3. Характеристики хаотических импульсных помех (ХИП)

В общем виде помехи указанного типа можно представить как последовательность радиоимпульсов с заданной частотой заполнения, амплитуды и длительности которых, а также интервалы между соседними импульсами изменяются случайным образом. Практическая реализация таких помех затруднительна. Значительно проще реализовать последовательность радиоимпульсов, имеющих постоянную амплитуду и характеризующихся случайным изменением длительности импульсов и временных интервалов между ними. Принцип создания такой помехи поясняет рис. 2.11. Генерация высокочастотных колебаний заданной частоты происходит только в те моменты времени, когда напряжение поступающее от генератора шума, превышает порог Например, для управления высокочастотными колебаниями может быть использована триггерная схема, которая переводится в одно устойчивое состояние при пересечении шумовым напряжением порогового уровня снизу вверх и возвращается в первоначальное состояние при пересечении этого уровня сверху вниз. Если плотность вероятности мгновенных значений шума подчинена нормальному закону со средним значением, равным нулю, то средние значения длительности импульсов паузы между ними и числа пересечений порогового уровня в единицу времени могут быть определены с помощью следующих формул [129]:

Рис. 1.11.

где

коэффициент корреляции шума генератора,

— интеграл вероятности, отличающийся от используемого в [1291; - дисперсия шума, создаваемого генератором.

Так, например, для широкополосного шумового напряжения, характеризуемого равномерным спектром в пределах частотного диапазона коэффициент корреляции равен

При этом средние значения длительности импульсов, паузы между ними и числа пересечений заданного уровня являются функциями порога и имеют следующий вид:

Изменяя можно подбирать желаемое соотношение между Среднее значение частоты следования помеховых импульсов определяется шириной спектра модулирующего шума.

Выбором порогового уровня значения можно уравнять, т. е. сделать среднюю скважность импульсов равной двум. При этом условии считается [129], что плотности вероятностей для определяются экспоненциальным законом:

Спектральная плотность и функция корреляции стационарной последовательности независимых импульсов прямоугольной формы с постоянной амплитудой равны

Время корреляции однозначно связанное с шириной спектра процесса, составляет

Могут быть созданы радиоимпульсы с заданной частотой заполнения, постоянными амплитудой и длительностью, но со случайно меняющимся интервалом между импульсами. В принципе для решения указанной задачи достаточно фиксировать с помощью электронного реле каждое пересечение шумовым напряжением порогового уровня (Уогр снизу вверх. После каждого такого пересечения электронное реле выдает импульс напряжения с определенными значениями амплитуды и длительности, который используется для управления высокочастотными колебаниями.

Относительно высокочастотного заполнения импульсов ХИП следует заметить, что имеются реальные возможности создания когерентных последовательностей помеховых импульсов при использовании схем длительного запоминания частоты разведанного сигнала [24].

Хаотические импульсные помехи оказывают эффективное воздействие на командные радиолинии управления линии радиосвязи, а также на некоторые типы радиолокационных станций. Применительно к работе хаотические импульсные помехи являются заградительными по коду. Они вызывают полное или частичное подавление передаваемых команд, изменение значений параметров модуляции поднесущих колебаний и образование ложных команд. При оценке влияния помех, заградительных по коду, на работу одним из важнейших показателей является среднее число помеховых импульсов, поступающих на вход приемника в единицу времени ( Оптимальное значение зависит от вида полезного сигнала. Кроме этого, существенное значение имеет и отношение импульсных мощностей помехи и сигнала.

При подавлении линий радиотелеграфной и радиотелефонной связи для эффективности ХИП также необходимо оптимальным образом подбирать средние значения

длительностей помеховых импульсов и пауз между ними. Так, например, для подавления линии телефонной радиосвязи, исходя из энергетического спектра русской речи, целесообразно иметь среднее значение частоты следования импульсов помехи 300—400 Гц при скважности, равной двум [24].

ХИП могут отличаться от полезных сигналов по ряду показателей. Различия могут быть во временной структуре. Так, например, ХИП используются для подавления каналов радиосвязи, которые в ряде случаев характеризуются непрерывным сигналом, в то время как помеха носит явно выраженный импульсный характер. Могут иметь место различия в ширине спектра сигнала и помехи. При организации защиты от помех одним из важных факторов является то, что значения средней частоты помехи и сигнала всегда различны. При создании активных помех минимальная ошибка настройки передатчиков помех сопоставима с полосой пропускания приемника подавляемой РЭС. И если в приемнике применяется, например, когерентная обработка сигналов, то различие частот сигнала и помехи может способствовать существенному снижению эффективности помех.

Большое значение для защиты от ХИП может иметь также случайность положения помеховых импульсов на временной оси: применение, например, схем череспериодного суммирования может существенно улучшить отношение сигнал/помеха.