Файл: Губин, В. А. Пространственно-временная обработка радиолокационных сигналов (конспект лекций).pdf

130

Постоянство мощности выходного сигнала согласованного филь­

тра при расстройке по дальности является проявлением одного из важных свойств двумерной диаграммы разрешения^ Полоним в фор­

шения, не зависит от расстройки по дальности. Нетрудно видеть,

Постоянство'энергии выходного сигнала согласованного филь­

тра когерентных РДС бокового обзора при расстройке по дальности является одним из частных проявлений независимости соотношения неопределенности от угловой скорости, поскольку селекция целей

131

Rо , а не сама угловая скорость, которая изменяется в тече­ ние времени облучения и приема.

Возвращаясь к двумерной диаграмме разрешения, введем поня­

—оо которая также не зависит от дальности, а целиком определяется

формой диаграммы направленности антенны или распределением по­ ля по ее раскрыву. Ниже приводятся относительные значения по-

Так как двумерная диаграмма разрешения слабо зависит от

видоизменений диаграммы направленности, а распределение поля по раскрыву обычно близко к косинусоидальному, для большинства реальных антенн с достаточной для практики точностью можно принять

Ах * 0А4ц.

Постоянная разрешения вдоль пути Ах целиком определяется мо­ дулем спектральной плотности входного сигнала ( 6 .7 7 ) , которая является функцией не абсолютных, а относительных значений доп­ плеровских частот (отнесенных к | /:|Д)0Я= - ^ - ) . Поэтому она не зависит от длины рабочей волны.

-Поперечное разрешение определяется функцией

Его можно характеризовать постоянной поперечного разрешения

132

В частном случав гауссовой аппроксимации диаграммы направ-

ленности

ных выше факторов.

Таким образом, независимость соотношения неопределенности

цели селектируются благодаря спаданию амплитуды выходного сиг­ нала. Что касается статистически однородного фона местности,

то для него, как будет показано ниже, селекция по дальности,

происходящая вследствие расфазировки сигнала, отсутствует. Этот факт устанавливается постоянной совместного разрешения

фильтра от расстройки по дальности (а также продольной скоро­ сти) в отличие от расстройки по поперечной скорости объясняется тем, что спектральные-характеристики сигналов, принимаемых с различных дальностей, отличаются только фазовыми сдвигами. Рас­ хождение одних лишь фазовых сдвигов не может изменить полной энергии сигнала, проходящего через.фильтр с согласованной по модулю полосой пропускания. Наоборот, при расстройке по попе­

речной скорости (или по углу поворота диаграммы направленности)

происходит частотный сдвиг всего спектра относительно полосы прозрачности фильтра, в результате чего часть энергии входно­

133

Уменьшение выходного сигнала при расстройке по поперечной скорости подчиняется соотношению неопределенности A(.t,f) = l,

Согласно этому соотношению сумма энергии выходного сигнала

при всевозможных расстройках равна энергии выходного сигнала настроенного фильтра. Уменьшение выходного сигнала при расстрой­ ке по продольной скорости (и дальности) происходит таким обра­ зом, что при растягивании его основного лепестка во времени вследствие расфазировки энергия сигнала остается неизменной,

что находит свое выражение в независимости соотношения неопре­ деленности (6 .9 0 ) от расстройки по дальности и продольной ско­ рости.

Указанное различие влияния продольной и поперечной состав­ ляющих скоростей, определяет возможности селекции движущихся целей в когерентных РЛС бокового обзора, а независимость энер­ гии выходного сигнала от расстройки по дальности приводит к одному из основных ограничений для.использования в этих стан­ циях зондирующего сигнала в виде немодулированной несущей.

§ 6 .5 . СЕЛЕКЦИЯ ЦЕЛЕЙ ПО СКОРОСТИ И ВЛИЯНИЕ ФОНА МЕСТНОСТИ

Возможности селекции целей по поперечной скорости в РЛС

бокового обзора определяются двумерной диаграммой неопределен­ ности и формулой ( 6 .1 9 ) . В этом отношении имеется полная ана­ логия между разрешением по радиальной скорости в неподвижных РЛС, определяемым шириной спектра сигнала,и разрешением по по­ перечной скорости в РЛС бокового обзора, определяемым шириной допплеровского спектра Д fg = Щ- (а не всей шириной спектра

си гн а л а !). А

Селекция целей по продольной скорости цели отличается ря­ дом особенностей, которые вытекают из полученного нами условия независимости энергии сигнала от расстройки по дальности или продольной скорости, когда уменьшение мощности выходного сиг­ нала компенсируется соответствующим увеличением его длительно­ сти . Покажем эти особенности графически, представив зависимость мощности выходных сигналов в виде прямоугольников (р и с .6 . 5 ) .

Пусть выходной сигнал настроенного фильтра по мощности равен единице, а длительность его определяется постоянной р аз-

но велико, сигнал можно считать практически подавленным. Бла­ годаря этому одиночные цели, движущиеся параллельно РЛС боко­ вого обзора, могут оказаться неразличимыми на фоне отражений от местных предметов.

Совершенно иначе обстоит дело, когда требуется подавить

участков непрерывного фона на интервале облучения образуют на выходе растянутые перекрывающиеся сигналы, суммарная средняя мощность Которых в данный момент времени оказывается равной мощности сигнала, полностью согласованного с фильтром, если интенсивность отражений от каждого из элементарных отражателей принята одинаковой. При неизвестной скорости селектируемой цели отношение сигнал/фон в общем случае будет еще хуже.

Таким образом, статистически однородный фон местности в РЛС бокового обзора невозможно подавить путем селекции целей по продольной (угловой) скорости, хотя сигнвл от каждого отдельно взятого участка местности убывает по мощности за счет растяги­ вания во времени. Поэтому эффективная площадь поверхности,фор­ мирующей суммарный сигнал фона в некогерентных импульсном рлс,