Файл: Губин, В. А. Пространственно-временная обработка радиолокационных сигналов (конспект лекций).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 61
Скачиваний: 0
197
На выходе детектора создается постоянное положительное или отрицательное напряжение, величина которого пропорциональна раз ности антенной температуры цели и температуры эталонных шумов.
Шумы, обусловленные самим приемником, дают после первого детек тора постоянную составляющую, которая отделяется и не создает напряжения на выходе синхронного детектора.
•Изменение коэффициента усиления приемника практически оди наково влияет как на полезный сигнал, так и на эталонную шумо вую температуру. Поэтому выходной эффект синхронного детектора слабо зависит от нестабильности усиления в приемном тракте. В
этом отношении модуляционная схема имеет существенные преиму щества перед компенсационной.
Р и с.8 .1 2 . Корреляционная схема радиометра
Однако ей свойственен и недостаток: половина энергии вход
ного сигнала теряется в промежутки времени, когда приемник уси ливает эталонный сигнал. Несмотря на существенное снижение чув ствительности, модуляционная схема находит широкое практиче ское применение в радиометрах различного назначения.
Наиболее совершенной, однако и наиболее сложной, является корреляционная схема (р и с.8 . 1 2 ) . Здесь сигналы, принятые дву
мя антеннами и усиленные двумя независимыми приемными трактами,
перемножаются, а затем накапливаются - интегрируются. Каждое из перемножаемых напряжений содержит один и тот же полезный сигнал и независимые между собой внутренние шумы приемных трак тов n r(i)t Пг Ш . Над этими сигналами
U, (t) - и {£) + /?, О) ,
198
Uz(t) = и (t) + пг (t)
в схеме р и с.8 .1 0 производятся операции, которые можно выразить формулой
Ч =j и, (t) иг Ш d t . ,
о
После подстановки и перемножения получаем
г |
ъ |
'С . |
‘t |
4 = Гuz( i ) d i + |
\u(t) |
+ §u{t) nz(t)dt +Jnr(t) nzLi)dt. |
|
о |
o |
o |
о |
В этом выражении первый член соответствует оптимальной про
цедуре обработки радиотепловых сигналов, выведенной в предыду щем параграфе: полезный сигнал возводится в квадрат (детекти руется) и интегрируется. В остальных членах подынтегральные величины за время интегрирования многократно изменяют свой знак ; результат интегрирования знакопеременных функций за боль
шой интервал времени дает несущественный результат. Пренебре гая этими членами, можем записать
*0 |
£ |
Ч =Ju,(t) uz(i) d t * Jиг№ dt. |
|
о |
О |
Нетрудно заметить, что результат преобразования сигналов в кор реляционной схеме оказывается пропорциональным энергии полезно го сигнала за время наблюдения, как это обычно имеет место в системах оптимальной обработки сигналов.
Корреляционная схема является наиболее чувствительной,
так как в ней полезный сигнал принимается непрерывно |
по двум |
||
каналам. При прочих равных условиях значения энергии |
принятого |
||
сигнада в модуляционной, компенсационной и |
корреляционной |
||
скэмЁк относятся между собой, как |
1 / 2 :1 :2 |
соответственно. |
|
хКорреляционная схема не может компенсировать коррелирован
ные помехи: если помеха имеет составляющую, одинаковую в пер вом и втором каналах, то она создает выходной эффект так ке,как
и полезный сигнал. Поэтому каналы корреляционной схемы макси мально возможно изолируют вплоть до применения разных антенно фидерных трактов.
199
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
В вед ен и е ................................................................................................................ |
|
5 |
Г л а в а ' I . |
Принцип действия РЛС обзора |
земной |
|
поверхности |
|
§ I . I . Некогерентные |
РЛС............................................................................ |
7 |
§1 .2 . Когерентные РЛС.........................................................
§1 . 3 . Сфокусированные и несфокусированные синтезирован
|
|
ные антенны |
................................................ |
|
|
|
12 |
|
|
Г л а в а |
2 . Обработка сигналов в когерентных РЛС |
|
|||||
§ 2 . 1 . |
Закономерности |
изменения сигналов.................................... |
16 |
|||||
§ 2 .2 . |
Функциональная |
схема когерентной РЛС............................. |
20 |
|||||
§ 2 . 3 . |
Оптимальная обработка сигналов в РСА............................. |
25 |
||||||
§ |
2 .4 . |
Оптимальная |
обработка |
сигнала |
с произвольной |
30 |
||
|
|
начальной фазой................................................................................. |
|
|
||||
§ 2 . 5 . |
Оптимальная |
обработка |
сигналов |
по ви д ео ч асто те ... |
33 |
|||
|
Г л а в а |
|
|
> |
|
сигналов с учетом |
|
|
|
3 . Когерентная обработка |
иу |
||||||
|
|
|
|
|
поляризации |
|
|
|
§ 3 .1 . |
Поляризационные характеристики |
сигналов...................... |
37 |
|||||
§ |
3 .2 . |
Оптимальная обработка поляризованных сигналов с |
42 |
|||||
|
|
известными параметрами........................................................ |
|
.... |
||||
§ |
3 .3 . |
Прием поляризованных сигналов с произвольнойна |
46 |
|||||
|
|
чальной фазой |
|
|
|
|||
§ |
3 .4 . |
Прием поляризованных сигналов с неизвестнымипа |
50 |
|||||
|
|
раметрами |
|
|
|
|
||
|
Г л а в а |
4 . |
Оптические |
методы Формирования радиолока |
||||
|
|
|
ционного |
изображения земной поверхности |
|
|||
§ |
4 . 1 . |
Принципы оптической обработки радиолокационных |
. 52 |
|||||
|
|
сигналов................................................................................................ |
|
|
|
|
||
200
§ |
4 .2 . |
Принцип формирования радиолокационного изобраке- |
■ Q |
|
|
|
ния.......................... |
|
" |
§ |
4 . 3 . |
Функциональная схема оптического устройства для |
68 |
|
|
|
формирования радиолокационного изображ ения..... |
||
|
Г л а в а |
5 . Теоретические соотношения между основными |
|
|
|
|
|
параметрами РСА |
|
§ |
5 .1 . |
Разрешающая способность и неоднозначность радио |
73 |
|
|
|
локационного изображения..................................................... |
||
§ |
5 .2 . |
Влияние на разрешающую способность РСА неопти- |
|
|
|
|
мальности системы обработки и случайных возму |
85 |
|
|
|
щений.................................................................................................... |
|
|
§ |
5 .3 . Наблюдаемость радиолокационных сигналов.................. |
92 |
||
|
Г л а в а |
6 . Функция неопределенности когерентных РЛС |
|
|
|
|
|
бокового обзора |
|
§ 6 .1 . Многомерная функция неопределенности........................ |
ЮТ' |
|||
§ 6 .2 . |
Двумерная диаграмма неопределенности. Влияние по |
|
||
|
|
перечной скорости цели и разворота диаграммы на |
ЮЗ |
|
|
|
правленности. |
||
§ |
6 .3 . |
Двумерная диаграмма разрешения и влияние про- |
тт„ |
|
|
|
дольной |
скорости цели................................................................. |
|
§ |
6 .4 . |
Независимость энергии выходного сигнала от рас |
124 |
|
|
|
стройки фильтра по дальности................................................. |
||
§ |
6 .5 . |
Селекция целей по скорости и влияние фона мест |
ТЗЗ |
|
|
|
ности ..................................................................................................... |
|
|
§ |
6 .6 . |
Двумерная диаграмма неопределенности при га у ссо - |
7 |
|
|
|
|
вой и прямоугольной диаграммах направленности..-.. |
|
|
|
|
Г л а в а |
7 . Разрешающая способность когерентных |
|
|
|
|
|
|
радиолокационных систем |
|
§ |
7 . 1 . |
Разрешаемый фазовый набег....................................................... |
ЮЗ |
||
§ |
7 . 2 . |
Относительное разрешение......................................................... |
149 |
||
§ |
7 . 3 . |
Сложение |
относительных разрешений.................................... |
152 |
|
§ |
7 |
.4 . |
Полярная диаграмма относительного разрешения.......... |
155 |
|
§ |
7 |
.5 . |
Разрешающая способность активной разнесенной РЛС. |
158 |
|
6 |
7 |
. 6 . |
Когерентная обработка сигналов в пассивной разне |
160 |
|
|
|
|
сенной Р Л С ..... ...................................... |
||
& 7 |
. 7 . |
Разрешающая способность в пассивной разнесенной |
167 |
||
|
|
|
РЛС......................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
201 |
|
I |
л а в а |
В . Пассивные методы радиолокационного |
||
|
|
|
|
|
обзора |
§ |
8,1= |
Характеристика |
теплового излучения о б ъ е к т о в .... |
||
|
8 .2 , |
Энергетические |
характеристики принимаемого си г- |
||
|
|
н |
а |
л |
а .................... ................................................ |
|
с/ъ |
8 .3 , |
Условие |
наблюдения целей.......... .............................................. |
||
|
8 Л , |
Структура идеального приемника пассивной Р Л С .... |
|||
§ 8 , 5 . |
Схема р а д и о м е т р о в ............................................................ .. |
||||
173
1 ' у
183
192