Файл: Ширман, Я. Д. Разрешение и сжатие сигналов.pdf

от цели создает разонаисное напряжение на контуре. Разностные ча­ стоты в каналах первого, второго и т. д. смесителей

в течение большей части длительности импульса существенно расстрое­ ны относительно резонансной частоты контура. Если сигнал от цели В приходит с запаздыванием (/п -+- ѵ/я) т„, где ѵ < п — целое число, то максимальный радиоимпульс будет на выходе ѵ-го смесителя. Со­

лагал вручную менять задержку закона модуляции гетеродинного

в отличие от изображенной на рис. 1.4.28 не содержала электронного коммутатора, а предусматривала объединение нагрузок детекторов с целью взаимного подавления пассивных помех в различных кана­ лах. При этом теряется разрешающая способность, которую можно восстанавливать искусственным путем.

Перечисленные методы приема характеризуются наличием частот- но-модулированиых гетеродинов и могут быть названы гетеродинны­ ми. Для одновременного просмотра всей дальности в режиме обзора гетеродинные схемы должны быть многоканальными. Число каналов растет с увеличением укорочения, что ограничивает исполь­ зование гетеродинных методов. В режиме сопровождения одной или

§ 1.4.7. ОПТИМАЛЬНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ НЕКОТОРЫХ РАЗНОВИДНОСТЕЙ ШИРОКОПОЛОСНЫХ РАДИОСИГНАЛОВ

Условие постоянства амплитуды в пределах зондирующего радио­ импульса, облегчающее конструирование передатчика, выполняется для произвольных колебании вида

ранее, возможно линейно-ломаное, соответствующее ступенчатому изменению частоты. Примером может служить хотя бы закон измене­ ния фазы сигнала (см. рис. 1.4.21). Оптимальная обработка такого сигнала может быть осуществлена фильтром с «контурным съемом». Возможен неоптпмальный прием путем некогереитного суммирова­ ния продетектированных импульсов приемных каналов, оптимальных для отдельных участков их спектра (канально-оптимальный прием).

Наряду с плавным и линейно-ломаным возможно ступенчатое из­ менение фазы, т. е. изменение частоты по закону суммы дельта-функ­ ций:

Уравнение (3) соответствует фазомаинпулпрованному колебанию с из­ менениями фазы на Дфг в моменты времени Д-.

Ниже рассматриваются некоторые возможные пути использования фазовой манипуляции в передатчике радиолокатора:

а) хаотическая фазовая манипуляция; б) фазовая манипуляция, аппроксимирующая закон частотной моду­

ляции; в) фазовая манипуляция по равномерным и, в частности, по коррек­

тирующим кодам.

Получение хаотической фазовой манипуляции можно представить, напри­ мер, следующим образом. Пусть имеется М передатчиков, работающих на одной и той же частоте f0, и эти передатчики последовательно один за другим создают радиоимпульсы длительностью т0 со случайными начальными фазами. Общая длительность импульса получается равной тн = Мт0.

В процессе приема возможна оптимальная фильтрация полученного состав­ ного радиоимпульса как единого целого, если взаимные разности фаз запоми­ наются при излучении (с тем, чтобы реализовать оптимальное суммирование). Это может быть осуществлено, например, путем:

1)использования синхронного детектирования в момент излучения;

2)получения М пар видеоимпульсов, амплитуды которых пропорциональ­ ны синусу и косинусу угла сдвига фаз каждого излучаемого элементарного им­ пульса относительно опорного напряжения;

3)растяжения этих видеоимпульсов на весь период посылки для управле­ ния соответствующими фазовращателями;

4) оптимального суммирования М сдвинутых по времени и совмещенных по фазе составных радиоимпульсов.

Разрешающая способность по дальности при таком методе будет определять­ ся величиной, меньшей чем сти/2 = /Ист0/2, так как основной пик длительностью

МГ\/М — 1. Чем больше М, тем меньше уровень «остатков». Описанная обра­ ботка применима, например, при использовании независимых маломощных ге­ нераторов, излучающих иекогерентные импульсы [22].

Перейдем к рассмотрению возможностей фазовой манипуляции, аппроксимирующей закон частотной модуляции. Будем исходить нз кривой изменения фазы в функции времени (рис. 1.4.30) при линейной частотной модуляции, дающей, как известно, сравнительно равно­ мерный спектр*). Отмечая точки на кривой cp (t), соответствующие зна­ чениям фазы, кратным я, проведем аппроксимирующую ломаную линию, соответствующую ступенчатому закону изменения фазы, с не­ кратными длительностями участков радиоимпульсов между двумя со­ седними ее коммутациями.

На рис. 1.4.31, а показан модулирующий множитель, преобразую­ щий колебание несущей частоты в фазоманипулированное колебание.

Рис. 1.4.31, б поясняет графический расчет огибающей напряжения на выходе оптимального фильтра в произвольный момент времени 4 как алгебраической суммы положительных и отрицательных отрезков Wlt W4, \Ѵ3. Можно показать, что этот расчет с точностью до множи­ теля соответствует формуле [(34), § 1.1.3].

Временную задержку, соответствующую расстоянию между съемами, целесообразно выбрать кратной периоду колебаний высокой частоты. Если на линию действует короткий импульс, снимаемый с первого от­ вода, задержанный импульс возбуждает колебания контура. Снимае­ мый со второго отвода импульс должен погасить эти колебания и воз­ будить колебания в противофазе**).

Одним из возможных методов фазовой манипуляции является ме­ тод манипуляции по равномерным корректирующим кодам, рекомен­ дуемый для временных измерений [29, 30]. Корректирующие коды были введены Шэнноном, Хеммингом, Элайсом, Вагнером, Хаффмэном и др. с целью обнаружения и исправления ошибок передачи информа­ ции [26, 27]. В корректирующих кодах добавляются избыточные сим­ волы, позволяющие обнаружить ошибки в определенном числе симво­ лов и исправить ошибки меньшей кратности. Использование равно­ мерных кодов для временных измерений имеет свою специфику.

*) Подобный переход к фазоманипулированным колебаниям от частотномодулированных с равномерным спектром часто используется в последнее вре­ мя рядом исследователей [77, 93, 131].

**> Описываемый способ не является единственно пригодным для формирования импульсной характеристики с использованием съема на контуры.

И н т е г р а л ь н о е в ы р а ж е н и е э ф ф е к т а ф и л ь т ­

іц,

где Ѵѵ_(і — элементы импульсной характеристики оптимального филь­ тра. При оптимальной фильтрации

где А и л’о — постоянные. Величину ѵ0 можнопринять для определен­ ности равной числу М элементов кода (фильтр с минимальной задерж­