Приемно-передающие устройства радио­технических систем: Учебное пособие, страница 63



ющихся   тактовой   частотой.     Порог компаратора   U0  бинарного квантователя обеспечивает при номинальном уровне шумов тракта частоту появления импульсов на выходах 1 и 2, соответствую­щих положительным и отрицательным значениям выбросов шу­ма относительно Uo, равную 0,5. В этом случае в реверсивный счетчик-интегратор записывается и считывается одинаковое число импульсов и исходное число, записанное в счетчике (1/2Nмакс) остается постоянным. При изменениях уровня шума на входе порогового устройства вырабатывается код Np, позволяющий от­слеживать изменения с точностью 1/2m, где т — число разрядов реверсивного счетчика. Цифроаналоговый преобразователь в схеме применяется при аналоговых методах регулирования р тракте. В случае применения дискретных аттенюаторов с электрон­ным управлением (рис. 4.7) цифровой код управления может подаваться с выходного регистра функционального преобразо­вателя на основе ПЗУ. Наличие ПЗУ расширяет возможности и гибкость регулирования, так как позволяет использовать как априорную информацию о помехах так и о статистике помех не только по одной выборке, но и по серии выборок в различ­ных периодах зондирования и даже по межобзорной информа­ции. Постоянный порог Z0 устанавливается в определенной про­порции   относительно   U0   [4]:

где

F — вероятность /южнойтревоги.

Поэтому рассмотренная схема цифровой ШАРУ является ос­новой для стабилизации уровня ложных тревог при стационарных помехах.

4.3.2. Устройства автоматической регулировки порога (АРП)

При нестационарных помехах, когда необходимо высокое быстродействие, используют параметрическое регулирование по­рога  на  основе  АРУ — «вперед»   (рис.  4.2,6).

Для повышения точности регулирования порога в приемном тракте осуществляется сжатие динамического диапазона за счет применения схем ВАРУ, БАРУ, усилителей с ЛАХ или по­лосовых ограничителей (рис. 4.19).

Для релеевокого экспоненциального или нормального рас­пределения для оценки Z0 используют среднее значение шума на временном интервале, полученное при помощи фильтров с конечной   импульсной   характеристикой.

Один   из   возможных   вариантов   построения   параметрической

системы АРП изображен на рис. 4.20. При приеме импульсного сигнала длительностью tc на фоне  нестационарной шумовой помехи в качестве селектора АРП и фильтра может быть использо­вана n+1 отводная линия задержки с временным запаздыванием между отводами т = tс. Сигнал и шум с центрального отвода линии подаются на пороговое устройство, а с других отводов— усредняются в сумматоре на скользящем временном интервале x=ntc, делятся в п раз и подаются на диодную схему (VД1, VД2) выбора максимума. На второй вход схемы подается напряжение порога, установленного при работе ШАРУ по ста­ционарным   шумам    (рис.   4.1,в).

Схема рис. 4.20 эффективно работает, если на интервале ус­реднения помехи т имеется один эхо-сигнал. Если на селектор АРП действуют два сигнала, разделенные во времени меньше, чем интервал анализа помехи т, то возможен пропуск слабого сигнала. Поэтому при приеме импульсного сигнала на фоне протяженных помех используют селектор на линии задержки при n=1 (два отвода) в комбинации со схемой вычитания схемы малой постоянной времени (МПВ). Вычитание медленно меня­ющейся по сравнению с сигналом постоянной составляющей про­тяженной помехи в динамическом диапазоне логарифмического де­тектора (рис. 4.21) позволяет сохранить постоянный уровень лож­ных тревог при пороге Z0, стабилизированном системой ШАРУ.

4.3.3. Применение ограничителей в системах стабилизации уровня ложных тревог

В  ограничителях  со   стабильными  фазовыми  характеристика­ми  информация об уровне эхо-сигналов утрачивается, если уро­вень   ограничений   лежит   ниже     нормального  уровня   шумов спектр сигнала согласован с полосой пропускания ограничителя.

Различение сигналов и помех осуществляется только но изме­нению во времени с фазовой структуры сигнала на выходе ог­раничителя. Это свойство ограничителя обусловило его широкое применение для стабилизации ложных тревог при приеме узко­полосных сигналов на фоне интенсивных короткоимпульсных помех [5] (схема широкополосного ограничения — узкополосной фильтрации — ШОУ) или сложных сигналов с угловой модуля цией с базой ftс>20[1]. Такое устройство (рис. 4.22) по анало­гии со схемой ШОУ называют схемой ШОС — (широкополосное ограничение — согласованная   фильтрация).

В приемниках РЛС с простыми импульсными сигналами по­лоса пропускания ограничителя должна соответствовать шири­не   спектра   импульсной   помехи   при   Тпом<<tс-    Характеристикой,

256

которая Позволяет отличать полезный сигнал от шума или помех от честных предметов, является мгновенная частота, постоянная на   протяжении   импульса   независимо   от   несущей   частоты.   Ко­роткие  импульсы  и эхо-сигнал ограничиваются  по  амплитуде до уровня ограничения, пиковые мощности помехи и сигнала на вы­ходе   оказываются   одинаковыми.   Узкополосный   фильтр   селек­тирует только часть  спектра  помехи,  совпадающую со спектром [сигнала,   и   выигрыш   характеризуется   коэффициентом   перекры­тия   спектров.

Методы фазового различия  в схеме рис. 4.22 не связаны  со скоростью реакции на изменяющуюся интенсивность помех.  Они

чувствительны только к тому, насколько хорошо эхо-сигнал со­ответствует заданной  внутриимпульсной  фазовой  структуре. По­этому схема   ШОС  используется  в  приемниках  с  согласованной фильтрацией   и   в   корреляционных   приемниках.

При коэффициентах сжатия Aftc >20 потери полезного сигна­ла из-за разрушения амплитудной информации в ограничителе нe превышают 1 дБ. Для обеспечения таких потерь необходимо выполнять требования к фазовой стабильности широкополосного ограничителя. Чтобы дополнительные потери были незначитель­ными, крутизна амплитудно-фазового преобразования не должна

превышать   2        - [I].

Применение ограничительного каскада для стабилизации уровня ложных тревог в приемнике сложных сигналов имеет свои   недостатки.