении ее импульсы, модулированные по амплитуде. Анализ рис. 7.9 показывает, что для выделения сигналов движущейся цели из смеси с коррелированной пассивной помехой необходимо подавить на выходе фазового или когерентного детектора все сигналы, не изменяющиеся по амплитуде при переходе от одного периода повторения к другому (междупериодная обработка). С учетом различий спектрального состава таких сигналов следует с помощью режекторных (обеляющих) гребенчатых фильтров (РГФ) подавить все компоненты спектра, кратные частоте повторения
Рис. 7.9. Характер сигналов и спектров на выходе элемента сравнения сигналов при неподвижной (а) и движущейся (б) целях, а также при их смеси (в)
|
1 |
Оглавление
|