Файл: Засядкин Б.К. Оптимальное обнаружение и измерение параметров радиолокационных сигналов. Диаграммы неопределенности (конспект лекций).pdf

Сечение тела неопределенности прямоугольной когерентной пачки радиоимпульсов с постоянной мгновенной частотой коле­ баний плоскостью F = 0 приведено на рис. 22.

Наличие большого числа пиков функции р(т, F) по оси т может привести к неоднозначности измерения дальности. Для устранения неоднозначности период посылки Т выбирают боль­ ше максимального времени запаздывания отраженных импуль­

40

ности будет состоять из целого ряда пиков. То же самое будет

максимальная допплеровская частота больше частоты повторе­ ния импульсов.

Для устранения указанной неоднозначности частоту следо­ вания импульсов выбирают больше максимально возможной частоты Допплера отраженных сигналов.

Следовательно, тело неопределенности когерентной пачки (Смодулированных по частоте радиоимпульсов состоит из ряда сравнительно узких пиков, распределенных как по оси т, так и по оси F.

Рельеф такого тела с помощью градаций уровней представ­ лен на рис. 2.4.

Рис. 24

Как уже отмечалось, объем тела неопределенности Vf % остается постоянным при любой форме сигнала. Поэтому объем каждого ника уменьшается обратно пропорционально их обще­ му числу. При этом остается неоднозначность отсчета даль­ ности и скорости цели.

Эта неоднозначность устраняется, как указывалось выше, выбором режима работы радиолокатора.

41

§ 8. Тело неопределенности шумоподобного сигнала

изменения. Тело неопределенности сжимается в остроконечный

К2= 2ти-2Л/-р2< 1.

откуда высота слоя рассыпанной части объема

____1_

'" 2VaFV

Вэтой формуле т„ можно рассматривать как обычную дли­ тельность сигнала, а величину Л/ как ширину его спектра.

Эти величины определяют границы тела неопределенности.

Действительно, при сдвиге принимаемого и ожидаемого сигналов больше, чем на ± ти, функция р(т, F) обращается в пусть; при допплеровском сдвиге, большем, чем ширина спект­ ра, корреляция между сигналами также нарушается.

Приведенные рассуждения следует считать ориентировочны­ ми, так как ни один сигнал не может быть одновременно огра-

42

ничен во времени и по частоте. Однако при большом значении произведения тиЛ/ можно получить тем меньшие значения р вне пика, чем больше произведение тиДf. Желательно, чтобы это произведение было достаточно большим по величине.

Обсудим возможные способы приближения к такой идеали­ зированной картине.

цией (рис. 18), имеющий закономерный и сравнительно простой характер, этому требованию не удовлетворяет.

Если временной сдвиг при такой модуляции разрушает пик, то согласованный с ним по частоте сдвиг может привести к его восстановлению. Чтобы получить желаемое тело неопределен­ ности (рис. 25), существенна определенная хаотичность в зако­ не модуляции.

Подобную хаотичность можно наблюдать для отрезка шума

длительностью ти, имеющего полосу частот Д/^>— .

Однако при чисто шумовом сигнале вряд ли удастся до­ биться постоянного уровня р во всем прямоугольнике 2тн2Д/ (за исключением пика). Чисто шумовой сигнал имеет, кроме того, переменную амплитуду, что нежелательно с точки зрения работы генераторов при оптимальном уровне мощности. Поэто­ му «шумоподобный» характер сигнала желательно обеспечить путем закономерного изменения фазы в пределах радиоимпуль­ са, т. е. нелинейной модуляцией или фазовой манипуляцией.

§ 9. Тело неопределенности фазо-кодоманипулированных (ФКМ) сигналов

При использовании фазо-кодовой манипуляции сигнал со­ стоит из сомкнутых прямоугольных радиоимпульсов (дискре­ тов) длительности тд, начальные фазы которых меняются от дискрета к дискрету по некоторому коду (например, начальные

Следовательно, дальность действия РЛС будет значительно больше, чем дальность действия станции, работающей одиноч­ ными импульсами при одной и той же вероятности правильного обнаружения и вероятности ложной тревоги.

Ал

произвольной. Выбор последовательности производится таким образом, чтобы получить желаемый вид функции:

Вид функции автокорреляции зависит от типа кода. Суще­ ствует много типов кодов. Мы рассмотрим два двоичных кода, применяемых наиболее широко: код Баркера и код нулевой последовательности максимальной длительности.

Тело неопределенности сигнала, модулированного кодом Баркера

Двоичным называется такое кодирование, в котором берёт­

Как видно из вышеприведенного выражения, колебание ч2(0 отличается от колебания ^(t) только на разность фаз, равную и.

Пусть фазоманипулированный сигнал запишется в виде:

u(t) = £/f (t) — Udt e , (3.27)

где i — 1, 2, 3, ..., N.

Величины di могут принимать значения ±1.

По определению, кодом Баркера называется такой код, ко­ торый удовлетворяет следующим правилам:

44