ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 163
Скачиваний: 0
Корреляционная матрица компонент nei(t) определяет
ся как
Яе |
*1 '"'"Г —> |
— |
*а) = j j s (т,; X)Rh (t t a; -c,; x2) S (x2, X) dx,dxa. |
||
|
—00 |
(7.4.4) |
|
|
|
При условии независимости векторов |
— > |
|
n0(t) и n e(t) ком |
||
поненты суммарного вектора аддитивной помехи |
||
|
n(t) = n 0(t)-\-ne(t) |
(7.4.5) |
будут также нормальными случайными процессами с ну левыми средними < n i(t)> = 0 и корреляционной мат
рицей
* . (*.; Q = < ? i (/,) 7 &)> = = R a (g g + Re (g g.
(7.4.6)
Аналогичные рассуждения можно распространить и на помехи, возникающие в антенно-волноводных системах. Поэтому в дальнейшем используется суммарный вектор
«(/) аддитивной помехи, которая считается стационар ным процессом, т. е. ее ортогональные компоненты щ (0 стационарны и стационарно связаны. В очень многих практически важных приложениях аддитивную помеху можно считать широкополосной в том смысле, что ши рина энергетического спектра значительно больше ши рины спектра ПМ сигнала. В то же время ее можно считать узкополосной в том смысле, что ширина энерге тического спектра помехи во много раз меньше цен тральной частоты спектра соо. Компоненты такой помехи в ортогонально-круговом базисе в точке приема можно представить в виде
tiii^t) =ai(t)cos[a>t—((i(t)l |
i= 1,2, |
(7.4.7) |
где cti(t) и <р;(/)— соответственно амплитуды и фазы
компонент, представляющие собой медленно меняющие ся случайные функции по сравнению с со/.
Вводя в рассмотрение квадратуры аддитивной по мехи, (7.4.7) можно записать как
tii(t) =nci(t)cos ©/ + «si(■/)sin at, |
(7.4.8) |
188
где |
|
|
|
f i c i ( t ) =ai(/)cos<pi(0. |
n$i(>t) =cii(t)sin cpi(t). |
||
Как правило, |
квадратуры |
аддитивной |
помехи лСг(0 |
и nSi(t) являются нормальными независимыми случай |
|||
ными процессами. Следовательно, для нормальной адди- |
|||
тивной помехи |
n(t) с нулевым средним |
плотность ве |
|
роятности |
|
|
|
|
f [п (0] = |
2лУ'det Rn (<,; t2) |
X |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Хехр |
— ^ |
( g t f - g g g M |
g ] , |
(7.4.9) |
||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
det/?n( g g — определитель |
корреляционной матрицы |
|
|||||||||
Rn (9 — к) = |
< п {U) п |
(/г) > = |
Rnс (t> — t2) COS СО(tt— /а); |
||||||||
R n c 0 f . — |
g |
= < |
л с |
( Л ) |
« I |
( g |
> |
= |
< я , |
( f t ) g |
( g > ; |
g (0 = II 'g (0яс,(9 II. |
? |
(9) = |
II*,,(0 я,. (011; |
|
|
||||||
Я "1(*,;*,)— матрица, обратная /?n(g |
д . |
|
|
||||||||
Если среднее |
значение |
векторного |
случайного |
про- |
|||||||
—> |
не |
равно |
нулю, то в (7.4.9) необходимо |
||||||||
цесса n(t) |
|||||||||||
вместо ti(t) |
подставить |
центрированный векторный про |
|||||||||
цесс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 0(t) = |
n(t) — n0, |
|
|
(7.4.10) |
где я 0 = < л ( 0 > # 0 .
Известно, что строго монохроматическая аддитивная помеха всегда полностью поляризована [7]. Неполяризованная помеха характеризуется тем, что конец электри ческого (магнитного) вектора движется совершенно не регулярно. В общем случае изменение векторов поля помехи не является ни вполне регулярным, ни вполне нерегулярным. Поэтому в большинстве практических задач мы встречаемся с квазимонохроматической поме хой, обладающей частичной поляризацией. К частично поляризованным помехам относятся электромагнитные поля с функциональной поляризацией, когда параметры поляризации изменяются во времени по произвольному,
189
Но вполне определенному закону, а также поля с флкЖтуационной поляризацией, когда параметры поляриза ции изменяются по случайному закону. Для таких помех все наблюдаемые явления зависят от интенсивности двух произвольных взаимно ортогональных компонент электрического вектора, перпендикулярных к направле нию распространения, и от существующей между ними корреляционной связи [7].
Квазимонохроматической помехе характерны незна чительные изменения амплитуд и фаз ортогональных компонент за любой интервал времени, малый по срав нению со временем когерентности, т. е. малый по срав нению с величиной, обратной эффективной ширине спектра помехи А/. Тогда интенсивность помехи, рас
пространяющейся вдоль |
оси о>1 в направлении, |
которое |
|||
образует угол « |
с положительным направлением оси о£ |
||||
прямоугольной |
системы |
координат |
[ogrjg'], принимает |
||
вид |
|
|
|
|
|
N (а\ Д) = |
cos2 а -|- |
sin2 а -ф- |
|
||
+ |
2 3 ^ cos a[sin а | р | cos (р— Д), |
(7.4.11) |
|||
где |
|
|
|
|
|
_____________ <пь (0 |
п \ (t) > _____________ |
|
|||
|
V < n %(t) п*%(f)> |
< п ^ (0 n*v ( 0 > |
|
=I РI ехр (/р);
Д— фазовое запаздывание ц-компоненты электрического вектора относительно ^-компоненты;
2 2 * р— элементы корреляционной матрицы
Rn(0) = |
v * р |
А |
|
(7.4.11а) |
||
|
|
|
|
|||
Для неполяризованной |
помехи, |
у |
которой |
N (а; А )= |
||
= const, из (7.4.11) |
находим, |
что |
N ( а; Д) |
не зависит |
||
от а и А тогда и только тогда, |
когда |
|
|
|||
Р = |
0 |
и |
|
|
|
(7.4.12) |
Следовательно, корреляционная матрица для неполяри зованной помехи гауссового шума равна
Rn(t — tt)- |
1 О |
|
2 О 1 8 ( * , - 0 , |
(7.4.13) |
190
где jV0 = -f- — полная интенсивность неполяризован-
ной помехи; 8 (tt — ts) — дельта-функция.
Полностью поляризованная помеха имеет корреляцион ную матрицу вида
о2 |
|
exp (jX) |
(7.4.14) |
Rn(0) = |
|
2 |
|
vo^exp (— д) |
V20 |
£ |
|
где |
|
|
|
v ~ aA ; 1 |
— |
|
T. e. Rn (0) для немонохроматической волны, у которой
отношение амплитуд и разность фаз не зависят от вре мени, совпадает с корреляционной матрицей монохро матической волны с ортогональными компонентами
(0 = |
ехр [/Ю — <р6)], |
(7.4.15) |
|
|
|
й , (0 = |
v^ ехр [г (wt — + |
X)]. |
При повороте системы координат |
fogrjg'] на угол 0 |
вокруг оси ol элементы матрицы (7.4.11а) трансформи
руются в выражения
а*,= |
cos2 б + |
з^ sin2 б + |
2з^з |
cos (^ — <р^) cos 0 sin б. |
|
eteyP' = |
(3^ — |
) cos 9 sin |
б + |
cos2 б — a^p sin2 б, |
|
\ |
Sin2б + |
з^ cos2 б — |
2з ^ |
cos(?^ — |
COS 0 sin б, |
|
0г б^Р' = з^ог р'*. |
(7.4.16) |
|
Как |
видно из (7.4.16), след и |
определитель |
матрицы |
Кп(0) |
инвариантен относительно |
поворота системы ко |
ординат. Модуль коэффициента корреляции зависит от выбора системы координат, однако по своей величине он не может превышать единицы, что следует из нера
венства Буняковского — Шварца [7, |
19]. |
|
повернуты на |
||||
Если оси |
системы |
координат |
ol,r\q |
||||
угол 0 = 0', определяемый из соотношения |
|
|
|||||
|
tg 20' = (з* — з* )/(о5зч + з^р), |
(7.4.17) |
|||||
то из (7.4.16) |
находим, |
что з,, = |
з . |
В силу |
последнего |
||
|
|
^ |
' |
2 |
и |
2 |
уравнение |
равенства, а также, вещественности |
|
з^ |
191