12. ДИСПЕРСНЫЕ ЦЕЛИ И КАНАЛЫ
В гл. 9 и 10 рассматривались медленно флуктуирующие точечные цели. В гл. 11 рассмотрены точечные цели, которые могут флуктуировать с произвольной скоростью. В настоящей главе рассмотрим медленно флуктуирующие цели, протяженные по дальности.
Типичный случай иллюстрируется рис. 12.1. Излучается кратковременный импульс, представленный на рис. 12.1, а.Конфигурация цели изображена на рис. 12.1, б. Поверхность цели неровная, вследствие чего часть энергии отражается в направлении приемника. Цель имеет протяженность (измеряемую в единицах времени распространения сигнала). Чтобы выразить отраженный сигнал в аналитической форме, разобьем цель на полоски шириной Принимаемый эхо-сигнал от каждой такой, полоски является суперпозицией ряда отраженных сигналов и поэтому его огибающую можно представить комплексной гауссовой случайной величиной. Так, огибающую эхо-сигнала, принимаемого от первой полоски, можно записать в виде
огибающую эхо-сигнала от второй полоски — в виде
и т. д. При этом комплексная огибающая эхо-сигнала от цели равна
Видно, что она состоит из задержанных (запаздывающих) копий огибающей излученного сигнала, которые взвешиваются с комплексными гауссовыми величинами и суммируются. Типичная форма огибающей принятого эхо-сигнала показана на рис. 12.1, в. По сравнению с огибающей излученного сигнала она растянута во времени (или по дальности), и поэтому цель этого типа называют целью с рассеянием по дальности. Широко используются и такие определения, как цель с рассеянием по запаздыванию и дисперсная цель.
В этой главе рассматриваются вопросы обнаружения и оценки параметров целей, протяженных по дальности. В § 12.1 развита количественная модель для целей и каналов, протяженных по дальности, и показано, как цель и каналы этого типа вызывают
Рис. 12.1. Модель цели (канала) с рассеянием по дальности: а — огибающая излученного сигнала; б - конфигурация цели; в — огибающая принятого сигнала (сдвинуто начало отсчета).
частотно-селективные замирания. В § 12.2 кратко рассмотрены структурные схемы оптимального приемника. В § 12.3 изложена концепция частотно-временной дуальности. Принцип дуальности позволяет свести все каналы с рассеянием по дальности к эквивалентным каналам с допплеровским рассеянием. При этом можно непосредственно использовать все результаты гл. 11. В § 12.3 обсужден также ряд приложений принципа дуальности к частным случаям обнаружения и оценки. Наконец, в § 12.4 дана сводка основных результатов.