рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Основные положения

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Основные положения

Основные положения - раздел Образование, КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ По курсу ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИИ Обнаружением Радиолокационных Сигналов Называется Процесс Принятия Реш...

Обнаружением радиолокационных сигналов называется процесс принятия решения об их наличии или отсутствии путём анализа выходного напряжения приёмника РЛС. Проблема обнаружения возникает в тех случаях, когда сигналы принимаются в присутствии значительных помех. Если помех нет или они малы по сравнению с сигналом, то решение о наличии или отсутствии сигнала не вызывает на выходе приёмника, значит есть и сигнал; выходное напряжение мало или равно нулю – сигнала нет.

Трудности возникают тогда, когда амплитуда сигнала сравнима или существенно меньше средней амплитуды помехи. В этих условиях при наличии сигнала он может быть замаскирован или подавлен помехой, а при отсутствии сигнала помеха (шумы приёмного устройства) может быть принята за сигнал.

В принципе в любой ситуации допустимы только два решения: сигнал есть или сигнала нет. Всякие уклончивые решения исключается. Если сигнал действительно есть, то решение о его наличии называется правильным обнаружением и характеризуется вероятностью правильного обнаружения (W_по); решение об отсутствии сигнала в этом случае называется пропуском сигнала и характеризуется вероятностью пропуска (W_пр). Пропуск является ошибкой РЛС при обнаружении сигнала, возникающей вследствие мешающего действия шума. Так как правильное обнаружение и пропуск при наличии сигнала составляют полную группу несовместных событий, то сумма вероятностей этих событий равна единице:

(5.1)

Если сигнала на выходе приёмника нет, то решение о его отсутствии называется правильным необнаружением и ему соответствует вероятность W_пно; решение о наличии сигнала в этом случае называется ложной тревогой (соответственно существует вероятность ложной тревоги W_лт). Ложная тревога также является ошибкой, вызываемой наличием шума. Правильное необнаружение и ложная тревога составляют полную группу несовместных событий, поэтому

(5.2)

Как можно видеть, при обнаружении сигналов возможно четыре независимых события, характеризуемых четырьмя вероятностями: W_пр, W_по, W_пно, W_лт.

Основным показателем, определяющим значения вероятностных характеристик при обнаружении, являются отношение сигнал/шум по энергии:

(5.3)

здесь Е_с – энергия сигнала на входе приёмника, равная

при условии, что входное сопротивление R_вх=1 Ом; u_c(t) - мгновенное значение напряжения сигнала на входе приёмника; τ_с – длительность сигнала; N₀ – спектральная плотность мощности шума, имеющая размерность энергии и равная N₀ = P_ш/Δf_ш(Р_ш – мощность шума в полосе Δf_ш).

Критерий качества приёмного устройства РЛС при обнаружении должен быть связан со значениями вероятностей правильных решений и ошибок. Наиболее употребительными являются критерии идеального наблюдателя и Неймана-Пирсона. В соответствии с критерием идеального наблюдателя оптимальный (наилучший) приёмник должен минимизировать полную вероятность ошибки W_ош при обнаружении, т.е.

(5.4)

W(u_c)иW(0) представляют собой безусловные вероятности наличия и отсутствия сигнала на входе приёмника (так называемые априорные вероятности). Вероятности W_по и W_лт являются условными, так как характеризуют события, возникающие при условии, что сигнал есть или нет его. Любой другой приёмник, неоптимальный по критерию идеального наблюдателя, при заданном отношении сигнал/ шум q₀ и прочих равных условиях будет характеризоваться большей вероятностью ошибки.

В соответствии с критерием Неймана-Пирсона оптимальный приёмник должен обеспечивать получение наибольшей вероятности правильного обнаружения при заданных значениях вероятности ложной тревоги отношения сигнал/шум; при использовании любого приёмника, неоптимального по критерию Неймана-Пирсона, для тех же значений W_лт и q₀вероятность правильного обнаружения будет меньше.

В оптимальном приёмнике независимо от выбранного критерия должны выполняться следующие операции, имеющие принципиальное значение: а) входное напряжение приёмника u_вх(t) нужно перемножить с опорным напряжением u_оп(t), представляющим собой копию излученных передатчиком РЛС колебаний; б) результат перемножения следует интегрировать за время существования сигнала τ_с; в) выходное напряжение интегратора необходимо сравнивать с некоторым постоянным напряжением, именуемым пороговым или просто порогом U_пор.

Математическая запись указанных операций такова:

а) образуется интеграл вида , где - сумма напряжений сигнала и шума при наличии сигнала на входе приёмника (если сигнала нет, то u_вх(t)=u_ш(t)); ;

б) выходное напряжение интегратора сравнивается с пороговым напряжением U_пор: если U_вых>U_пор, то принимается решение о наличии сигнала, и с вероятностью W_по это будет соответствовать действительности; при U_вых<U_пор считают, что сигнала нет и это соответствует действительному положению с вероятностью W_пно. Схема на рис.5.1 сугубо упрощенно иллюстрирует устройство оптимального приёмника.

Рис.5.1.Упрощенная функциональная схема оптимального приёмника.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ По курсу ОСНОВЫ РАДИОЛОКАЦИИ

АКАДЕМИЯ ГРАЖДАНСКОЙ АВАИЦИИ... АВИАЦИОННЫЙ КОЛЛЕДЖ... Отделение...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основные положения

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Задачи и применение радиолокации
Радиолокацией называется область радиотехники, использующая явления отражения и излучения электромагнитных волн различными объектами для обнаружения и измерения координат этих объектов. Ради

Определения их координат и скорости
При радиолокационном наблюдении информация о целях переносится радиолокационными сигналами. Радиолокационными сигналами называются электромагнитные колебания, параметры которых определенным образом

Технические характеристики РЛС
При проектировании новых РЛС необходимо учитывать следующие тактические данные аппаратуры: ü размеры области пространства, в пределах которой осуществляется наблюдение целей, - зону о

Методы измерения дальности
Известны различные подходы к классификации методов измерения дальности. В соответствии с параметрами сигналов существуют амплитудный, фазовый или частотный методы измерения.

Методы измерения угловых координат
Для определения угловых координат целей используются угломерные или пеленгационные радиолокационные устройства. Угломерное устройство включает антенну (антенную систему), приёмник для обра

Методы измерения радиальной скорости
Измерения радиальной скорости основано на определении допплеровского сдвига частоты отраженного сигнала. Схема простейшей станции, обеспечивающей измерение допплеровской частоты сигналов, приведена

Элементарные цели
Элементарные цели находят практическое применение в качестве пассивных ответчиков при испытании радиолокационной аппаратуры, маскирующих отражателей при создании пассивных помех, средств имитации ц

Точечные цели
1. Условия, при которых цели являются точечными. Цели являются точечными, если имеют место неравенства:

Эффективная отражающая площадь поверхностных целей
1.Импульсные сигналы Для вычисления эффективной отражающей площади поверхностных целей необходимо найти площадь Sп поверхности земли в пределах разрешаемого объ

Программированный обзор
До сих пор предполагалось, что в процессе обзора луч РЛС движется по заданному закону с определё1нной скоростью и, следовательно, время облучения целей вполне определенно. Можно создать системы обз

Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с полностью известными параметрами
Полностью известным называется радиолокационный сигнал, значение которого, если он имеется на входе приёмника, может быть заранее точно указано для любого момента времени. Пусть, например, использу

Сигналов с неизвестной начальной фазой
Допущение о незнании начальной фазы сигнала является первым шагом на пути от гипотетического сигнала с полностью известными параметрами к реальному сигналу, поступающему на вход приёмника. Пусть ам

Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с неизвестной начальной фазой и флюктуирующей амплитудой
Следующим приближенным к реальному сигналу является допущение о том, что заранее неизвестна и амплитуда сигнала. Пусть сигнал характеризуется неизвестными заранее амплитудой А и нач

Амплитуды и частоты
В реальных условиях и частота сигнала никогда не бывает заранее точно известна. Несовпадение частоты принимаемых сигналов с частотой излучённых колебаний возникает вследствие эффекта Доплера. Скоро

Из его возможных положений
В реальных условиях на вход приёмника может поступать одновременно несколько сигналов от нескольких целей. Время прихода и частота сигналов могут изменяться в весьма широких пределах. Угло

Радиолокационных сигналов
Коэффициентом различимости называется то значение отношения энергии сигнала к спектральной плотности шума на входе приёмника, при котором сигнал обнаруживается с заданными значениями вероятностей

Дальность действия в свободном пространстве
Дальностью действия радиолокационной станции называется наибольшее расстояние между станцией и целью, на котором обнаружение цели производится с заданными вероятностями правильного обнаружен

Дальность действия при активном ответе
Для решения некоторых тактических задач и повышения тактических возможностей РЛС (например, для опознавания целей, увеличения дальности обнаружения, повышения точности измерения координат и т.д.) н

На дальность действия РЛС
Если в наземных (корабельных) РЛС применены антенны с широкой диаграммой направленности, радиоволны достигают цели и возвращаются обратно к РЛС как прямым путем, так и отражаясь предварительно от з

Влияние на дальность действия РЛС ослабления энергии радиоволн в атмосфере
Распространяясь в атмосфере, радиоволны ослабляются из-за потери части электромагнитной энергии, которая поглощается и рассеивается молекулами кислорода и водяного пара, атмосферными осадками, част

Влияние кривизны земной поверхности и атмосферной рефракции на дальность действия
В реальных условиях следует учитывать кривизну земной поверхности, так как способность радиоволн диапазона УКВ к огибанию выпуклых поверхностей выражена очень слабо и дальность действия будет огран

Потенциальная точность измерения одного параметра сигнала
Значение параметра измеряется со случайной ошибкой, т.е. является случайной величиной. Конечной целью при измерении параметра является нахождение его среднего значения. Для характеристики точности

Потенциальная точность одновременного измерения двух параметров
Пусть выходное напряжение является функцией двух параметров α, β и может быть представлено в виде:

Реальная точность измерения параметров сигналов
Реальная точность измерений может быть в некоторых случаях значительно меньше потенциальной. Причинами уменьшения точности являются дополнительные ошибки, связанные с условиями распространения ради

Точность измерения положения цели
Если панорамная радиолокационная станция измеряет дальность и азимут наземной (надводной) цели с ошибками Δ(D) и Δ(φаз), то требуется найти ошибку Δl