Виды помех

Помехи радиоприему имеют весьма разнообразный и сложный характер, что создает определенные трудности при их классификации. Классификацию помех можно проводить по различным признакам, в частности, можно различать помехи по законам распределения, виду корреляции, характеру стационарности, механизму возникновения.

По законам распределения разделяют помехи на гауссовские и негауссовские. Такое разделение удобно вследствие того, что значительная часть наиболее характерных помех имеет гауссовское (нормальное) распределение, а многие другие помехи могут быть сведены к гауссовским. Негауссовские помехи можно разбить на несколько групп в соответствии с характером распределения (Рэлея, Лапласа, Вейбулла и др.).

Хотя для реальной помехи энергетический спектр существенно зависит от частоты, в случае использования узкополосных сигналов спектр помехи можно считать равномерным в пределах рабочей полосы, согласованной со спектром сигнала. Помехи с равномерным спектром, имеющие характер «белого шума», в условиях практической реализации всегда ограничены по полосе.

По характеру стационарности различают помехи стационарные и нестационарные. Как уже отмечалось в гл. 1, случайный процесс называют стационарным, если его функции распределения любого порядка не зависят от положения начала отсчета времени. Случайный процесс является нестационарным, если его вероятностные характеристики зависят от выбранного начала отсчета времени.

При рассмотрении вопросов обнаружения сигнала в помехах часто предполагают, что помехи имеют характер стационарного случайного процесса с нормальным распределением. Такие помехи называют флуктуационными. Однако некоторые виды помех, например импульсные, имеют характер нестационарного процесса.

По механизму возникновения помехи разделяют на естественные, индустриальные, системные и искусственные. Помехи могут быть активными и пассивными. Активные помехи всех этих видов могут создавать мешающее действие для самых различных радиотехнических систем радиосвязи, радионавигации и радиолокации. Для радиолокационных систем весьма важное значение, наряду с активными помехами, имеют также помехи пассивные, из которых наиболее сильно выражены помехи, возникающие за счет отражения сигналов, излучаемых передатчиком радиолокационной станции от земной или морской поверхности.

Естественные активные помехи разделяют на внутриприемные, космические и атмосферные. Внутриприемными помехами называют шумы, возникающие в радиоприемном тракте. Эти шумы обусловлены главным образом тепловыми шумами во входных пассивных цепях приемника и флуктуационными процессами в полупроводниковых (ламповых) устройствах первых каскадов. Космические помехи создаются произвольно изменяющимися во времени излучениями Метагалактики. На этот общий фон накладываются радиоизлучения мощных дискретных источников — планет и звезд. Атмосферные помехи обусловлены грозовыми разрядами между разноименно заряженными массами воздуха, паров воды и земли. На поле атмосферных помех влияют как ближние местные грозы, так и дальние электрические разряды в атмосфере, обязан­ные своим происхождением мировым очагам интенсивной грозо­вой деятельности.

Индустриальными помехами называются помехи, которые соз­даются электрическими и электронными устройствами. Индустри­альные помехи обычно имеют импульсный характер. Импульсные помехи представляют собой отдельные импульсы или последова­тельности импульсов, имеющих произвольную форму, амплитуду и значение интервалов между импульсами, причем обычно дли-тельность интервалов значительно превышает длительность самих импульсов.

Системные помехи, создаваемые радиотехническими средства­ми, в первую очередь радиостанциями, называют также сосредоточенными помехами, так как их энергия заключена в узком частотном интервале. Сигналы на входе приемника, образованные системными помехами, обусловлены работой как ближних, так и дальних радиостанций. При этом в ряде случаев определяющее значение могут иметь сигналы дальних радиостанций, число ко­торых весьма велико.

Активные системные помехи могут возникать не только при близких несущих частотах передающих устройств радиосредств, но и вследствие внеполосного и побочного излучений радиопередатчиков. При определенных условиях мешающее действие оказывают также пассивные системные помехи, обусловленные переотражением сигналов других радиосредств от земной или морской поверхности. Устранение или по крайней мере существенное ослабление системных («взаимных») помех требует решения сложной задачи электромагнитной совместимости (ЭМС). Проблемы ЭМС рассмотрены в ряде работ, например в [18].

Искусственные помехи, которые могут быть как активными, так и пассивными, широко использовались для создания мешающего действия радиосредствам в ходе второй мировой войны, войн в Корее и на Ближнем Востоке. Массированное использование помех в процессе военных действий является одной из форм «радиоэлектронной войны». Активные искусственные помехи могут быть шумовыми или синусоидальными с использованием различных видов модуляции. Искусственные пассивные помехи создают помеховый фон, затрудняющий выделение полезного сиг­нала, а также имитируют ложные цели.