Файл: Тверской, В. И. Дисперсионно-временные методы измерений спектров радиосигналов.pdf

Она аналогична -сумме в фигурных скобках (4.3.2) и получена путем вычисления разности соответствующих величин, в которых (Q—соо) заменено на (Q—ш0—я/т) и (Q—соо+я/т). Сравнивая выражения (4.5.3) и (4.3.2), можно видеть, что при введении обработки сущест­ венно уменьшается вклад поправочных членов и амплитудно-частот­ ная характеристика анализатора, а также форма отклика '(вблизи точки й = юо) целиком определяются функцией (4.5.1).

Для вычисления значений отклика в точках Q, лежащих вдали от его центра, следует первое слагаемое в (4.5.3) представить в -соот­ ветствии с экспоненциальной записью весовой функции в виде двух интегралов, а затем к каждому из них применить формулу (4.4.2).

В этих интегралах величина (£2—too) заменяется -соответственно на

ное™ функций К(а), а (со). В этом случае введение обработки прак­ тически не -влияет на динамический диапазон; для него -сохраняют

■силу оценки, полученные в § 4.4. Например, при осциллирующем ха­

рактере этих функций изменяется лишь форма основного и ложных

откликов. -Величина динамического диапазона, как и в отсутствие

обработки, ограничена отношениями 2KolKou h{b)!h{b). При нали­ чии узких выбросов /((со), -а(со) (сравнимых по ширине с Дсоо) для

динамического диапазона сохраняет силу оценка (4.4.8).

Рассмотрим особенности частотно-весовой обработки сигнала. Она осуществляется за счет прохождения гете­ родинных импульсов через полосовой формирующий фильтр перед подачей их на смеситель анализатора. Чтобы выявить в достаточно наглядной форме влияние обработки (в частности, параметров формирующего фильтра) на характер выходного отклика, предположим, что на выходе смесителя анализатора амплитуда сигна­ ла промежуточной частоты линейно зависит от ампли­ туды как анализируемого, так и гетеродинного сигналов.

Спектр гетеродинного сигнала на выходе смесителя

с линейной во времени модуляцией частоты заполнения, a .//(со)— комплексный коэффициент передачи форми­ рующего фильтра. При подаче на вход анализатора гар­ монического колебания спектр радиоимпульса промежу-

137

точной частоты, соответствующего одной выборке, будет отличаться от спектра гетеродинного сигнала лишь сме­ щением по частоте. Если, например, промежуточная ча­ стота равна разности частот гетеродинного и входного сигналов, спектр радиоимпульса промежуточной часто­

для вычисления отклика можно использовать реше­ ния, полученные в § 4 .!—4.4. При линейной фазовой ха­ рактеристике формирующий фильтр производит только постоянную задержку гетеродинного сигнала, что не ска­

теристика ДДДо) формирующего фильтра имеет нелиней­ ную в зависимости от частоты составляющую lFri(©)

В соответствии с этими замечаниями для значений Q, лежащих вблизи ©о, форма отклика определится функ­ цией (4.3.2), в которой следует величину М(©) заменить на Af(©)<Ri(©g+©—©о). Примерная АЧХ формирующего фильтра изображена на рис. 4.1Е Начальной и конеч­ ной мгновенным частотам гетеродинного радиоимпульса соответствуют точки ©g и ©g+st. Относительный уровень R (a) в точках ©g и ©g+ sr мал. Поэтому для точек П,

138

соответствующих |хо|<П [см. (4.3.1)], отклик практи­ чески полностью определяется интегралом

^Af (Q—|—S'Я) г (соя-)- Q— Ю0 —}- 5-Я) exp [— jX(Q — <o0)] dX,

о

(4.5.6)

Это справедливо при не слишком крутых скатах АЧХ формирующего фильтра. Если используется фильтр с крутыми скатами АЧХ, то за счет увеличения произ­ водных R '(ю) вблизи границ полосы линии возрастает вклад поправочных членов, аналогичных последнему слагаемому в формуле (4.3.2). Кроме того, в областях скатов АЧХ становится более заметным влияние нели­ нейной составляющей TF,-i (со) фазового сдвига фильтра, которая изменяется тем быстрее, чем круче скаты. Использование подобных фильтров приводит к дополни­ тельным искажениям отклика.

Если фазовая_ характеристика формирующего филь­ тра линейна, то ТА (со) заменяется на 7? (со). В этом слу­ чае характеристика имеет такой же характер, как при амплитудно-импульсной весовой обработке сигнала. Ве­ совому множителю Л (Я) эквивалентна функция i?(cog + + s>.). В общем случае следует иметь в виду, что в пра­ вильно сконструированном фильтре влияние величины ЧАфсо) на характер выходного отклика сколько-нибудь ощутимо лишь в узких участках вблизи граничных частот фильтра, где относительный уровень 7?(со) мал (изменения lFri(co) могут быть сравнимы с я/2). Очевид­ но, вклад в величину (4.5.7) интегралов по указанным участкам также мал и характер Б(соо) существенно не меняется.

Приведенные соображения сохраняют силу при оцен­ ке формы отклика вблизи его центра. Это обусловлено весьма незначительным изменением весовой функции в интеграле (4.5.6) при относительно малых по сравне­ нию с |хт| приращениях |Q—coo| ( в этом легко убедить­

139

ся, рассматривая рис. 4.11; при Q= m0 весовая функция определяется отрезком кривой R(co) между точками cog и cog+sx; сдвиг начала и конца этого отрезка, напри­ мер, на 0 , 0 1 |sx| h - 0 , 0 2 | s x | мало изменит форму весовой функции). С вполне достаточной для практики точ­ ностью форму отклика вблизи его центра можно опи­ сать функцией

г

^R (o)g “f- зЯ) ЯИ (Q—j—$Я) ехр [— j Я (П— оу0)| d'k-

о

Когда справедливы, например, соотношения (1.1.4),

этом интервал [cog, (Dg+sx] целиком перекрывает полосу прозрачности формирующего фильтра, отклик совпада­ ет с импульсной реакцией последнего.

Значения отклика при больших расстройках ]Q—юо| можно определить с помощью формулы (4.4.3), в кото­ рой функцию М(со) следует просто заменить на

М ( ( о ) H((Og+ CO—(Оо).

Рассмотрим структуру отклика в этом случае. Пусть, например, расстройка |Q—соо| имеет порядок |sx|/2.

порядок R (со)maxОчевидно, относительная величина от­ клика при таких расстройках равна l/x|Q—«о|, т. е. остается такой же, как в отсутствие обработки. Посколь­ ку приращениями R(co) в интервалах частот протяжен­ ностью Дюо можно, как правило, пренебречь, форма оги­ бающей отклика для больших расстроек |Q—too| опре­

что при приближении точки Q к coa+sx/2 или к юсу—sx/2, скорость убывания огибающей отклика становится мень­ ше и при соответствующей форме кривой R (со) в ука­ занных точках возможен подъем огибающей. Этот вы­ вод частично совпадает с результатами, полученными в [15].

140