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

ОГЛАВЛЕНИЕ

П р е д и с л о в и е .............................................................................................

3

Ч А С Т Ь

I

ОСНОВЫ РАЗРЕШЕНИЯ КОГЕРЕНТНЫХ СИГНАЛОВ ПО ВРЕМЕНИ

ЗАПАЗДЫВАНИЯ Н ТЕХНИКА СЖАТИЯ РАДИОИМПУЛЬСОВ

Г л а в а

1.1.

Вероятностная

трактовка разрешающей способности . . .

7

§ 1.1.1. Виды разрешающей способности и характеристики качества

8

разрешения..................................................................................................

§ 1.1.2. Исходные положения к анализу квазиполного разрешения —

12

обнаружения................................................................................................

§ 1.1.3.

Анализ обнаружения на фоне белого гауссова шума и т ме­

шающих сигналов со случайными амплитудами и начальными фа­

18

зами

.............................................................................................................

Г л а в а 1.2.

Анализ оптимального разрешения по временному положению

31

§ 1.2.1.

Примеры разрешения

сигналов, отраженных

от конечного

32

числа близко расположенных объектов.

расположен­

§ 1.2.2.

Обнаружение точечной радиолокационной цели,

35

ной в протяженном облаке распределенных отражателей.................

§1.2.3. Оптимальная

фильтрация

прямоугольного радиоимпульса

в условиях распределенных мешающих отражений. Сравнение с дру­

39

гими видами фильтрации..........................................................................

сигнала с прямоугольным ампли­

§1.2.4.

Оптимальная фильтрация

43

тудно-частотным спектром.

Г л а в а

1.3.

Принципы

реализации оптимальных фильтров. Разрешение

46

сигналов без внутриимпульсной модуляции ...........................................

§ 1.3.1. Оптимальное суммирование........................................................

47

§1.3.2. Использование суммирования для формирования импульс­

ных характеристик фильтров...................................................

49

§ 1.3.3. Фильтры, реализующие разрешение перекрывающихся пря­

52

моугольных радиоимпульсов

(без внутринмпульсной

модуляции).

§ 1.3.4. Дифференцирование с помощью колебательного

контура как

элемент обработки

при

разрешении......................................

54

Г л а в а

1.4.

Оптимальная фильтрация широкополосных радиоимпульсов

57

и возможности ее использования в радиолокации ...............................

§1.4.1.

Оптимальная фильтрация

колокольного радиоимпульса, час-

тотно-модулированного по линейному закону....................

58

§1.4.2. Оптимальная фильтрация прямоугольного радиоимпульса,

частотно-модулированиого по линейному закону..............

61

§1.4.3. Оптимальная фильтрация некоторых разновидностей частот-

но-модулированиых

радиоимпульсов....................................

65

§ 1.4.4.

Принципы построения оптимальных фильтров для частотно-

69

модулированных радиоимпульсов на идеальныхлиниях задержки.

§ 1.4.5. О требованиях к стабильности закона модуляции при опти­

78

мальной фильтрации

частотно-модулированныхрадиоимпульсов.

§ 1.4.6.

О методах приема частотно-модулированных радиоимпульсов,

83

которые не сводятся непосредственно к их оптимальной фильтрации.

§1.4.7.

Оптимальная фильтрация

некоторых

разновидностей широ­

86

кополосных радиосигналов........................................................................

§ 1.4.8'.-. Преимущества использования широкополосных радиоимпуль­

91

сов и их оптимальной фильтрации........................................................

Г л а в а

1.5.

Анализ

возможностей формирования

заданных импуль­

92

сных характеристик на диспергирующих линиях задержки....................

§ 1.5.1.

Постановка задачи о распределенном съеме с диспергирующей

93

линии задержки...........................................................................................

§ 1.5.2.

Вычисление весовой функции в случае искажающей линии .

94

§1.5.3.

Графоаналитический расчет формы съема

...............................

96

§ 1.5.4. Особенности

построения фильтров с распределенным съемом

98

и фильтров с естественной дисперсией...................................................

§ 1.5.5. Возможности управления законом дисперсии электрических

100

линий задержки с распределенными параметрами............................

§1.5.6. Метод «запаздывающей мгновенной частоты» и его исполь­

103

зование для анализа дисперсионных систем............................................

Г л а в а

1.6.

Анализ влияния амплитудно-частотного спектра на выходной

107

сигнал. Боковые лепестки укороченного радиоимпульса

.......................

§ 1.6.1.

Вариационные задачи оптимизации амплитудно-частотных

спектров. Условие

отсутствия

фазовой

модуляции

укороченного

108

радиоимпульса..............................................................................................

боковых лепестков

§ 1.6.2. Скругление спектра и уровень

114

§ 1.6.3.

Влияние осцилляций спектра на эффект укорочения. . . .

118

§ 1.6.4. Влияние закона частотной модуляции в пределах радиоим­

119

пульса на частотный спектр и эффект укорочения............................

Г л а в а

1.7.

Первые эксперименты

по сжатию широкополосных радио­

121

импульсов

..........................................................................................................

§1.7.1. Сжатие

радиоимпульсов в фильтрах

с дискретным съемом.

121

§ 1.7.2. Сжатие радиоимпульсов в фильтрах с распределенным съемом

124

и с естественной дисперсией.....................................................................

съему» и

с

сопряженными

§1.7.3. Эксперименты по «контурному

126

фильтрами «ключ» •— « зам о к » ...............................................................

§1.7.4. Опыты по' радиолокации реальных целей с использованием

127

оптимальной

фильтрации широкополосных

радиоимпульсов. . .

§ 1.7.5. Опыты по разрешению элементов ц е л и .....................................

129

Г л а в а

1.8. Современное состояние

техники

сжатия

радиоимпульсов

134

§ 1.8.1. Фильтры сжатия с дискретным съемом на ультразвуковых

136

недиспергирующих линиях задержки.....................................................

§ 1.8.2.

Фильтры сжатия с естественной дисперсией на ультразвуко­

142

вых

волноводах............................................................................................

§ 1.8.3.

Магнитоакустические фильтры сж атия......................................

149

§ 1.8.4.

Оптико-акустические фильтры сжатия........................................

(спинового) эха

158

§ 1.8.5. Использование эффекта

параметрического

162

для

сжатия

радиоимпульсов..................................................................

§1.8.6. Принципы получения больших сжатий......................................

171

Г л а в а

1.9.

Использование сжатия сигналов при спектральном анализе

174

§ 1.9.1.

Принципы спектрального анализа с использованием техники

174

сжатия.................................................

: ......................................................

§ 1.9.2.

Приложение спектрального анализа со сжатием к обнаруже­

180

нию сигналов с неизвестной частотой колебаний..............................

§ 1.9.3. Особенности анализа последовательностей периодически сле­

182

дующих радиоимпульсов............................................................................

когерентных сигналов...............................................................................

185

§2.1.1. Оптимизация совместного приема в нескольких точках про­

186

странства ......................................................................................................

§2.1.2.

Закономерности прйема в двух точках пространства. . . .

189

§2.1.3.

Модели распределенных антенн н источников шума. . . .

191

§ 2.1.4.

Разрешение на сплошном линейном раскрыве с дельта-корре-

лнрованнымн шумовыми источниками...................................................

196

§2.1.5. Особенности обработки принимаемых колебаний в условиях

204

изотропного шумового

поля (двухэлементная система)..................

§2.1.6.

Разрешение на поверхностных («объемных») раскрывах . .

206

§2.1.7.

Разрешение

по

поляризации......................................................

209

§ 2.1.8.

Влияние дискретной структуры антенны на угловое разреше­

214

ние .................................................................................................................

§2.1.9. Особенности пространственно-временного разрешения широ­

216

кополосных с и гн ал о в

.............................................................................

§2.1.10. Разрешение по направлению прихода и кривизне фронта

220

волны..............................................................................................................

§ 2.1.11. Оптимизация разрешения при наличии случайного иеэнерге-

222

тического параметра мешающего сигнала.............................................

§2.1.12. Качественные показатели квазиоптимального обнаружения

полезного сигнала па фоне мешающего со случайным неэнергетичес-

227

кпм

параметром.

...............................................................................

л а в а 2.2. Закономерности

разрешения колебаний с различной сте­

234

пенью когерентности

..................................................................................

§ 2.2.1.

Обнаружение.узкополосного когерентного колебания на фоне

235

мешающего пекогерептного.........................................................................

плитудой и начальной фазой...................................................................

(или узкополосного) коге­

239

§ 2.2.3. Обнаружение

широкополосного

241

•

§ 2.2.4. Обнаружение

некоторых видов

некогерентных сигналов на

244

фоне гауссовых помех................................................................................

от дискретных

нормальных

§ 2.2.5. О непосредственном переходе

249

случайных процессов к непрерывным..................................................

§ 1.1.3. при

§2.2.6. Об использовании рекуррентных соотношений

251

синтезе обнаружителей нормальных случайных

колебаний. . . .

256

ми сигналов на фоне белого ш ум а......................................................

быстрофлкжтуи-

§ 2.2.8. Особенности

оптимального обнаружения

262

рующих и шумовых сигналов...................................................................

§2.2.10. Пример разрешения шумовых процессов с неодинаковым

распределением мощности по спектру частот.......................................

269

§2.2.11. Общие алгоритмы и примеры разрешения гауссовых прост­

ранственно-временных сигналов для сплошных раскрывов, антенных

решеток или антенных систем...............................................................

270

§2.2.12. Обнаружение когерентного сигнала на фоне интенсивного,

пекогерептного сигнала с неизвестным параметром. Способ

при­

ближенной замены параметров.................................................................

280