5.7. Радиотехнические системы, инвариантные к комплексу помех

Инвариантными к воздействию помех называются такие радиотехнические системы (РТС), помехоустойчивость которых не изменяется (или меняется слабо) при резком изменении мощности помех. Понятие инвариантности РТС неоднократно обсуждалось в литературе [106, 115]. Известны примеры СПИ, инвариантных к действию некоторых помех. Например, в работе [115] приведена схема адаптивного приемника, инвариантного к действию узкополосных помех, имеющего структурную схему, близкую к структурной схеме приемника, представленного на рис. 5.4, при использовании частотных сигналов.

В связи с необходимостью построения различных РТС (передачи информации, радиолокационных, радиоуправления и др.), инвариантных к действию комплекса помех, большую роль в развитии теории таких систем играют работы, в которых исследуются вопросы приема сигналов на фоне неизвестных помех (помех с неизвестными свойствами). Круг проблем, которые решаются в подобных работах, получил название «синтез систем при априорной неопределенности». Методы решения подобных задач рассматриваются в большом числе работ (см., например, [16, 104, 188]).

Особое значение имеют системы, инвариантные к действию мощных помех, поскольку линейные методы обработки сигналов не позволяют успешно бороться с такими помехами. Наиболее распространенными помехами, предназначенными для подавления РТС, являются сосредоточенные шумовые, узкополосные, импульсные, структурные, т. е. те, которые были рассмотрены в данной главе. Можно предполагать, что этот комплекс помех будет наиболее распространенным и в будущем.

Результаты исследований, приведенные в данной главе, по помехоустойчивости РТС к комплексу перечисленных ранее помех позволяют высказать ряд рекомендаций по определению структуры инвариантной РТС и по выбору сигналов.

1. Помехоустойчивость РТС при воздействии сосредоточенных шумовых помех с равномерной спектральной плотностью мощности не зависит от типа используемых сигналов. Она полностью определяется базой сигналов и отношением мощности сигнала и помехи. Для повышения помехоустойчивости необходимо увеличивать базу сигналов.

2. Помехоустойчивость при действии мощных помех с неравномерным распределением энергии на частотно-временной плоскости может быть увеличена с помощью адаптивного приемника (рис. 5.3) по сравнению с помехоустойчивостью линейного приемника. Адаптивный приемник будет близок к инвариантному, так как его помехоустойчивость при малом числе помех слабо зависит от мощности помех (рис. 5.2). Адаптивный приемник учитывает различие между структурами сигнала и помехи на частотно-временной плоскости.

3. Помехоустойчивость РТС при действии узкополосных и импульсных помех и с использованием адаптивного приемника (типа представленных на рис. 5.3, 5.4) слабо зависит от структуры сигналов и будет зависеть в основном от реализации таких приемников. Реализация адаптивного приемника (рис. 5.3) будет наиболее простой в случае ДЧ сигналов первого порядка, так как их структура наиболее полно отвечает принципу работы адаптивного приемника.

4. Помехоустойчивость РТС при воздействии мощных структурных помех существенно зависит от типа используемых сигналов. Инвариантными системы будут только в случае ДЧ сигналов первого порядка.

5. При прочих равных условиях ДЧ сигналы первого порядка имеют преимущество перед другими сигналами, поскольку, во-первых, обеспечивают большую помехоустойчивость при действии структурных помех и, во-вторых, позволяют проще реализовать адаптивный приемник.

6. Возможность фильтрации мощных структурных помех с применением ДЧ сигналов и адаптивных приемников позволит решить

проблему электромагнитной совместимости однотипных РТС.

7. Помехоустойчивость РТС при воздействии комплекса помех зависит как от базы сигналов, так и от их структурных свойств. Поэтому выбор системы сигналов имеет существенное значение. Поскольку выигрыш в помехоустойчивости во всех случаях тем больше, чем больше база сигналов, то для построения РТС, помехоустойчивых относительно комплекса помех, необходимо применять системы сложных сигналов. Именно этим и объясняется повышенный интерес разработчиков современных РТС к системам сложных сигналов.