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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 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
9.7. Коэффициент частотно - временной связи для дискретно-кодированных сигналовВ гл. 8 были рассмотрены различные примеры дискретно-кодированных сигналов. Представляет интерес оценить влияние формы дискретной кодовой последовательности на теоретические точности измерения, проявляющееся в изменении величины коэффициента частотно-временно и связи. В гл. 8 было показано, что сигналы, фаза которых кодирована двоичной последовательностью, имеют функции неопределенности, которые при больших значениях произведения длительности на полосу по своей форме приближаются к кнопочной. Исходя из приведенных в предыдущих разделах соображений, казалось бы, что величина для таких сигналов будет автоматически равна нулю, так как в каждом кодовом интервале выполняется равенство На рис. 9.16, а поясняется метод рассмотрения сигналов, фаза которых кодирована дискретной двоичной последовательностью. Предположение о конечности времени переключения фазы из одного состояния в другое обусловливает появление изображенной на рис. 9.16, б импульсной функции ЧМ. Величина
где следовательно, этот вид кодированного сигнала удовлетворяет требованиям, предъявляемым в тех случаях, когда измерения дальности и скорости не должны быть связаны между собой, т. е. должны быть независимыми. Этот же вывод получается совершенно строго для всех двоичных последовательностей на основании свойства симметрии, присущего функции
Рис. 9.16. Кодирующая фазу двоичная последовательность с конечным временем переключения (пунктир) (а); эквивалентная импульсная функция ЧМ (б). На рис. 9.17 обозначены параметры, используемые при анализе коэффициента частотно-временной связи сигнала с линейно-ступенчатой ЧМ. Общее выражение для функции модуляции частоты такого сигнала имеет вид
причем моменты
Заметим, что
Можно показать, что в (9.74) сумма равна
Когда
Рис. 9.17. Линейно-ступенчатая функция ЧМ.
Рис. 9.18. Изменение пиков функции отклика на многофазный сигнал Фрэнка и сигналы с линейной и ступенчатой ЧМ. Многофазные коды Фрэнка представляют собой третий пример дискретно-кодированных сигналов. Последовательность фаз в этом сигнале показана на рис. 9.19, а, Используя для моментов переключения модель, аналогичную представленной на рис. 9.16, а, получим эквивалентную импульсную функцию ЧМ для многофазного кода, показанную на рис. 9.19, б. Если интервал Проведенный в гл. 8 анализ показал, что при использовании многофазных кодов сигналы на выходе согласованного фильтра при наличии допплеровского смещения частоты на входе имеют большее число периодических боковых лепестков.
Рис. 9.19. Нарастание фазы в сигнале Фрэнка (а); эквивалентная импульсная функция ЧМ (б). При увеличении допплеровского смещения частоты это приводит к более высокой скорости изменения функции неопределенности около начала координат. Это и показано на рис. 9.18. Поскольку проведенный в разд. 9.5 анализ применим также и к двум последним сигналам, можно надеяться, что при использовании ЛЧМ сигналов, сигналов со ступенчатой ЧМ и сигналов с многофазным кодированием Фрэнка, заметной разницы в точности практических измерений наблюдаться не будет. Возможно большое число вариантов кодирования фазы сигналов и дискретного изменения его частоты. Используя описанные в данном разделе методы точного или приближенного анализа, можно изучить свойства коэффициента частотно-временной связи. Однако на многочисленных примерах данной главы было показано, что сигналы, которые дают минимальные ошибки измерения, при наличии допплеровского смещения частоты или при его отсутствии зачастую обладают большой неоднозначностью. Поэтому, когда принимаются во внимание все запланированные применения радиолокационной системы, синтез сигнала по критерию минимальной ошибки при одновременном измерении дальности и скорости не всегда приводит к наиболее целесообразному сигналу. Уместно сделать последнее замечание относительно использования критерия минимума ошибок измерения (в том виде, в каком он был здесь рассмотрен) в качестве метода синтеза сигнала. Он представляет собой один из многих критериев, которые могут быть применимы к различным типам радиолокационных сигналов. Данный критерий можно связать с поведением функции неопределенности около начала координат плоскости неопределенности, где она имеет максимальное значение (см. гл. 4 и 5). Поэтому критерий дает незначительную информацию о поведении функции неопределенности в других областях плоскости. На нескольких примерах в данной главе было показано, что сигналы, которые при измерении дают минимальные ошибки при наличии или отсутствии допплеровского сдвига могут также иметь существенно неоднозначные характеристики и в связи с этим будут неприемлемыми при всех обстоятельствах, кроме случая одиночной цели. При наличии в окружающей среде большого числа рассеивателей разработчик РЛС будет стремиться совместить необходимость точного измерения по одиночному импульсу с требованием минимизации взаимных помех на выходе согласованного фильтра, создаваемых несколькими полезными сигналами. Круг вопросов, связанных с работой РЛС при наличии большого числа плотно расположенных отражателей, рассматривается в следующей главе. В любом случае тому факту, что радиолокационный сигнал обладает или не обладает «хорошими» (в смысле неравенства Крамера — Рао или родственного ему условия) возможностями для точного измерения, нельзя придавать характер абсолютного суждения. На самом деле некоторые из сигналов, в наименьшей степени пригодные для обычного радиолокационного применения, теоретически имеют оптимальные точности измерения. С другой стороны, сигналы, считающиеся плохими с точки зрения условия Крамера — Рао, оказываются гораздо более подходящими в том случае, когда особое значение придается соображениям практической реализуемости; примером этого является ЛЧМ сигнал, точность измерения дальности которого рассматривалась в разд. 9.5. В отдельных случаях при выборе сигнала возможно придется пойти на многочисленные компромиссы. При сравнительной оценке предполагаемых к использованию в будущем сигналов критерий точности измерения может дать полезную информацию. Однако, прежде чем сделать разумный выбор, необходимо учесть и другие факторы. ЛИТЕРАТУРА(см. скан)
|
1 |
Оглавление
|