7.6.3. Дискриминатор с дифференцированием опорного сигнала

Техническая реализация подобного дискриминатора при импульсном излучении вызовет, по-видимому, серьезные затруднения.

Рис. 7.20. Производная модулирующего сигнала и ее модуль.

Если узкополосная фильтрация сигнала осуществляется на промежуточной частоте, то умножение на продифференцированный опорный сигнал всегда имеющий положительные и отрицательные значения (рис. 7.20,а), может быть осуществлено путем умножения сигнала с выхода смесителя на функцию (рис. 7.20, б) и изменения фазы усиливаемого сигнала в момент перехода функции через нуль.

Возможно, что более простой с технической точки зрения окажется схема дискриминатора с синусным и

косинусным каналами и фильтрацией принятого сигнала на низкой частоте, аналогичная соответствующим схемам обнаружителей Эта схема показана на рис. 7.21 и по выполняемым ею операциям полностью эквивалентна схеме рис. 7.2. Образование корреляционных интегралов (умножение на опорные сигналы и фильтрация) осуществляется в ней на низкой частоте.

Рис. 7.21. Блок-схема оптимального дискриминатора с квадратурными каналами: 1 — предварительный усилитель; 2 — когерентный гетеродин; 3 — фазовый детектор; 4 — фазовращатель на ; 5 - управляемый генератор опорных сигналов; 6 — перемножитель; 7 — узкополосный низкочастотный фильтр; 8 — схема сложения.

Необходимость использования двух каналов с квадратурными смесителями обсуждалась в гл. 4. В каждом из этих каналов дискриминационная характеристика может быть создана, конечно, и с помощью двух расстроенных по задержке каналов и с помощью переключения опорных сигналов. Преимуществом подобного рода схемы для случая когерентного излучения по сравнению со схемой рис. 7.2 и ее приближений может явиться возможность измерения дальности одновременно нескольких целей при использовании лишь одного фильтра в каждом канале. Такой фильтр, осуществляющий накопление сигнала сразу по всем дальностям, может быть реализован с помощью потенциалоскопа.

Так как операции схем рис. 7.2 и 7.21 полностью совпадают, то для последней сохраняются все полученные

ранее результаты. Это относится и ко всем возможным способам приближенной реализации схемы рис. 7.21, аналогичным рассмотренным ранее для случая фильтрации в одном канале на промежуточной частоте. Рассмотрим для иллюстрации схемы с дифференцированием случай, когда импульс сигнала имеет «осинусоидальную форму

где длительность эквивалентного прямоугольного импульса, связанная с длительностью импульса по нулям То соотношением

Будем считать, что опорный сигнал первого канала совпадает по форме с импульсом сигнала а опорный сигнал второго канала представляет собой два примыкающих друг к другу одинаковых прямоугольных импульса длительности один из которых имеет положительную, а другой отрицательную полярность. В варианте построения дискриминатора с фильтрацией по промежуточной частоте такой сигнал генерируется в виде прямоугольного импульса длительности в центре которого осуществляется изменение фазы фильтруемого сигнала либо гетеродинного напряжения на . Если опорные импульсы второго канала имеют не прямоугольную форму, а представляют собой две примыкающие друг к другу четверти синусоиды, то, очевидно, мы имеем полное согласование формы модуляций опорного и зондирующего сигналов.

В рассматриваемом случае функции имеют, вид

Средний квадрат ширины спектра для косинусоидального импульса есть

а необходимые для подстановки в формулу для спектральной плотности величины равны

Как следует из (7.5.3), систематическая ошибка в данном случае отсутствует, а эквивалентная спектральная плотность по (7.5.5)

Выражение (7.6.27) отличается от для случая совпадающих модуляций только множителем

характеризующим уменьшение крутизны дискриминационной характеристики и связанное с ним увеличение эквивалентной спектральной плотности. Зависимость от построена на рис. 7.22. При достаточно хорошем выборе длительности стробимпульса проигрыш, обусловленный несовпадением модуляций, практически несуществен, и при выборе соответствующей частотной характеристики фильтра рассматриваемая схема почти не отличается от оптимальной.

Рис. 7.22. Влияние несогласованности опорного сигнала с зондирующим на