1.2.5. Импульсная модуляция

При амплитудной импульсной модуляции функция существенно отлична от нуля лишь в пределах некоторого интервала меньшего периода повторения модуляции Длительность этого интервала называется длительностью импульса и в общем случае определяется как

Общий вид функции автокорреляции периодического импульсного сигнала, как и сигнала с любой другой периодической модуляцией, определяется формулой (1.2.12) и не отличается тем самым от описанного выше Импульсный характер сигнала сказывается лишь на виде функции неопределенности одного периода модуляции Рассмотрим в качестве примеров амплитудную модуляцию сигнала последовательностью прямоугольных и гауссовых импульсов.

Функция неопределенности для одного периода модуляции в случае прямоугольного импульса длительности определяется, как нетрудно убедиться, формулой

справедливой при Для случая гауссова импульса функция неопределенности равна

где эффективная длительность импульса.

Как видно из этих формул, функция неопределенности для одного периода модуляции (или для одиночного импульса) имеет максимум в начале координат и монотонно уменьшается с ростом (рис. 1.1.). При уменьшении длительности импульса спад по оси происходит более резко, так что максимум функции неопределенности в этом направлении обуживается; изменения по оси носят обратный характер.

Как видно из предыдущего, получение высокой разрешающей способности по дальности требует укорочения импульса, что, в свою очередь, приводит при периодическом импульсном сигнале с ограниченной пиковой мощностью к снижению его средней мощности. В связи с этим для расширения сректра зондирующего сигнала в настоящее время вместо укорочения импульсов часто применяется дополнительная внутриимпульсная частотная и фазокодовая модуляция.

Для частотно-модулированного импульса, частота которого изменяется во времени линейно, имеем

скорость изменения частоты.

Для одного периода частотно-модулированного импульсного сигнала функция автокорреляции будет равна

Обычно длительность импульса велика по сравнению с шириной пика функции неопределенности по оси

где девиация частоты в пределах импульса. -связи с этим, если интересоваться около главного максимума, то и

где спектр функции

Как видно из (1.2.26), в этом случае, как и при частотной модуляции непрерывного сигнала, имеется зона неопределенности вдоль (прямой которая из-за больших а практически совпадает с осью Формула (1.2.26) позволяет также определить закон амплитудной модуляции (форму импульса), который обеспечивает получение желаемой функции неопределенности. Так, например, для убывания по гауссову закону требуется в качестве зондирующего сигнала взять последовательность импульсов также колокольной формы. Таким образом, линейная внутриимпульснаямодуляция частоты позволяет путем подбора закона амплитудной импульсной модуляции получить желательный закон изменения функции неопределённости вдоль оси

Обращаясь к фазокодовой манипуляции, отметим, что при импульсном излучении она дает, вообще говоря, худшие результаты, чем при непрерывном излучении, поскольку в этом случае при смешении принятого и опорного импульсов часть кодовых интервалов не перекрывается, что приводит к увеличению остаточного уровня функция Удалось построить [13] двоичные

импульсные коды, у которых величина этого уровня имеет порядок (коды Баркера). Однако такие коды существуют лишь для Для больших которые требуются для существенного повышения разрешающей способности при длинных импульсах, этот уровень имеет величину что во многих случаях недостаточно. Выходом из этого положения является, по-видимому, использование специально подобранной неоптимальной (с точки зрения надежности обнаружения) обработки сигнала при приеме, которая позволяет, однако, понизить уровень боковых лепестков функции неопределенности. Другим выходом является применение кодов с более высоким основанием, и в частности четверичного кода [15], который и при импульсном сигнале позволяет получить нулевые «остатки» функции неопределенности.