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. Скорость цели по отношению РЛС – величина случайная, поэтому и частотный сдвиг сигнала заранее известен быть не может. Если различие частоты отраженного сигнала и номинального значения частоты настройки приёмного тракта невелико (не превышает, например, половины ширины спектра сигнала), то схема оптимального приёмника остаётся прежней (см.рис.5.3 и 5.4).

Но при прочих равных условиях случайные изменения частоты сигнала приводят к ухудшению соотношения сигнала и шума перед пороговым устройством, а, следовательно, к ухудшению вероятностных характеристик при обнаружении. Ухудшение отношения сигнал/шум может быть названо потерями из-за расстройки сигнала, характеризуемыми коэффициентом потерь α_р.

Физическое объяснение возникновения потерь из-за расстройки сигнала состоит в следующем. При различии частоты сигнала и опорного напряжения (в корреляторе) или резонансной частоты(в согласованном фильтре) максимальное значение сигнальной составляющей уменьшается; шумовая же составляющая остаётся неизменной. Если U_c(0) - наибольшее значение сигнальной составляющей при отсутствии расстройки, а U_c(Δf_p) – значение той же величины при наличии расстройки, то ухудшение отношения сигнал/шум перед пороговым устройством составит

.

Для компенсации этого ухудшения нужно увеличить энергетическое отношение сигнал/шум на входе приёмника. Так как максимальное значение сигнальной составляющей пропорционально энергии входного сигнала, то входное отношение сигнал/шум должно быть увеличено ровно настолько, насколько уменьшается амплитуда сигнальной составляющей из-за расстройки. Следовательно, коэффициент потерь расстройки будет равен

.

(5.32)

Если расстройка велика (превышает половину ширины спектра сигнала) сигнала, то схема оптимального приёмника меняется. Большая расстройка сигнала из-за доплеровского эффекта возможна в реальных условиях. В оптимальном приёмнике должен быть обеспечен приём любого сигнала и, если диапазон частот сигналов превышает полосу пропускания системы обработки, то необходимо применить несколько параллельно работающих схем обработки (каналов), настроенных на разные частоты.