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

26

обзора и для каждого из них должен быть сформирован свой ап­

риорный сигнал.

Ри с.2 .8 . Схема обзора

Всоответствии с порядком выполнения этих операций для раз­

ных разрешаемых элементов различают два способа обработки: по­ следовательный и параллельный.

a (t-t)

u(t)

Р и с .2 .9 . Корреляционная схема обработки сигнала

В первом случае принимаемый сигнал фиксируется в некотором запоминающем устройстве (например, путем магнитной записи). За­

27

последовательно для формирования всех точек радиолокационного изображения.

Недостаток последовательного способа очевиден - для полу­ чения радиолокационного изображения, формируемого по одной точке, требуется большое время.

Параллельный способ состоит в применении множества одно­ типных схем обработки, на которые параллельно подается один

и тот же сигнал. Априорные сигналы, поступающие на эти схемы,

отличаются : каждый из них соответствует своему разрешаемому элементу.

В такой системе изображение может быть сформировано прак­ тически мгновенно, в темпе поступления сигналов. Однако тре­ буемое число каналов обработки колоссально - оно равно числу разрешаемых элементов зоны обзора, ометаемых антенным лучом за время накопления Т . Поскольку реализовать систему со столь

большим числом каналов практически невозможно, обычно применя­ ют системы комбинированного типа; число каналов берется равным числу разрешаемых элементов по дальности. В каждом из каналов

устройство памяти позволяет формировать изображение от точки

к точке. Такой принцип многоканальности по разрешаемым элемен­

ипорядке выполнения им различных операций.

Свыхода приемника на фильтр поступает сигнал u ( t ) как функция времени. Участок этого сигнала длительностью, соответ­

28

В некоторый момент времени, после того как сигнал полно­ стью "войдет" в фильтр, все его гармонические составляющие,

скорректированные по амплитуде и зременвым сдвигам, складыва­ ются в фазе,и на выходе фильтра появляется короткий всплеск напряжения - сжатый сигнал.

Рис.2 .1 0 . Оптимальный согласованный фильтр для РЛС со сфокуси­ рованной антенной

Трансформация сигнала РСА в спектр основывается на измене­

нии частоты импульсов от периода к периоду. Использующий это свойство сигнала фильтр может быть построен с помощью последо­ вательно включенных линий задержки и цепочек, корректирующих

фазу сигналов ( р и с .2 .1 0 ). Количество включенных последователь­

но линий на единицу меньше числа суммируемых образцов сигнала

(п) , Линии задерживают сигналы с выхода приемника точно на период следования. В некоторый момент времени все п импульсов

данной цели появляются на отводах линии одновременно. Включен­ ные в отводах корректирующие цепочки сообщают им фазовые сдви­

ги , которые компенсируют фазовые задержки ( 2 . 2 ) , обуслов­

ленные изменением расстояния. В этот момент выходное напряже­ ние фильтра имеет максимальное значение. Сигналы других целей суммируются с произвольными фазами,и обусловленный ими выходной эффект оказывается незначительным.

Априорный сигнал цели a ( t ) и требуемая частотная характери­ стика фильтра k ( f ) зависят от расстояния. Поэтому корректирую­ щие цепочки фильтра нужно перестраивать по мере прохождения сигналов с разных дальностей. Эта операция соответствует изме­

нению фокусировки синтезированной антенны на разноудаленные цели.

Как и в случае корреляционного приема, можно использовать

29

многоканальную систему фильтров. Каждый из них имеет фиксиро­ ванную настройку для данного элемента дальности. В процессе перемещения РЛС выходное напряжение фильтра изменяется в соот­ ветствии с изменением отражающих свойств местности вдоль дан­ ного элемента дальности. Этот сжатый сигнал используется для вычерчивания элементарной строки вдоль вторичной пленки. Сово­ купность таких строк образует полную картину радиолокационного изображения.

С у м м и р у ю щ а я цепь

Р и с.2 . I I . Неоптимальный согласованный фильтр для РСА с несфоку­ сированной антенной

Однако реализовать оптимальный фильтр с линиями задержки

практически невозможно - требуется чрезмерно большое число ли­

ний, обеспечивающих задержку с точностью до фазы сигнала. Ра­ ботающий по такому же принципу неоптимальный фильтр, суммирую­ щий сигналы в пределах только одной зоны Френеля, имеет мень­

быть строго одинаковы и погрешность суммарной задержки не долж­ на превышать доли периода высокочастотного заполнения обрабаты­ ваемых сигналов. Лишь в том слу­