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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 75

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

159

Р и с.7 .7 . Поле фаз

активной разнесенной РЛС (а )

и закон измене­

ния видеосигнала

после фазового детектора

(б )

при самых общих предположениях, однако справедливо лишь для участка траектории, где фаза сигнала меняется монотонно. Фаза отраженного сигнала определяется суммой расстояний от цели до точек приема ( /?г ) и передачи ( /?г )

о

 

 

2ST

 

 

 

 

 

 

Ч =

* 1 + —

* л = Ъ + <9х-

 

<7 ‘2 5 >

Градиент в формуле (7 .2 0 )

выражается

через

единичные

векторы

в направлении

на

цель

от

точек

излучения

(

г г ) и приема ( г ж)

 

q r a d

ср =

~

( г г +

г л

) .

 

(7*26)

Сделав соответствующую подстановку, получаем

 

д i

~ ~2

 

ri i ) ^ + 2 ( г ж г ~ Гт ) ‘

(7 .2 7 )

Индексы 1 ,2

соответствуют

точкам

начала

и конца участка

наблюдения с

монотонным

изменением фазы сигнала.

 

Из сравнения

формул

( 7 . 2 7 ) и (7 .2 2 )

можно заключить,

что относительное разрешение разнесенной системы равно полусум­ ме относительных разрешений для аналогичных совмещенных РЛС,

двукущихся по траекториям приемного и передающего носителей

160

Р и с.7 .8 . Диаграмма относительных разрешений активной разнесен­ ной РЛС в системе координат, связанной с целью

Л

/

Л

/

Л

 

М р ~

2 ‘

ALjr +

2 ‘

А 1 Ж '

(?#28)

В частном случае,

когда

разнос

носителей невелик

по срав­

нению с длиной пути, на котором происходит накопление сигна­

лов,

совмещенная и разнесенная системы

дают

примерно

одинако­

вую разрешающую способность.

 

 

 

 

 

 

К

такому же выводу можно придти при рассмотрении

векторной

диаграммы относительных разрешений (рис.7 . 8 ) . Векторы

г г ,

,

г 1 2 I

 

r E, 1

г жг

представляют собой радиусы

единичной окруж­

ности,

проведенные

в

направлении

приемного

(П) и передающего

( I )

пунктов

в начале

( I )

и конце

(2 ) участка

наблюдения.

При

небольшом разносе

геометрические

суммы

(

г Г7"*\ г # , )

 

и

т ( ^ г 2 +

^ i z )

мало

отличаются от соответствующих

векто­

ров

г

на рис.7 . 6 .

 

 

 

 

 

 

 

§ 7 .6 . КОГЕРЕНТНАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ В ПАССИВНОЙ РАЗНЕСЕННОЙ РЛС

Как и в ранее рассмотренном случае, полагаем, что радиоло­ кационная система состоит из двух наземных пунктов I и П, об­ разующих базуД (р и с.7 . 9 ) . Однако оба эти пункта приемные;диа­

161

граммы направленности их антенных систем охватывают общую зо­

ну

обзора, в которой по

прямолинейным параллельным траекториям

с

одинаковыми скоростями

могут перемещаться цели.

Цели являются источниками излучения,и для определенности будем полагать, что создаваемый ими сигнал представляет собой

"белый" шум. Рассмотрим возможности когерентной обработки та­ кого сигнала. Для этого сначала уточним понятие когерентности.

.Это понятие, широко используемое в современной радиотех­ нике, обычно относят к регулярным сигналам, а чаще всего - к

простейшим гармоническим колебаниям. В дальнейшем изложении мы не будем пользоваться таким ограничением и явление когерент­ ности рассмотрим в самом широком смысле этого понятия.

Когерентными назовем такие два (или несколько) колебаний произвольной формы, аргументы которых связаны между собой ре­ гулярной функциональной зависимостью. В соответствии с этим два напряжения

162

и, = f i t ) ,

 

 

( 7 .2 9 )

являются когерентными, если функция Ф И ) -

регулярна. Что ка­

сается функции f i t )

, то она может выражать произвольный коле­

бательный процесс, в

том числе и случайный.

 

В РЛС активного

типа, имеющих передатчик,

отраженный сиг­

нал точечной цели когерентен зондирующему колебанию. Это об­ стоятельство используется для формирования априорного сигнала при корреляционной обработке принимаемого сигнала в соответ­

ствии с выражением ( 2 .8 ) .

В пассивной системе, состоящей только из одного приемного

пункта и принимающей полезный шумовой сигнал в присутствии по­

мех, такую обработку сигнала произвести нельзя - априорный сигнал цели неизвестен. Однако, если имеются два разнесенных

в пространстве приемных пункта, то в их сложных сигналах со­ держатся составляющие, обусловленные одной и той же целью.

Хотя эти сигналы и являются реализацией сложного шумового про­

ц есса,

тем не менее

они между собой когерентны, в том смысле,

как это

трактовалось

нами применительно к выражениям ( 7 .2 9 ) .

Рассмотрим, как это явление может быть использовано для ко­

герентной обработки сигнала в пассивной разнесенной РЛС.

Пусть

i - я цель излучает-сигнал шумового вида. В полосе

частот A f

приемных пунктов со средним значением частоты со

этот сигнал может быть представлен

выражением

 

u-L (t)= UL it) c o

s [сtо +

Здесь Ui it) и tp. it) - случайные независимые амплитуда и фаза сигнала, медленно изменяющиеся во времени по сравнению с co sw t.

Приемный пункт I отстоит от цели I на расстояние R ix (t J,

закон изменения которого для каждой точки зоны обзора известен.

Тогда суммарный сигнал, принимаемый в точке I ,

иlit) =

Е U-Lit *■t

i r ) c o s [ c o

( £ +c4 r ) +

(t+tix)p.3I)

где

Riiit) -

временной

сдвиг для

L -й

составляющей

 

c

суммарного

сигнала;

 

 

 

 

 

 

 

N -

число наблюдаемых точек в

зоне обзора.

16Б

В этом сигнале содержится составляющая

 

 

 

 

“ кг (t)=UK(t + ? к г ) c o s [аз

 

+

^

( t

+ ^ K i I ^ 7 *32)

интенсивность которой за

время накопления

Т

требуется опреде­

лить .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сигнал, принятый в пункте П,

 

 

 

 

 

 

 

u K (t) =

£

^ ( ^

+ ^ iir ) c o s [ c o ^ + ,Jrijr) + (p .(i+.t.ir| (7 e33)

определяется

новыми временными сдвигами

 

 

 

, которые также

известны для

каждой точки

зоны обзора.

Искомая

составляющая

в этом сигнале будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и На Ш = и к (£ +

t K J ) c o s [ o 3 ( i

+ t XIrj+ c p K( ^

+ ^

/<ff) ] 1(? .3 4 )

Когерентная обработка

сигнала

(7 .3 3 )

не может быть выпол­

нена в соответствии с оптимальной процедурой, определяемой

 

выражением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<2 = | Uu (t) u K a {t)

d t ,

 

 

(7 ,3 5 )

 

 

 

о

 

 

 

 

частности и Kn(t)%

так как составляющие

принимаемых сигналов, в

в отдельности

неизвестны.

 

 

 

 

 

 

 

 

Поэтому используем для когерентной обработки сигнала сум­

марное напряжение

UI ( t )

, принятое

в

пункте

I ,

придав

ему

временной сдвиг Д*?

= 't

- Т „ г. Полученный таким способом

ап-

риорный сигнал, используемый для оценки интенсивности излуче­

ния

К -й цели, может быть записан следующим образом:

?Ktt1* u z (H - A tl() = 'Zui (t+<<rZjr+ A ‘g

c o s c o

( ^ ‘c i I + A ? J .

(7 .3 6 )

.

1=/

 

 

 

При этом результат обработки для

к -й

точки выразится

т

 

 

 

 

Я = ( г

E U i ( t * ‘i:i t +A‘i;l<) c o s [ c Q ( t + ‘Cl I + A ‘i:K) + q . (t + t

iz +

 

г - ’

 

 

 

+ A

^

+ ^ ff) c o s [ c o ( ^ + ‘^ 2r) + c f i( A + '^ 2)ja'h (7.37)

Смотрите также файлы