И способы создания

 

Рис. 8.1. Влияние слабой (1) и сильной (2, 3) помехи на прохождение сигнала

В качестве искусственных маскирующих активных помех может быть использовано излучение шумовых колебаний. Такие помехи называют прямошумовыми, они в наибольшей степени приближаются к нормальному шуму. Прямошумовые помехи могут создаваться двумя способами. В первом – шумовые колебания формируются генератором СВЧ непосредственно в рабочем диапазоне частот РЛС и после усиления по мощности излучаются в пространство. В качестве первичных источников шума на СВЧ используют газоразрядные лампы, специальные магнетроны, работающие в шумящем режиме. Второй способ создания прямошумовой помехи заключается в формировании шумовых колебаний на низкой частоте, переносе средней частоты этих колебаний в заданную область высоких (сверхвысоких) частот с помощью гетеродинирования, для последующего усиления по мощности и излучения в пространство. В качестве первичных источников шума на низкой частоте используют диоды прямого накала, тиратроны в магнитном поле, фотоэлектронные умножители.

При достаточно большом динамическом диапазоне приемника шумовые колебания создают эффект, аналогичный резкому увеличению внутреннего шума, что затрудняет обнаружение и измерение параметров радиолокационного сигнала при больших дальностях до цели. Очень мощные искусственные активные помехи, как и взаимные, могут действовать, в принципе, и по побочным каналам приема.

Если динамический диапазон приемника недостаточен и имеет место амплитудное ограничение (например, в последних каскадах УПЧ, после сужения полосы пропускания), отношение сигнал/помеха после ограничителя еще более ухудшается. Это поясняется на рис.8.1, где показано прохождение через ограничитель немодулированной импульсной помехи (огибающие помехи обозначены цифрами 1, 2 и 3) вместе с импульсом сигнала. Видно, что по мере увеличения интенсивности помехи может произойти полное подавление сигнала. Аналогичный эффект имеет место и в случае воздействия шумовой помехи при недостаточном динамическом диапазоне приемника. Поэтому воздействие маскирующей помехи при малом динамическом диапазоне приемника особенно опасно. Но даже и при очень большом динамическом диапазоне приемника воздействие помехи, эквивалентное увеличению внутреннего шума, может значительно ухудшить или полностью исключить радиолокационное обнаружение или сопровождение.

Для упрощения аппаратуры создания помех наряду с генерацией шума используют генерацию колебаний, модулированных шумом по амплитуде или частоте. Так, например, модулированное по частоте колебание

,

где ∆ω(t) – случайная модулирующая функция, будет представлять собой частотно-модулированную шумом помеху, если изменение частоты ∆ω(t) происходит в соответствии с некоторым шумовым колебанием.

К числу электронных приборов, позволяющих сравнительно просто осуществить частотную модуляцию, относятся лампы обратной волны. Лампы обратной волны допускают частотную девиацию от единиц до сотен мегагерц, что позволяет создавать помехи в сравнительно широком и узком спектрах частот, называемые соответственно заградительными и прицельными.

Модулированная шумом помеха не полностью эквивалентна внутреннему шуму приемника. У шума с равномерным спектром практически не коррелированы мгновенные значения напряжения через интервал порядка 1/∆f_щ, где ∆f_ш – ширина энергетического спектра шума. Для модулированной шумом помехи некоррелированными будут значения, разделенные интервалом l/∆F_мод, где ∆F_мод – ширина спектра модулирующих колебаний. Тем не менее, при воздействии на приемник с полосой, меньшей ∆F_мод ,и девиации частоты, помеха, модулированная по частоте шумом, создает практически такой же эффект, как и шумовая помеха. В этом случае за время переходного процесса в узкополосном приемнике накладывается ряд независимых воздействий, соответствующих попаданию мгновенной частоты в полосу пропускания приемника. Статистика суммы налагающихся мгновенных значений в каждый момент времени приближается к гауссовой, закон распределения амплитуды становится рэлеевским, корреляционные связи оказываются такими же, как и для шума, прошедшего через узкополосную колебательную систему.

Как шумовые, так и модулируемые шумом передатчики помех могут дополнительно перестраиваться (скользить по частоте). Получаемая при этом помеха называется скользящей. Скользящая помеха является нестационарным случайным процессом. Однако даже и нескользящая помеха в реальных условиях воздействия также не полностью сводится к стационарному процессу. Например, характеристика направленности обзорного радиолокатора модулирует не только сигнал, но и помеху. Однако в ряде случаев нестационарность помехи не имеет решающего значения.