Адаптивные цифровые обнаружители - раздел Образование, Радиолокационные системы
Как Уже Отмечалось, Для Преодоления Априорной Параметрической...
Как уже отмечалось, для преодоления априорной параметрической неопределенности применяется формирование на основе произведенных наблюдений оценок неизвестных параметров сигналов и помех или их распределений. Эти оценки используются затем при решении задач обнаружения вместо неизвестных истинных параметров. Алгоритмы, в которых используются полученные по данным предварительной оценки распределения, их параметры или какие-либо другие статистические характеристики входных сигналов, называют адаптивными алгоритмами обнаружения.
При наличии неизвестного параметра помехи можно записать условное отношение правдоподобия в виде:
Если теперь каким-либо статистическим методом получена оценка неизвестного параметра, то это соотношение позволяет вычислить безусловное отношение правдоподобия, на основе которого можно синтезировать оптимальный алгоритм обнаружения. Оценка неизвестного параметра обычно находится методом максимального правдоподобия на основе решения уравнения:
.
| Формирование решающих статистик
|
| Рис. 5.6. Упрощенная схема адаптивного обнаружителя
|
Таким образом, суть подхода к адаптации в этом случае состоит в том, что сначала по ограниченной выборке входных данных находится оценка максимального правдоподобия для неизвестных параметров распределения, а затем решается задача оптимального обнаружения при фиксированном значении этих параметров . Эффективность такого алгоритма будет зависеть от качества оценок неизвестных параметров, что определяется объемом выборки, используемой для их получения (так называемой обучающей выборки).
Основной задачей адаптации является стабилизация уровня ложного обнаружения. Поэтому в составе адаптивного обнаружителя (рис. 5.6) должно быть устройство, вычисляющее оценку текущих параметров помехи. Эти оценочные значения параметров помехи используются далее в блоке формирования решающей статистики Z(U) для нормировки принятых сигналов, а также после некоторого функционального преобразования для установки адаптивного порога обнаружения. Ниже более подробно рассматриваются методы и схемы формирования порогов адаптивного обнаружителя при параметрической стабилизации уровня ложного обнаружения Рр на выходе одного из каналов многоканального когерентного накопителя или на выходе некогерентного (одноканального) накопителя.
| Рис. 5.7. Схема стабилизации вероятности ложного обнаружения (СВЛО) при стационарной помехе
|
Обычно для формирования адаптивного порога используется выборка напряжений выходных сигналов накопителя в одномерном (по дальности) или двухмерном (по дальности и угловой координате) «скользящем окне» По этой выборке оценивается среднеквадратичное значение помехи , затем это значение умножается на пороговый коэффициент
К, связанный с заданной вероятностью ложного обнаружения. В результате вычисляется порог обнаружения с которым и сравнивается выборка напряжения из анализируемой (сигнальной) ячейки, в качестве которой обычно принимается центральная ячейка «скользящего окна». При этом для исключения влияния сигнала от цели на формирование оценки не используется анализируемая и соседние с ней ячейки «скользящего окна». Таким образом, если для вычисления используется
N выборок, то общее число ячеек окна должно быть
N+3.
Способ оценивания зависит от принимаемой модели помехи в пределах «окна». В практике проектирования обнаружителей со стабилизацией вероятности ложного обнаружения (СВЛО) обычно рассматриваются следующие основные модели:
– модель однородной по мощности и стационарной помехи в пределах «окна»;
– модель помехи со скачкообразным изменением мощности в пределах «окна»;
|
Рис. 5.8. Потери в отношении
сигнал-помеха при Ро = 0,5
в функции от размера "окна"
|
– модель помехи однородной по мощности в пределах «окна», но «засоренной» мешающими сигналами (например, хаотическими импульсными помехами или отражениями от посторонних целей).
Естественно, перечисленные модели не исчерпывают все возможные ситуации в «окне», но позволяют рассмотреть разновидности основных схем СВЛО.
Простейшая схема СВЛО, рассчитанная на использование модели 1 помехи, изображена на рис. 5.7.
Предполагается, что плотность распределения вероятности (ПРВ) огибающей нескомпенсированных остатков пассивных помех и шумов аппроксимируется законом Рэлея.
Оценке подлежат математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение помехи, причем, вследствие известной взаимосвязи этих параметров для закона Рэлея ( ), можно ограничиться оценкой одного параметра с последующим вычислением:
. (5.28)
Пороговый коэффициент К вычисляется по формуле ,
где PF – заданная вероятность ложного обнаружения.
Решение об обнаружении принимается по правилу ,
где Uo – амплитуда огибающей в центральной (сигнальной) ячейке "окна".
| Рис. 5.9. Схема СВЛО при нестационарных помехах
|
Точность вычисления порога в рассматриваемой схеме определяется размерами "окна", заданными вероятностями ложного обнаружения
PF и правильного обнаружения
PD. Связанные с этим потери
L дБ в отношении сигнал-помеха в функции от длины "окна"
N при фиксированном значении
PD=0,5 для нефлюктуирующей цели приведены на рис. 5.8. Задаваясь вероятностью
РF и допустимым уровнем потерь, можно выбрать необходимую длину "окна"
NN.
При воздействии на входе пассивной помехи, кромка которой плохо компенсируется режекторным фильтром СДЦ, наблюдаются скачки интенсивности помехи в пределах "окна". В этом случае адекватной является модель 2 помехи. Оценка интенсивности помехи производится в этом случае раздельно справа и слева от центральной ячейки "окна" (рис. 5.9), а для расчета порога используется максимальная из двух оценок:
. (5.29)
Некоторое усложнение этой схемы за счет введения операции с последующим использованием для расчета порога обеих оценок, если разница оценок в полуокнах меньше заданной величины или одной (большей), если эта разница превышает , делает рассматриваемую схему пригодной также для модели 1 помехи, уступая при этом предыдущей схеме по потерям на 0,1 – 0,3 дБ.
Модель помехи 3 предполагает "засорение" ПРВ выборки помехи в "окне", например, за счет ХИП и отражений от посторонних целей. Для исключения влияния мешающих сигналов при вычислении в данном случае применяется предварительное преобразование выборки в "окне" путем ее усечения или винзорирования. При усечении из выборки исключаются сигналы, превышающие порог усечения U'. Вычисление производится в этом случае по укороченной выборке , где п – число исключенных из выборки сигналов. Метод эффективен при и .
При винзорировании выборка преобразуется по правилу:
, (5.30)
где Uv – порог винзорирования. При этом в вычислении участвуют все (винзорированные) сигналы выборки в "окне".
| Рис. 5.10. Упрощенная схема СВЛО с винзорированием
выборки сигналов
|
На рис. 5.10 приведена упрощенная схема СВЛО, реализующая второй из рассматриваемых метод преобразования выборки. Она отличается от рассмотренных выше схем наличием блока, реализующего алгоритм винзорирования выборки. Этот блок может быть интерпретирован в виде безынерционного элемента, последовательно (в порядке поступления) преобразующего входные сигналы в соответствии с выражением (5.30).
Задача СВЛО при комбинированных воздействиях мешающих отражений без существенного понижения вероятности обнаружения полезного сигнала может быть решена путем многоступенчатого порогового испытания принимаемого сигнала. На рис. 5.11 приведена упрощенная структурная схема трехступенчатой стабилизации вероятности ложного обнаружения на выходе многоканального когерентного накопителя, реализованного в виде процессора БПФ. На первой ступени с помощью компараторов проверяется, превышают ли сигналы на выходе процессора БПФ пороги, установленные в соответствии с заданной вероятностью ложного обнаружения при наличии только шумов приемной системы. Для оценки среднеквадратического значения шума используется выборка, свободная от сигналов и внешних помех. Обычно такие выборки получаются перед каждым очередным зондированием (за пределами максимальной дальности обнаружения). Чтобы учесть имеющиеся в такой схеме различия в усилении шумов в каждом канале процессора БПФ, коэффициенты должны быть разными.
Сигналы, прошедшие первый тест , проверяются в компараторах на превышение порогов , выбираемых исходя из среднего уровня фона помех, обусловленного отражениями от гидрометеоров (облаков, дождя и пр.). Пороги оцениваются путем усреднения ограниченного числа выборок по дальности методом «скользящего окна». Наконец, сигнал, обладающий максимальной амплитудой из прошедших двух предыдущих тестов, проверяется на превышение порога, определяемого средним уровнем помех нулевого канала в той ячейке зоны, к которой относится тестируемый сигнал. Сигнал (его координаты), прошедший третий тест совместно с сигналом нулевого доплеровского канала, прошедшим два первых теста, поступает на вход блока, реализующего дальнейшую обработку обнаруженных
| Рис. 5.11. Упрощенная структурная схема трехступенчатой СВЛО
|
сигналов.
Рассмотренные методы адаптации к уровню помех имеют общий недостаток – число ложных сигналов на выходе обнаружителя никак не контролируется, т. е. изменение этого числа не обнаруживается и не вызывает ответной реакции системы. Поэтому в системах автоматической обработки сигналов, где стабилизация вероятности ложного обнаружения чрезвычайно важна, наряду с нормализацией должны применяться способы и устройства стабилизации вероятности ложного обнаружения, построенные по принципу замкнутой или разомкнутой системы регулирования порога решения.
Непараметрические цифровые обнаружители. При непараметрической неопределенности неизвестными являются ПРВ выборок как при отсутствии, так и при наличии полезного сигнала. В этом случае для решения задачи обнаружения применяют непараметрические методы теории статистических решений. Это позволяет синтезировать алгоритмы обнаружения сигналов с вероятностью PF, не зависящей от вида функции , т.е. с постоянной вероятностью ложного обнаружения в широком классе неизвестных распределений выходных сигналов. Поскольку требование постоянства PF является основным при синтезе устройств цифровой обработки сигналов в информационных системах, то изучение возможностей и принципов реализации непараметрических алгоритмов обнаружения представляет большой интерес.
Отметим, что в непараметрических цифровых обнаружителях используются не сами значения выборочных отсчетов входных сигналов, а их взаимная упорядоченность, характеризуемая векторами «знаков» и «рангов». Поэтому первоначальной операцией непараметрических алгоритмов является преобразование последовательности входных сигналов в последовательности знаков или рангов . При этом в классической задаче непараметрического преобразования необходимым условием является статистическая независимость элементов выборки входных сигналов, т. е.
.
Ниже рассматриваются принципы построения знаковых и ранговых обнаружителей.
| Компаратор и формирователь знаков
|
| Формирователь решающей статистики
|
| Формирователь решающей статистики
|
| Рис. 5.12. Структурная схема знакового обнаружителя
|
Знаковые непараметрические обнаружители. При двухполярном входном сигнале выборка знаков формируется по правилу .
Элементы этой выборки имеют два возможных значения: +1, если , и -1, если . В области стационарной помехи с симметричным относительно нуля распределением амплитуд выборок число положительных и отрицательных знаков в совокупности независимых выборок помехи (при ) будут одинаковыми. При появлении, например, положительного сигнала вероятность положительных знаков в выборке становится больше, чем вероятность отрицательных, что и позволяет обнаружить такой сигнал.
На выходе устройства объединения квадратурных каналов (или на выходе детектора огибающей) для получения выборки знаков применяется схема, приведенная на рис. 5.12. В этой схеме сигналы на вход формирователя знаков поступают по двум каналам, в одном из которых введен элемент задержки на время td, равное интервалу временной дискретизации входного сигнала. Задержанные и незадержанные сигналы сравниваются в компараторе. Выходные сигналы компаратора
преобразуются затем в знаки (1 и 0 вместо и -1)
.
Для каждого k-го интервала дискретизации (кольца дальности) по совокупности выборок знаков в N соседних зондированиях
на основе линейной знаковой статистики реализуется алгоритм обнаружения
, (5.31)
где Cth – порог обнаружения, выбираемый исходя из допустимой вероятности ложного обнаружения.
Рассмотренный алгоритм реализует метод одностороннего контраста. Основной предпосылкой его применения является большое значение функции контраста между выборками полезного сигнала и помех по сравнению с выборками одной помехи.
Находят примененение также двухвыборочные знаковые тесты, основанные на подсчете знаков разностей пар помеховой и исследуемой выборок и формировании статистики
, (5.32)
которая потом сравнивается с порогом обнаружения .
Качество знаковых непараметрических алгоритмов оценивается с помощью коэффициента асимптотической относительной эффективности (АОЭ). Известно, что для нефлюктуирующего сигнала коэффициент АОЭ знакового алгоритма по отношению к оптимальному алгоритму при гауссовском распределении равен , т. е. применение знакового алгоритма приводит в этом случае к потере эффективности примерно на 35% по сравнению с оптимальным. Однако при других распределениях помех ситуация изменяется. Например, для помехи с ПРВ вида коэффициент АОЭ равен 2.
Ранговые непараметрические обнаружители. Более мощными, чем знаковые, являются ранговые тесты, которые учитывают не только факт, но и степень отклонения элементов исследуемой выборки от некоторого уровня или элементов опорной выборки.
Рангом элемента конечномерной выборки называется порядковый номер этого элемента в вариационном ряду, составленном из элементов выборки в порядке возрастания их величины. При этом, как и в случае знакового теста, непременным условием является условие статистической независимости ранжируемой выборки.
В практике обнаружения радиолокационных сигналов, когда число элементов (каналов) по дальности, в которых сигнал отсутствует, намного больше числа сигнальных элементов, для ранжирования применяется способ контраста, суть которого сводится к следующему. Каждый из ранжируемых (принимаемых за сигнальный) отсчетов сравнивается с совокупностью опорных (помеховых) отсчетов , взятых из смежных разрешаемых ячеек по дальности. В результате вычисляется ранг отсчета U по формуле:
, (5.33)
где .
Ранжируемую и опорную выборки, а также результаты вычисления рангов можно представить в виде:
. (5.34)
Дальнейшая обработка состоит в накоплении некоторой ранговой статистики и сравнении ее с порогом
, (5.35)
где f(ri) – известная функция от рангов,
– порог, выбираемый исходя из допустимой вероятности ложного обнаружения.
Простейшей является ранговая статистика Вилкоксона, определяемая суммой рангов. По критерию Вилкоксона решение об обнаружении принимается в соответствии с алгоритмом
. (5.36)
Укрупненная структурная схема цифрового рангового обнаружителя Вилкоксона изображена на рис. 5.13. В схему входят вычислитель рангов (ВР), вычислитель ранговой статистики (ВРС) и пороговое устройство (ПУ). Сигнал интервала дискретизации по дальности в -м периоде зондирования сравнивается в М компараторах (К) с сигналами на выходе запоминающего устройства опорной выборки (ЗУОВ) , составленной из М сигналов предыдущих интервалов дискретизации по дальности. Результаты сравнения с представляют собой двоичную переменную , принимающую значение: единица, если , и нуль – в противном случае. Сумма единиц на выходах компараторов (К) определяет ранг , отсчета . Для расчета и двоичного кодирования рангов применяется специальная схема (СКР). Двоичный код ранга т-го канала (кольца дальности) в -м зондировании записывается в ЗУ рангов. По накопленным за N зондирований значениям рангов в т-М и других каналах вычисляется ранговая статистика (5.36), которая затем сравнивается с порогом .
Ранжирование рассмотренным способом предполагает, что опорная выборка представлена только отсчетами помехи. Если же среди помеховых отсчетов есть сигнальные, то это приводит к искажению статистики для М последующих каналов, т. е. имеет место подавление одного сигнала другим. Однако при обнаружении радиолокационных сигналов, когда общее число разрешаемых элементов значительно больше числа элементов, занятых полезными сигналами, эти искажения невелики, и ими можно пренебречь при числе элементов опорной выборки М = 20 – 30.
Использование теста Вилкоксона, основанного при обнаружении на статистике, определяемой суммой рангов, целесообразно неслучайного сигнала на фоне аддитивных помех с нулевым средним и симметричным распределением. Если же параметры распределения помехи неизвестны, а известно лишь, что воздействие сигнала состоит в сдвиге распределения помехи (альтернатива сдвига), то более целесообразным является двухвыборочный непараметрический тест Вилкоксона (тест Манна-Уитни), который состоит в сравнении с порогом статистики
,
где – анализируемая,
a – опорная выборки.
При многоканальном приеме за принимается пачка сигналов из анализируемого элемента по дальности (N – ширина пачки).
Если выборки и взяты из одной и той же генеральной совокупности, т. е. представляют реализацию помех с одной и той же ПРВ, а их отсчеты статистически независимы, то распределение не зависит от закона распределения и , что подчеркивает непараметричность двухвыборочного теста.
Кроме рассмотренных разработан целый ряд других тестов: Ван-дер-Вардена, Смирнова, Севиджа и др. Все известные тесты получены эвристическим путем.
| Рис. 5.13. Укрупненная структурная схема
цифрового рангового обнаружителя
|
Количественной мерой сравнения качества ранговых тестов между собой и с оптимальными алгоритмами обнаружения является коэффициент асимптотической относительной эффективности (АОЭ). При обнаружении постоянного положительного сигнала на фоне гауссовской помехи АОЭ алгоритма Вилкоксона (в том числе и двухвыборочного) по сравнению с линейным накопителем отсчетов (оптимальный обнаружитель) составляет . Таким образом, в данном случае ранговый обнаружитель лишь незначительно уступает линейному накопителю. При самом неблагоприятном распределении помехи АОЭ алгоритма Вилкоксона не может быть меньше 0,864. При цифровой обработке узкополосных сигналов на фоне широкополосного гауссовского шума с целью сохранения информации о начальной фазе огибающей ранжирование выборки может быть выполнено в квадратурах.
N-мерный ранговый вектор для каждой квадратурной составляющей входного сигнала формируется с использованием опорных выборок с числом элементов
М.
Квадратурные составляющие элементов рангового вектора Вилкоксона записываются в виде:
,
где индексы (cs) обозначают соответственно синфазную и квадратурную составляющие.
При отсутствии во входной выборке полезного сигнала компоненты являются равномерно распределенными величинами, математическое ожидание которых аТ = М/2, а дисперсия . Переходя далее к нормированным и центрированным составляющим рангов
и применяя дискретное преобразование Фурье к последовательности , получим для каждой базовой частоты , где td – период временной дискретизации входных сигналов, следующие статистики
На основе сравнения статистики Sk с порогом , выбираемым исходя из заданной вероятности ложного обнаружения PF, принимается решение об обнаружении сигнала.
Эффективность когерентной ранговой обработки оценивалась методом имитационного моделирования. Показано, что потери в отношении сигнал/помеха при когерентном накоплении рангов, по сравнению с оптимальным когерентным накоплением, не превышают 1 дБ.
В заключение необходимо отметить, что ранговые обнаружители обеспечивают стабильность вероятности ложного обнаружения, если опорная выборка однородна, т. е. если помеха на опорном интервале стационарна. Неоднородность опорной выборки оказывает дестабилизирующее влияние на вероятность ложного обнаружения. Для ослабления этого влияния необходимо принимать специальные меры, одной из которых является рациональный выбор расположения опорной выборки относительно ранжируемого отсчета.
Адаптивно-непараметрические обнаружители. Непараметрические обнаружители не обеспечивают стабилизации вероятности ложного обнаружения при воздействии на входе коррелированных помех. Например, для знаковых обнаружителей возрастание коэффициента корреляции входных сигналов от 0 до 0,5 приводит к увеличению вероятности ложного обнаружения на три-четыре порядка. Аналогичное (или даже более существенное) влияние нестабильностей имеет место и в непараметрических ранговых обнаружителях.
Одним из способов стабилизации вероятности ложного обнаружения на выходе непараметрических обнаружителей при работе в условиях коррелированных помех является адаптивная подстройка порога в зависимости от корреляционных свойств помехи. Получаемые таким образом обнаружители получили название адаптивно-непараметрических обнаружителей. Исходный непараметрический алгоритм, составляющий основу адаптивно-непараметрического алгоритма, должен обеспечивать постоянную вероятность ложного обнаружения при изменении дисперсии или вида плотности вероятности распределения помехи, а подстройка порога должна компенсировать нестабильности вероятности ложного обнаружения при изменении корреляционной функции помех.
| Вычислитель непараметрической статистики
|
| Оценка корреляционной матрицы помех статистики
|
| Рис. 5.14. Упрощенная схема адаптивно-непараметрического обнаружителя
|
Упрощенная структурная схема адаптивно-непараметрического обнаружителя приведена на рис. 5.14. В этой схеме вычислитель непараметрической статистики реализует основную часть исходного непараматрического алгоритма
,
где – результаты преобразования входных сигналов в знаки . или ранги .
Для оценки элементов корреляционной функции помех могут быть использованы неклассифицированная выборка из основной анализируемой последовательности , а также обучающая выборка со вспомогательного (опорного) канала. При использовании неклассифицированной выборки дискретные значения корреляционной функции определяются по формуле:
.
Если известен вид функции , например, экспоненциальная или гауссовская , то для автоподстройки порога обнаружения достаточно оценить коэффициент межпериодной корреляции помехи , поскольку все остальные с ним связаны однозначно.
В предположении, что порог обнаружения зависит от заданной вероятности ложного обнаружения и коэффициента межпериодной корреляции помех, адаптивно-непараметрический алгоритм обнаружения имеет вид .
Вычисление порога упрощается, если последовательность статистик, определяемая по последовательности , удовлетворяет условиям центральной предельной теоремы для зависимых отсчетов. Тогда распределение статистики Sv является асимптотически нормальным, и вероятность ложного обнаружения определяется по формуле:
;
.
Из этого выражения можно получить алгоритм управления порогом обнаружения в виде:
,
где – функция, обратная функции нормального распределения, – математическое ожидание решающей статистики при коррелированном входном процессе, которое совпадает с математическим ожиданием решающей статистики исходного непараметрического алгоритма, а – дисперсия решающей статистики при коррелированном входном процессе.
Адаптивно-непараметрические алгоритмы обнаружения с подстраиваемым порогом на основе знаковых и ранговых критериев обладают удовлетворительной устойчивостью к изменению корреляционной функции помехи. Так, результаты расчетов и моделирования показывают, что с изменением коэффициента корреляции от 0 до 0,5 вероятность ложного обнаружения на выходе адаптивно–непараметрического знакового обнаружителя увеличивается в 2 – 5 раз, тогда как у исходного знакового обнаружителя с постоянным порогом она возрастает в 100 – 300 раз. Аналогичными характеристиками по стабилизации вероятности ложного обнаружения обладают адаптивно-непараметрические ранговые алгоритмы обнаружения.
В заключение отметим, что кроме адаптивно-непараметрических алгоритмов для обнаружения сигналов на фоне коррелированных помех с произвольным распределением могут быть применены цифровые регуляризованные алгоритмы, а также алгоритмы с использованием принципов подобия и инвариантности. Каждый из них имеет свои особенности, определяющие целесообразность их применения в конкретных ситуациях. Алгоритмов, одинаково эффективных в неконтролируемом диапазоне входных воздействий, создать, очевидно, не представляется возможным.
Все темы данного раздела:
Севастополь
ББК 32.95я73
Г 657
УДК 621.396.967(075)
Учебное пособие составлено в соответствии с программой учебной дисциплины «Радиолокационные системы» (раздел «Радиолокационные сис
Список сокращений Это делаю я
АВУ
Антенное вычислительное устройство
АКП
Автоматическая компенсация помех
АКУ
Авто
Краткая историческая справка
Первые РЛС были станциями обнаружения самолётов. 5 стационарных импульсных РЛС было установлено на юго-западном побережье Великобритании в 1936 году. Они работали на сравнительно длинных (метровых)
Основные типы РЛС
РЛС различают прежде всего по конкретным задачам, выполняемым ими автономно или в комплексе средств, с которыми они взаимодействуют, например: РЛС систем управления воздушным движением, РЛС обна
Общее описание радиолокационной станции
В настоящее время различают два принципиально различных типа радиолокации: активная и пассивная. При активной радиолокации радиолокационная станция (РЛС) сама излучает сигнал в виде электромагнитно
Уравнение дальности радиолокации
По-видимому, наиболее полезным и простым описанием влияния различных факторов на работу РЛС является уравнение дальности радиолокации. Одна из форм записи этого уравнения определяет
Информация, извлекаемая при обработке радиолокационного сигнала
Хотя в основе самого наименования «радиолокационная станция» лежит аббревиатура английских слов «обнаружение и измерение дальности с помощью радио» (radiodetectionandrang
Диапазоны частот, применяемые в радиолокации
Реально никаких ограничений на диапазоны частот, используемые в радиолокации, не существует. Любое устройство, которое обнаруживает цели и определяет их местоположение путем излучения электромагнит
Сигналы, применяемые в радиолокации
Предварительное замечание. Рассмотрение всего многообразия сигналов, способов их представления и свойств выходит за рамки данного пособия. Здесь рассматриваются и более детальн
Простые сигналы
Простыми называются сигналы, база которых В, т.е. произведение ширины спектра сигнала на его длительность , удовлетворяет условию . Все одиночные радиоим
Радиоимпульсы с внутриимпульсной частотной модуляцией
Рис. 1.2. Закон ЛЧМ модуляции и ЛЧМ-радиоимпульс
Ри
В таких сигналах частота в пределах длительности радиоимпульса
Основные параметры зондирующих сигналов
Закон модуляции. Он включает законы амплитудной, частотной и фазовой модуляции (манипуляции) сигнала.
Длительность сигнала . Она измеряется
Линейные рекуррентные последовательности максимальной длины
Линейной рекуррентной последовательностью (ЛРП) называется последовательность символов удовлетворяющая рекуррентному правилу:
, (1.6)
где значения как символов пос
Системы сигналов
При построении систем передачи информации, таких, как многоканальные системы с кодовым уплотнением, т – ичные системы (системы, в которых для передачи сообщений используют
Ортогональные сигналы
В общем случае ортогональные сигналы можно сформулировать так. Пусть , – некоторая полная ортонормированная система функций. Тогда любой сигнал , с полосой частот Fс можно предста
Симплексные сигналы
В общем случае симплексные сигналы получаются из ортогональных сигналов следующим образом. Пусть {аi}, i = 1,2,..., т, – ортогональные сигналы. Добав
Эффективная площадь рассеяния целей
Явление вторичного излучения, лежащее в основе активной радиолокации, свойственно волнам любой природы. Оно возникает всякий раз, когда волна встречает препятствие на пути своего ра
Размеров цели и длины волны
Поля вторичного излучения, позволяющие определить ЭПР объектов, находят точными и приближенными расчетными методами, в том числе методом математического моделирования, наряду с кото
Рассеяния радиолокационных целей
Радиолокационные цели обладают, как правило, достаточно сложной конфигурацией. Поверхность их характеризуется наличием блестящих точек в виде выпуклых участков поверхностей двойной кривизны и резон
Вероятностная оценка ЭПР
Как отмечалось ранее, задача определения характеристик отраженного сигнала от цели, представляющих собой совокупность различных элементарных отражателей изначально сложна, а в ряде случаев и невыпо
Отраженного сигнала
Полученные новые законы распределения вероятности случайной величины – амплитуды и фазы отраженного сигнала и ЭПР цели не в полной степени характеризуют трансформацию протяженного с
Качественные показатели обнаружения радиолокационных сигналов
Обнаружение – процесс принятия решения о наличии или отсутствии сигнала в смеси сигнал и шум в произвольном разрешающем объёме.
Результатом процесса обнаружения сигнал
Критерии обнаружения
Для решения задачи обнаружения необходимо иметь соответствующие априорные (доопытные) сведения о статистических характеристиках помех и отраженных от целей сигналов. Эти сведения позволяют найти ме
Отношение функций правдоподобия
принято называть отношением правдоподобия.
Для выбора гипотезы H1, или Н0 должно быть взято за основу определенное п
Алгоритм обнаружения и структура оптимального обнаружителя
Такие параметры принимаемого сигнала как амплитуда, начальная фаза, запаздывание, доплеровский сдвиг частоты и другие, в общем случае изменяются от импульса к импульсу по случайному
Характеристики обнаружения. Пороговый сигнал
Определим характеристики обнаружения или рабочие характеристики приемника РЛС при его работе с полностью известным (детерминированным) сигналом. Для этого надо вычислить условные пл
Обнаружение сигналов со случайными параметрами
Рассмотрим задачу обнаружения сигнала, зависящего от случайных неизмеряемых параметров. Примерами таких сигналов могут быть сигнал со случайной начальной фазой, случайными начальной
Алгоритм обнаружения сигналов со случайными параметрами
Наша задача записать отношение правдоподобия для такого сигнала принятого РЛС.
Совместную плотность вероятности принятой реализации сигнала и шума и случайных неизмеряемых
Параметрами
Алгоритмы оптимального обнаружения рассматриваемых сигналов реализуются на основании полученных выражений для отношения правдоподобия (3.29, 3.30) и решающего правила. Решающее прав
Кривые обнаружения. Пороговые сигналы
Рис.3.6. Характеристики обнаружения сигнала со случайной начальной фазой
Для определения характеристик обнаружения сигн
Понятие оптимального фильтра, его импульсная характеристика
Из основ теории оптимального обнаружения (мы рассмотрели основы этого вопроса в главе 3) следует, что основной операцией является вычисление частного значения функции взаимной корре
Спектральные характеристики оптимального фильтра, его работа
Установлено, что частотная характеристика Копт (f) фильтра
с точностью до произвольного вещественного множителя с и множителя запазды
Обработка простых сигналов с помощью оптимального фильтра
Оптимальный фильтр можно подобрать либо по частотной, либо по импульсной характеристике, взаимосвязанными между собой. Для обработки простых сигналов без внутриимпульсной модуляции
Накопление пачки некогерентных сигналов
Нами был рассмотрен вопрос когерентного накопления пачки радиоимпульсов, т.е. сигналов, фазы которых жестко связаны между собой. Некогерентное накопление заключается в суммировании
Обработка сложных сигналов с помощью оптимального фильтра
Рис. 4.10. Разрешение при сжатии широкополосных
радиоимпульсов в оптимальном фильтре
Известно, что сложные радиолокационные сигналы я
Сжатие ФКМ-радиоимпульса
Рассмотрение сигналов с фазовой манипуляцией показывает, что они представляют большой интерес для радиолокации, поскольку корреляционные функции некоторых из них имеют требуемую форму малую длитель
Сжатие ЛЧМ-радиоимпульса
Процесс сжатия ЛЧМ-радиоимпульса поясним с помощью временных графиков. а рис. 4.12 а, б, в приведен ЛЧМ-импульсный сигнал с прямоугольной огибающей. Выходной импульс на уровне 5 = 0,637 от максимал
Исходные предпосылки
В соответствии с общей теорией приема, оптимальная временная обработка принимаемого на фоне стационарного белого шума сигнала сводится к вычислению корреляционного интеграла, которы
Области
Так как принимаемые радиолокационные сигналы перед дискретизацией преобразуются в две квадратурные составляющие, то реализация ЦСФ должна производиться в двух квадратурных каналах. Квадратурные сос
Цифровой согласованный фильтр для сигналов в частотной области
Рассмотрим теперь особенности дискретной свертки типа согласованной фильтрации в частотной области. В соответствии с теорией дискретного представления непрерывных функций, ограничен
Обнаружение радиолокационных целей и измерение их параметров
Статистическая теория радиолокации, о которой речь шла в предыдущей главе, решает задачу обнаружения одиночного импульса, отраженного от какого-то объекта. Оператор или автоматический обнаружитель
Некогерентной нефлуктуирующей пачки импульсов
В процессе сканирования пространства диаграмма направленности антенны РЛС проходит через цель, при этом от цели отражается и приходит на вход приемника не один радиоимпульс, а группа (пачка) имп
Характеристика обнаружения сигналов при дискретной обработке
В последнее время все более широко внедряются методы и техника дискретной (цифровой) обработки сигналов в РЛС, поэтому для практики рассмотрение этого вопроса для нас важно. Более детально вопросы
Определение вероятности ложной тревоги
Вероятность ложной тревоги определяется исходя из соображений допустимого потока ложных тревог в зависимости от обстановки в районе плаванья и «цены» тревоги. Обращаясь к рис. 3.1,
Параметров радиолокационных сигналов
В конечном итоге любой радиолокатор предназначен для измерения тех или иных координат и параметров движения целей, поэтому измерение является одной из основных операций, выполняемых
Критерии оптимального измерения
Из-за случайных параметров радиолокационных сигналов процесс измерения носит статистический характер. Показателем качества измерения является статистически усредненная величина ошиб
Уравнение оптимальной оценки параметров радиолокационных сигналов
Оптимальная оценка параметра может быть определена как корень одного из уравнений:
Рис. 5.2. Кривые послеопытной (апостериорной) плот
Оптимальный дискриминатор. Ошибки измерения
Рис. 5.3. Структурная схема оптимального измерителя параметра
Уравнение оптимальной оценки описывает алгоритм работы оп
Характеристики дискриминатора
Выходной сигнал оптимального дискриминатора (сигнал ошибки), представляющий собой производную квадрата модуля корреляционного интеграла по измеряемому параметру, характеризуется сре
Параметрами
В радиолокационных системах задача обнаружения сигналов решается обычно на видеочастоте, после объединения сигналов квадратурных каналов (на выходе детектора огибающей). Принимаемый
Оптимальный обнаружитель пачки оцифрованных сигналов
Теория оптимальных обнаружителей достаточно подробно рассмотрена в литературе. Рассмотрим случай обнаружения полностью известного сигнала – пачки из т нефлюктуирующих импульсов, при
С неизвестными параметрами
Оптимальные алгоритмы обнаружения сигналов обладают предельными характеристиками только для тех условий функционирования, которые принимались при синтезе. Отклонение статистических характеристик по
Параметров сигналов
В дальнейшем предполагается, что для решения задачи оценки параметров сигналов используется та же выборка входных колебаний, что и при решении задачи обнаружения. Все исходные предпосылки о статист
Оценка времени задержки и доплеровской частоты сигнала
Без внутриимпульсной модуляции
6.2.1. Одиночные радиоимпульсы
Способы обзора пространства
Обработка частотно-модулированных радиоимпульсов
Особенности обработки частотно модулированных (ЧМ) сигналов рассмотрим на примере обработки линейно-частотно-модулированных радиоимпульсов (ЛЧМ), широко используемых в современных Р
Обработка фазоманипулированных радиоимпульсов
Рис. 6.11. Многоканальное устройство фильтровой обработки ФМ - радиоимпульса с неизвестной доплеровской частотой
Рассмотрим согл
Дальность действия РЛС
Одна и основных задач при разработке и проектировании РЛС, а также при выборе из существующих РЛС наиболее пригодную для решения конкретных задач потребителя является определение ее максимальной да
Потери отношения сигнал-шум в реальных РЛС
Потери в антенне определяются распределением поля по поверхности (апертуре) антенны:.
,
где – коэффициент, учитывающий неравномерность распред
Зона видимости. Способы
Рис. 7.2. Зона видимости РЛС
сканирования пространства и влияние их на дальность действия РЛС
Коэффициент направленного действия антенны
Обратимся еще раз к формуле (7.5). Здесь и – коэффициенты направленного действия антенны – указывается в формуляре на антенну или РЛС, является основной характеристикой антенны. Он
Учет формы диаграммы направленности антенны и способа обзора пространства
В выражении (7.5) множитель описывает форму диаграммы направленности антенны. В общем случае получить выражение для диаграммы направленности любой произвольной антенны – задача дост
Способы обзора пространства
В процессе проектирования РЛС одним из наиболее сложных и важных вопросов является обоснование и выбор способа сканирования пространства. Задача сводится к обеспечению просмотра зоны видимости (рис
Расчет числа импульсов в пачке
Для каждого конкретного выбранного способа сканирования пространства представляется важным знать количество лучей в пачке, так как в большинстве современных РЛС реализуется как коге
Поглощение радиоволн атмосферными газами
Рис 7.7. Зависимость коэффициента
затухания радиоволн в воздухе
от длины волны при t = 200 C
Осно
Влияние гидрометеоров на распространение радиоволн
7.4.1. Характеристики тумана и дождя
Таблица 7.2
Характеристики тумана и дождя
Ви
Поверхностно распределенные цели.
Морские условия весьма многообразно влияют на радиолокационное обнаружение. Из всего многообразия можно выделить три основных явления:
– сигналы, отраженные целями, подвержены изменениям;
Свойства отражений от взволнованной поверхности моря
Зондирующий сигнал, отраженный от поверхности моря, создает значительные помехи РЛС и затрудняет обнаружение целей. На рис. 7.11 приведены фотографии индикатора кругового обзора РЛС «Океан» с центр
Свойства морской поверхности
Ветровые морские волны – основная причина возникновения флюктуационных мешающих отражений радиолокационного сигнала. Волны возникают под влиянием атмосферных воздействий. Реакция мо
Приемника РЛС
Отраженные сигналы могут поступать по главному, боковым и заднему лепесткам диаграммы направленности антенны. На рис 7.12 приведен порядок определения освещенной площадки главным лепестком антенны.
Учет влияния поверхности Земли
В качестве некоторой нормы атмосферы принята нормальная атмосфера с параметрами:
давление Р=1013 мбар;
температура t = 130 C;
относительная влажность s
Основные виды помех активной радиолокации
Как и в любой радиотехнической системе, в радиолокации может существенно сказываться влияние различного рода помех. Роль помех в активной радиолокации может оказаться еще большей, ч
Защиты от них
Существуют два основных вида источников естественных маскирующих активных помех: дискретные и распределенные. К дискретным источникам помех относятся Солнце, Луна и радиозвезды. К р
И способы создания
Рис. 8.1. Влияние слабой (1) и сильной (2, 3) помехи на прохождение сигнала
В качестве искусственных маскирующих
При воздействии маскирующих стационарных активных помех
При достаточном динамическом диапазоне приемника условие обнаружения цели в маскирующих стационарных активных помехах типа белого шума имеет вид
,
где Епр
Пассивные маскирующие помехи и способы их создания
Как уже указывалось выше, к естественным пассивным помехам относятся радиопомехи, создаваемые природными отражателями (местными предметами, водной поверхностью, гидрометеорами, севе
Основные направления защиты РЛС от маскирующих активных помех
Анализ уравнения противорадиолокации показывает, что основные направления защиты РЛС от маскирующих активных помех связаны с использованием амплитудных, поляризационных, частотных и
Методы некогерентной и когерентной компенсации помех
Для улучшения пространственной селекции сигнала на фоне помех, приходящих с отдельных направлений, кроме мер, перечисленных выше, могут быть также исп
Практические схемы автокомпенсаторов
Квадратурный автокомпенсатор
В таком автокомпенсаторе формирование весового (управляемого) напряжения осуществляется на видеочастоте. В этой связи представим компле
Основные различия сигналов целей и пассивных маскирующих помех
Сигналы, отраженные от целей, и пассивные маскирующие помехи в общем случае имеют различные статистические характеристики. Для сигналов и помех, распределенных по нормальному закону
Оптимальное обнаружение сигнала на фоне пассивной помехи
в виде стационарного небелого шума
Небелый шум, как известно, характеризуется неравномерным распределением спектральной плотности мощности по оси часто
Фильтров подавления
Рис. 8.22. Схема однократного
череспериодного вычитания
Принципы построения входящих в состав оптимального фильтра оп
Модели движения целей
Наблюдаемые радиолокационные цели: наземный транспорт, корабли, самолеты, космические аппараты и другие объекты – могут двигаться по самым разнообразным траекториям, имеющим, как правило, случайный
Экстраполяция траекторных параметров
Оценка траекторных параметров движения цели в соответствии с общей структурной схемой ВО проводится в блоке О (рис. 9.2) по отсчетам, отобранным в ходе операции селекции и относящим
Алгоритм селекции отсчетов по минимальному отклонению от центра строба
Алгоритм селекции отсчетов по минимальному отклонению от центра строба обычно применяется в двухэтапной процедуре стробирования. Этот предназначен для работы в случаях, когда в стробе появляется
Алгоритмы сопоставления и привязки отсчетов к траекториям
в многоцелевой ситуации
Рис. 9.8. Вариант многоцелевой ситуации
Это одна из самых трудных
Общие положения
В современных радиолокационных системах требуемые вероятностные и точнстные характеристики обеспечиваются лишь после проведения этапа ВО. При этом в отличие от первичной обработки п
Вероятность ложного обнаружения траектории
Структура простейшего алгоритма завязка – обнаружение – сброс «2 из m» + «l из n» – «s» в виде направленного графа приведена на рис. 9.9. Направленный гр
Вероятность правильного обнаружения траектории
При поступлении на вход обнаружителя отсчетов, полученных от некоторой цели, логика работы алгоритма остается той же, что и в случае ложных отсчетов. Траектория цели обнаруживается при выполнении у
С И С Т Е М
В первом разделе данного учебного пособия были рассмотрены основные вопросы теории построения радиолокационных систем. Изложенный в нем материал представляется достаточным для поним
Современных активных РЛС
Существенный прогресс в развитии элементной базы, расширение ранее существовавших и появление новых областей применения РЛС привели к коренному пересмотру как принципов построения,
И возможности создания современных корабельных РЛС
При выборе путей создания радиолокационных систем следует учитывать результаты анализа тенденций развития радиолокационных систем и следующие особенности, обусловленные применением
Тактические характеристики РЛС
К тактическим характеристикам РЛС относятся назначение, сектор или зона работы, время обзора этого сектора, качественные показатели обнаружения объекта, число измеряемых координат и
Число измеряемых координат и параметров движения объекта и точность этих измерений.
В РЛС противовоздушной и особенно противоракетной обороны требуется измерение как всех трех координат летательного аппарата, так и их первых, а иногда и вторых производных.
В РЛС наблюдени
Когерентные доплеровские РЛС с непрерывным излучением
Возвращаясь к главе 2, в частности, к рис 2.8, можно еще раз констатировать, что в общем, отраженном от объекта сложной формы, сигнале существенной может быть когерентная составляющ
Когерентно-импульсные РЛС
Рассмотренные выше РЛС с непрерывным излучением представляют собой в каком-то смысле чисто доплеровские, или когерентные РЛС. Несколько по-иному решается задача когерентного накопле
РЛС с внешней когерентностью
Как уже отмечалось, к РЛС с внутренней когерентностью предъявляются жесткие требования к стабильности напряжения источника питания и частоты генераторов. Поэтому часто используют режим работы с вне
Временной когерентной обработки сигналов
Комплексная амплитуда напряжения сигнала на выходе линейной части приемника (при условии отсутствия пространственных помех) записывается в виде
, (11.2)
где
Исходные предпосылки
В соответствии с общей теорией приема, оптимальная временная обработка принимаемого на фоне стационарного белого шума сигнала u(t) сводится к вычислению корреляционног
Во временной области
Так как принимаемые радиолокационные сигналы перед дискретизацией преобразуются в две квадратурные составляющие, то реализация ЦСФ должна производиться в двух квадратурных каналах.
В частотной области
Рассмотрим теперь особенности дискретной свертки типа согласованной фильтрации в частотной области. В соответствии с теорией дискретного представления непрерывных функций, ограничен
Общие положения
Под СДЦ понимают выделение сигналов движущихся целей из них смеси с помехами и шумами, принимаемой приемником РЛС. Типичными задачами СДЦ являются: обнаружение самолетов на фоне отр
Коррелированной помехи
Как известно, оптимальный обнаружитель когерентной пачки радиоимпульсов на фоне белого шума представляет собой последовательно соединенные согласованный с пачкой фильтр, детектор и
И влияющие на нее факторы
Для оценки качества работы систем СДЦ обычно используются следующие характеристики.
1. АЧХ режекторного фильтра и канала доплеровской частотной селекции.
Одноканальные методы автосопровождения по угловым координатам
Системы автоматического сопровождения по угловым координатам в ряде радиолокационных систем являются основными. Это в космической локации, в системах наведения оружия и т.д.
Автоматическое
Угловых координат
Получившие широкое распространение одноканальные методы пеленгации, отличаясь сравнительной простотой, не всегда обеспечивают достаточную точность измерения. Основной причиной являются искажения ог
В моноимпульсных системах
Широкое применение в моноимпульсных системах находит суммарно-разностная обработка колебаний, принимаемых различными каналами. При такой обработке образуются сумма и разность двух колебаний. Чтобы
Двухканальных систем
Произвольное угломерное устройство (амплитудное или фазовое) может быть использовано для получения сигнала рассогласования (сигнала ошибки) следящей системы при автосопровождении по
И методы определения координат
Пассивная локация осуществляет обнаружение и измерение координат воздушно-космических, наземных и надводных объектов, создающих излучения. Источниками излучения могут быть работающи
Корреляционные методы обработки сигналов
Практическая реализация методов пассивной локации связана с необходимостью отождествления, т. е. установления соответствия между сигналами, принятыми в различных пунктах от одного и
Определения координат излучающего объекта
Пусть пункты приема и источники радиоизлучения расположены в плоскости хОу (рис. 14.6). Положение i-го пункта характеризуется вектором , истинное положение пеленгуемого объек
Сигнала при корреляционной обработке
На вход коррелятора при наличии сигнала поступают случайные колебания:
каждое в виде аддитивной смеси полезного сигнала и помехи. Все эти колебания считаем
Естественных и близких к ним электромагнитных излучений
Под естественным излучением будем понимать тепловое хаотическое излучение объектов, а также участков местности и пространства.
Эффект неравномерного теплового излучения радиоволн участками
Принцип действия радиолокационной системы с активным ответом
Подобные системы еще называют системами вторичной радиолокации. Основное отличие ее от радиолокации с пассивным ответом следует из самого наименования: вместо пассивного ответа, обр
Устранение влияния боковых лепестков антенны
Мощность излучения по боковым лепесткам антенны запросчика в горизонтальной плоскости оказывается вполне достаточной для запроса ответчиков, удаленных на большое расстояние от запро
Влияние паразитных отражений в системах с активным ответом
На рис. 15,4 показан случай, когда при угле между направлениями запросчик-ответчик и запросчик-отражатель, превышающем ширину луча запросчика, и достаточно больших размерах отражате
В РЛС с активным ответом
Измерение азимута в РЛС с активным ответом основано на использовании обнаружителя с движущимся окном. Для серии последовательных запросов фиксируется несколько ответных сигналов одн
Система активного ответа с адресным запросом
В рассмотренной системе с активным ответом запрашиваются все цели, находящиеся в пределах ДН антенны запросчика. В результате возникает перегрузка системы лишними запросами и ответа
Принцип построения РЛС с синтезированной апертурой антенны
Подобный тип РЛС моно реализовать, разместив антенну на носителе, обладающем большой скоростью, позволяющей получить синтезированную апертуру протяженностью десятки и даже сотни кил
Цифровая обработка сигналов РСА
При аналоговой обработке в РСА с использованием фотопленки информация извлекается с большим запаздыванием относительно момента записи (до нескольких часов). Цифровая обработка сигна
Космические РЛС с синтезированной апертурой
Космическим средствам разведки придают все большее значение и военные, и гражданские специалисты. Применение на борту космического аппарата РЛС с синтезированной апертурой расширяет возможности раз
Проект lightSAR
Цель проекта lightSAR – создание недорогой аппаратуры, имеющей малые массу и объем, для высокоточных наблюдений за поверхностью земли. Аппаратура будет установлена на спутнике, выс
К Р А Т К О Е О П И С А Н И Е Н Е К О Т О Р Ы Х Р Л С
Ранее в данном учебном пособии были рассмотрены основные вопросы теории построения и структурные решения при создании радиолокационных систем. Изложенный материалы представляются достаточными для п
Общие данные
Судовая навигационная РЛС «Океан» является двухдиапазонной и работает на волнах 3,2 и 10 см. Кроме того, в зависимости от типа комплектации (варианта) станция может быть однодиапазо
Антенно-волноводное устройство
Двухдиапазонная антенна типа А представляет собой конструкцию зеркального типа, показанную на рис. 17.1
Антенна имеет общий отражатель (зеркало) с поверхностью раскрыва 750
Канал СВЧ на волне 3,2 и 10 см
АПЧ
АПЧ
УПЧ
Передающее устройство
Передатчик РЛС «Океан» 3,2 и 10 см состоит из модулятора и магнетронного генератора (рис. 17.6). В состав модулятора входят:
ЛЗ
Приемное устройство
8 УПЧ
Д
ВУ
Общие данные
Навигационная радиолокационная станция МР-244 «Экран» устанавливается на морских и речных судах, береговых постах контроля судоходства и обеспечивает:
– радиолокационное от
Передающий тракт
Передающий тракт обеспечивает генерирование СВЧ зондирующих импульсов и формирование ряда служебных импульсов, синхронизирующих работу других трактов и устройств с моментами излучен
Приемный тракт
Приемный тракт обеспечивает преобразование отраженных СВЧ-сигналов в сигналы промежуточной частоты, их усиление на промежуточной частоте и детектирование. В приемном тракте осуществ
Режим обзора пространства и зоны обнаружения РЛС
Далее нами будут рассмотрены в качестве примера две РЛС воздушного наблюдения. Предварительно следует напомнить некоторые особенности подобных РЛС. Как правило, РЛС воздушного наблю
Генераторы СВЧ многокаскадных передающих устройств
Генератор СВЧ многокаскадных передающих устройств предназначен для усиления входного маломощного высокочастотного сигнала до уровня, необходимого для излучения. В качестве таких ген
Импульсные модуляторы
Импульсные модуляторы предназначены для управления колебаниями генераторов СВЧ. В РЛС используется анодная модуляция, при которой управление работой генераторов производится путем м
Высокочастотный тракт
Высокочастотный тракт обеспечивает передачу с минимальными потерями электромагнитной энергии от передающего устройства к антенному. Он представляет собой сложный комплекс высокочаст
Схемы помехозащиты РЛС
Устройства защиты от помех не являются универсальными. Каждое из них эффективно может использоваться против определенного вида помех. В РЛС обнаружения применяются различные схемы и
Параметры и структура излучаемого сигнала
РЛС работает в S-диапазоне рабочих частот 2900 – 3130 мГц. Количество фиксированных рабочих частот в пределах указанного диапазона определяется исходя из ширины полосы частот радиоизлучения,
Энергетические характеристики
Энергетические характеристики РЛС определяются энергетическими характеристиками передающего устройства, антенно-фидерной системы, приемного устройства и цифровой обработки сигналов.
Характеристики помехозащищенности
Защита РЛС от пассивных помех строится с учетом опыта разработки и испытаний РЛС подобного класса, а также на основе данных, полученных путем полунатурного моделирования с использов
Точностные характеристики определения координат целей
Выбранные для реализации в РЛС параметры и структура излучаемого сигнала, современные методы обработки радиолокационной информации, а также большой динамический диапазон, достигаемы
Выбор и обоснование структурной схемы
С учетом изложенного выше, реализация приведенных ТТХ возможна в рамках структурной схемы, приведенной на рис. 19.2 и 20.2.
20.2.1. Передающее устро
Приемное устройство
Структурно, рис. 20.2, 20.4 приемное устройство состоит из многоканального (по количеству сформированных антенной горизонтальных каналов) аналогового приемного устройства, многоканальной аналого-ци
Цифровая диаграммообразующая система
Цифровая диаграммообразующая система (далее – ЦДОС) – функциональное устройство антенны первичного радиолокатора РЛС, предназначенное для формирования диаграммы направленности (ДН)
РЛС воздушного наблюдения корабельного базирования
№ п/п
Тип РЛС и ее краткая характеристика
Размеры антенны, м
Пиковая мощность, мВт
Длительность импульса, мкс
РЛС воздушного наблюдения наземного базирования
№ п/п
Тип РЛС и ее краткая характеристика
Длинна волны, м
Зона обзора: По азимуту, гр
По углу места, гр
Биографические сведения о некоторых выдающихся ученых и инженерах-создателях радиолокационных систем
Ге́нрих Ру́дольф Герц
(22 февраля 1857 – 1 января 1894, Бонн)
Г
Александр Степанович ПОПОВ
(16 марта 1859 – 13 января 1906
А.С. Попов родился 16 марта 1859 г. в поселке Турьинские Рудник
Юрий Борисович Кобзарев
(8 декабря 1905 – 25 апреля 1992)
Юрий Борисович Кобзарев – доктор технических наук, академик Российской академии наук, выдающийся ученый в области радиоте
Кристиан Хюльсмайер
(1881 – 1835)
Изобретатель радара Кристиан Хюльсмайер (Christian Huelsmeyer) родился 25 декабря 1881 г
Михаил Михайлович Лобанов
(19 марта 1901 – 2 марта 1984)
Михаи́л Миха́йлович Лоба́нов – советский военный инженер, одна из ключевых фигур в становлении и развитии ра
Павел Кондратьевич Ощепков
(25 марта 1928 – 1 декабря 1992)
Родился в 1908 году в деревне Зуевы Ключи Сарап
Библиографический список
1 Труды Института радиоинженеров – ТИРИ (Proceedings of the IRE)
[М.: ИЛ, 1962/Две части (1517 c.)].
2. Электроника: прошлое, настоящее, будущее /Пер. с анг. под р
Новости и инфо для студентов