Предварительное замечание. Рассмотрение всего многообразия сигналов, способов их представления и свойств выходит за рамки данного пособия. Здесь рассматриваются и более детально описываются только те сигналы, которые нашли широкое применение в радиолокации или являются перспективными для применения в будущем.
Здесь и далее, если это не оговорено отдельно, нами будет рассматриваться случай активной радиолокации. В этом случае вся информация о цели заключена в отраженном от цели сигнале. Такой сигнал образуется в результате вторичного излучения цели, источником которого она становится под действием сигнала, излучаемого РЛС в пространство. Этот сигнал называется зондирующим.
Из-за ряда причин, связанных в основном с условиями распространения радиоволн, отражательными свойствами целей и конструктивными особенностями антенн РЛС, о которых мы поговорим позже, в качестве зондирующих сигналов обычно используются колебания сверхвысоких частот.
Характер и качество информации, получаемой в РЛС, зависят от структуры и свойств зондирующего сигнала. В зависимости от назначения РЛС зондирующий сигнал должен позволять реализовать:
а) энергию излучения, достаточную для обнаружения целей, и оценки их координат и параметров движения;
б) требуемое разрешение целей;
в) нормальную работу РЛС в условиях преднамеренных и непреднамеренных активных и пассивных помех.
Перечисленные общие требования к выбору зондирующего сигнала часто противоречат друг другу. Радиолокационного сигнала, который бы идеально подходил для любых задач, не существует даже теоретически. Поэтому при выборе зондирующего сигнала нередко приходится прибегать к компромиссному решению, выделяя при этом наиболее существенные требования к тактико-техническим характеристикам (ТТХ) РЛС и учитывая возможности и затраты на его реализацию.
Радиолокационный зондирующий сигнал полностью может быть описан общим выражением:
, (1.1)
где – законы амплитудной и фазовой модуляции;
– закон частотной модуляции;
– несущая частота;
– начальная фаза.
Радиолокационные зондирующие сигналы можно разделить на импульсные и непрерывные.
В свою очередь импульсные сигналы делятся на простые (гладкие) радиоимпульсы с немодулированным СВЧ-заполнением и сложные зондирующие сигналы.
Импульсные сигналы могут быть одиночными, но обычно они образуют последовательности с определенным периодом следования импульсов.
Рассмотрим простые и сложные зондирующие радиолокационные сигналы.