Расчет параметров средств помехозащиты

 

1. Средства защиты от пассивных помех.

В основу борьбы с пассивными помехами положено использование операции режектирования ( операция обеления).

Отношение ш/п на входе РЛС составляет -39,33дБ.

Подавление в режекторном фильтре должно осуществляться до уровня шумов, è коэффициент подавления должен составлять около 39дБ.

Отношение с/(ш+п) на входе РЛС составляет -22,22дБ.

Для расчёта коэффициентов режекторного фильтра воспользуемся программой «Стрела 2.0» (рис. 16 – 18.):

Выбираем оптимальный СС-фильтр, т.к. получим уточненные коэффициенты фильтра. Порядок фильтра выбираем так, чтобы необходимое число импульсов в пачке было на единицу больше порядка фильтра. Посредством остальных 15-7=8 отсчетов можно произвести когерентное накопление. Эти накопленные импульсы могут пойти на улучшение отношения с/ш. Можно добиться увеличения отношения с/ш в N раз, где N=8.

Относительная фаза сигнала рассчитывается исходя из доплеровской частоты сигнала.

FD= Гц.

Относительная фаза помехи равна нулю, так как помеха создается отражением от земной поверхности.

Коэффициент подавления помехи получается равным 39дБ, что вполне удовлетворяет для дальнейшего накопления.

 

Коэффициенты цифрового режекторного фильтра:

Wi		-5,085387	11,51271	-14,85135	11,51361	-5,086176	1,000232

Так как коэффициенты цифрового режекторного фильтра симметричные, то структурную схему цифрового РжФ можно свернуть. Структурная схема примет следующий вид (рис. 19):

Рисунок 19. Структурную схему цифрового РжФ.

2. Средства защиты от активных помех.

Методы защиты РЛС от активных помех основываются на использовании различий в структуре полезных сигналов и помех: различия по несущей частоте, спектру, фазе, амплитуде, длительности, частоте повторения или комбинации импульсных посылок и др.

По ТЗ необходимо обеспечить защиту от активной шумовой помехи. Несмотря на общую высокую эффективность применения активной шумовой помехи, существует недостаток при их использовании. Недостаток заключается в том, что такие помехи легко обнаружить. А это ставит в уязвимое положение ПАП, а также позволяет применять различные меры борьбы с помехами. Например:

· Работа РЛС в короткие промежутки времени;

· Смена несущих частот, применение многочастотных РЛС;

· Использование сложных сигналов. При их использование значительно снижается импульсная мощность передатчика РЛС, т.е. Рс/Рш снижается.

· Использование длительного когерентного накопления сигнала.

Перестройка РЛС по диапазону является одним из самых радикальных методов защиты от активных помех любого вида и повышения помехоустойчивости РЛС. После изменения рабочей волны РЛС противник должен заново обнаружить ее работу, определить ее новую волну и перестроить передатчик помех. На это уходит определенное время, в течение которого РЛС может нормально работать. Однако перестройка РЛС может быть эффективным способом защиты от помех лишь тогда, когда время перехода с одной волны на другую мало, а диапазон перестройки широк. Медленная перестройка и в узком диапазоне не обеспечивает надежной защиты, особенно когда противник располагает широкодиапазонными и быстро перестраиваемыми передатчиками помех. Следует заметить, что перестройка РЛС является одним из основных средств защиты от наиболее эффективной шумовой помехи; и то лишь в том случае, если диапазон перестройки РЛС намного превосходит ширину спектра шумовой помехи.

В современных РЛС обеспечивается быстрая автоматическая перестройка в достаточно широком диапазоне частот. Особенно хорошие результаты при защите от прицельных и шумовых помех дает непрерывное изменение несущей частоты РЛС от импульса к импульсу. В перестраиваемых РЛС применяются широкополосные антенно-фидерные тракты и антенные переключатели, а передатчик и приемник содержат автоматику механической или электрической перестройки в широком диапазоне и систему точной автоматической подстройки частоты (АПЧ).

Для борьбы с АП можно использовать компенсационный метод (применяют специальную компенсационную антенну и компенсационный канал, направленный на АП). (рис. 20.)

Суть метода заключается в следующем: когда ПАП действует по боковым лепесткам ДН антенны РЛС, то тогда направления на источники сигнала и активной помехи не совпадают. Для того чтобы скомпенсировать помеху, применяют устройство с основной и дополнительной антеннами. Пусть А1 является основной антенной, принимающей сигнал и помеху U0=Ut+UАП, а дополнительная компенсационная антенна А2 – только помеху UАП= Uk с некоторым сдвигом по фазе от U0. Кк – коэффициент комбинированного канала (для выравнивания мощности). Если разложить на ортогональные составляющие Uk и подобрать для них оптимальные весовые коэффициенты W и W1, то можно скомпенсировать помеху, принимаемую антенной А1.

Этот метод основан на корреляционно обратной связи. Корреляция осуществляется между компенсационным каналом и сигналом на выходе. Такая связь осуществляется с помощью блока Мас (операция суммирования с накоплением). Корреляция будет возможной только при работе обоих каналов. Структурная схема алгоритма, реализующего такой квадратурный компенсатор с корреляционными обратными связями, приведена на рис. 22.

Минимум среднего квадрата напряжения (мощности) помехи на выходе будет при Кк>1:

 

W= -r×s0/s1, W1= -r0×s0/s10,

где s0 и s1 – СКО помех, принимаемых антеннами А1 и А2, r – коэффициент корреляции помехи в первом квадратурном канале, r0 - коэффициент корреляции помехи во втором квадратурном канале. Тогда коэффициент подавления активной шумовой помехи:

КП=(1-ôr/ô2)-1.

При некоррелированной помехеôr/ô2=r2+(r0)2è0, Кпè1, и подавление помехи нет. При сильно коррелированной помехе ôr/ô2è1, Кп è, подавление помехи максимально.

Рисунок 22. Структурная схема квадратурного компенсатора.