Файл: Супряга Н.П. Радиолокационные средства непрерывного излучения.pdf

\

датчик, который излучает сигналы с высокой стабиль­ ностью частоты. На наземном пункте размещается прием­ ная аппаратура, в состав которой входят генератор эта­ лонной частоты (высокой стабильности) и измеритель частоты Допплера. Эталонный генератор вырабатывает

передатчика или отличающейся от нее на постоянную величину. Сравнивая частоты сигналов бортового и эта­ лонного генераторов, выделяют частоту Допплера, по которой определяют скорость движущегося объекта.

На рис. 18 приведена упрощенная структурная схема беззапросной допплеровской системы с двукратным пре­ образованием частоты. Схема приемника построена так, чтобы на результаты измерений не влияла нестабиль­ ность гетеродина.

Принятый высокочастотный сигнал частотой fo усили­ вается в УВЧ и подается на первый смеситель См1. Сюда же подводится сигнал от гетеродина частотой fr. После усиления в усилителе промежуточной частоты УПЧ1 на второй смеситель подается сигнал частотой fn4\~fo — / г ±

47

±f} ( . Сюда же подводится преобразованный сигнал эта­

мерения скорости движущегося объекта. Из последнего равенства следует, что выходные колебания не зависят от частоты гетеродина. Следовательно, его нестабиль­ ность не сказывается на точности измерений.

Если частота f0 равна частоте п/3 , то на выходе УПЧ2 получится частота Допплера fR. При удалении объекта она будет изменяться от 0 до /д .Макс-

Чтобы можно было определить направление движе­ ния объекта, величину п/э выбирают исходя из следую­ щего соотношения:

объект приближается к наземной станции, если же знак обратный — объект удаляется от станции.

Запросная система работает следующим образом (рис. 19). Наземный передатчик излучает сигналы, кото­ рые принимаются и ретранслируются приемопередатчи­ ком, установленным на движущемся объекте. Наземный приемник улавливает ретранслированные сигналы. Здесь

Приемник

[Измери­

тель

Кчастоты/

Рис. 19. Структурная схема запросной допплеровской системы

48

они сравниваются с сигналом наземного передатчика, в результате чего выделяется сигнал частоты Допплера. По величине допплеровского сдвига частоты определяет­ ся скорость движения объекта.

Преимуществом этой системы перед описанной ранее является то, что здесь используется только один ста-

Умножитель

flf,*fg) ")

Рис. 20. Структурная схема бортового приемопередатчика

бильный генератор (наземный). К недостаткам ее следует отнести трудность осуществления развязки приемного

ная и передающая), либо предусматривается работа их на разных некратных частотах.

В последнем случае схема бортового приемопередат­

этого выражения частоту Допплера можно записать в следующем виде:

Системы, работающие по отраженному сигналу, по мнению иностранных специалистов, могут использовать­ ся для обнаружения и слежения за искусственными спут­ никами Земли. Например, одна из зарубежных допплеровских систем позволяет по одному витку спутника об­ наружить объект и определить параметры его орбиты. Она состоит из одной наземной передающей станции и нескольких наземных приемных станций. Передающая станция имеет веерообразную диаграмму направленно­ сти антенны, состоящую из трех лучей. Приемные стан­ ции имеют аналогичные диаграммы направленности ан­ тенн. Попадание спутника в каждый луч передающей станции сразу же фиксируется приемными станциями, которые определяют допплеровский сдвиг частоты.

Одним из важных элементов всех допплеровских си­ стем является приемо-измерительный тракт, осуществ­ ляющий выделение и обработку сигнала, несущего ин­ формацию. В зависимости от вида применяемого приемоизмерительного тракта допплеровскне системы можно разделить на две группы: системы, в которых к измери­ телю частоты одновременно пропускается сигнал с лю­ бым значением частоты Допплера, и системы, в которых одновременно пропускается только небольшой спектр частот.

Системы первой группы могут быть одноканальными и многоканальными. Одноканальные требуют большой полосы пропускания приемника, что может снизить его чувствительность и помехоустойчивость. Во многоканаль­ ных устройствах, представляющих собой набор узко­ полосных фильтров, перекрывающих весь допплеров­ ский диапазон частот, помехоустойчивость системы в целом выше.

Приемо-измерительный тракт второй группы доппле­ ровских систем должен представлять собой цепочку, в которой после высокочастотных каскадов приемника включается следящий фильтр с узкой полосой пропус­ кания. Частота настройки этого фильтра может изме-

50

Мяться в соответствии с изменением частоты сигнала. Кроме того, схема содержит систему поиска, необходи­ мую для обнаружения сигнала и первоначальной на­ стройки на частоту сигнала следящего фильтра. Систе­ мы со следящим фильтром рассматриваются ниже.

4. МЕТОДЫ АНАЛИЗА СПЕКТРА СЛОЖНОГО СИГНАЛА

В отличие от импульсных радиолокационных систем, где цели различаются по времени поступления отражен­ ных от них импульсов, в ЧМ радиолокаторе сигналы от нескольких целей поступают на вход приемника одно­ временно и непрерывно. В результате на выходе прием­ ника формируется спектр дальномерных частот. Чтобы

ного сигнала в гармонический спектр и позволяет опре­ делять частоты и амплитуды составляющих спектра. Основой анализатора спектра является гармонический резонатор, в качестве которого могут использоваться электрический резонансный или полосовой фильтр с по­ стоянными параметрами, пьезоэлектрический или иной

осуществляться одновременно и последовательно. Для одновременного анализа необходим набор гармониче­ ских резонаторов, на которые исследуемый сложный сигнал воздействует одновременно и непрерывно (рис. 21). В этом случае весь диапазон исследуемых час­ тот равномерно разбивается на участки; на частоту каж­ дого участка настроен свой резонатор. Таким образом, чем больше таких участков, тем больше потребуется ре­ зонаторов.

При одновременном анализе съем показаний с выхо­ дов резонаторов может осуществляться либо на несколь-