Методы и устройства обработки сигналов в импульсно-доплеровских радиолокационных станциях: Учебное пособие, страница 9

Временное положение стробов uстр1 и uстр3 жестко связано с положением строба uстр2.

Рис. 30

Сигналы с выходов селекторов поступают на смесители См1-См3 и далее на узкополосные фильтры Ф13. Преобразование принимаемых сигналов в смесителях осуществляется  для того, чтобы не менять настройку узкополосных фильтров при изменении доплеровского смещения частоты принимаемых сигналов, обусловленных взаимным перемещением цели и носителя РЛС.

Для этого на вторые входы смесителей поступает сигнал с управляющего гетеродина (рис. 29),  частота которого меняется в соответствии с изменением доплеровского смещения цели. Расположение стробов показано на рис. 31.

 

Рис. 31

Строб uстр2 (рис. 31, б) выставляется приблизительно в центре частоты повторения, с периодом T1 (рис. 31, а), т.е. задержка uстр2 относительно зондирующих импульсов составляет. По  центру строба uстр2 расположены соприкасающиеся между собой стробы uстр1 и uстр3 (рис.31, в). Расположение отраженного сигнала от цели относительно стробов  uстр1 и uстр3 показано на рис. 31, д.

На выходах СД1 и СД3 величина отраженного сигнала будет пропорциональна площади совпадения отраженного со стробами uстр1, uстр3. При симметричном расположении сигнала относительно указанных стробов, величина ошибки Δτ=0. За счет перемещения цели по дальности отражений сигнал сместится относительно стробов uстр1 и uстр3 и появляется ошибка Δτ за счет разной величины совпадения площадей сигнала и стробов. Эта ошибка проявляется в разной амплитуде импульсов на выходах СД1 и СД3.

За счет узкой полосы пропускания фильтров сигнал на их выходе растягивается в непрерывное гармоническое колебание. Амплитуды этих колебаний пропорциональны степени перекрытия принимаемого радиоимпульса с соответствующим стробом дальности. Сигналы с выхода фильтров, подаются на детекторы (Д13), а затем на управляемые некогерентные накопители, назначение которых аналогично накопителям при автосопровождении по скорости. Дальнейшая обработка производится в ЦВМ, куда подаются сигналы в цифровом виде с трех каналов дальности.

Обработка заключается в том, что по величине Δτ в ЦВМ вырабатываются сигналы, с помощью которых в УРС перемещаются стробы дальности в сторону, уменьшающую величину Δτ. Следовательно, перемещение стробов uстр1; uстр2; uстр3 позволяет следить за положением сигнала от цели.

Как только uстр2 сместится от центра Fп с периодом T1 на определенную величину, что определяется по значению tDc, производится смена частоты повторения на новую, с периодом T2, при котором строб uстр2 вновь находится приблизительно в центре периода T2.

Таким образом, изменение частоты повторения и слежение за положением цели позволяет производить автосопровождение при неоднозначном отсчете дальности и наличии слепых дальностей.

Структурная схема импульсно-доплеровской РЛС

Структурная схема бортовой РЛС приведена на рис. 32.

На структурной схеме показано взаимодействие основных узлов импульсно-доплеровской РЛС. Режимы работы синхронизатора (С) задаются бортовой ЦВМ. Приемник с усилителем промежуточной частоты (УПЧ) имеет как минимум два идентичных канала: дальномерный и угломерный. С угломерного канала поступает информация об угловых координатах цели в режиме обзора и автосопровождения. Информация с дальномерного канала служит для

Рис. 32

обнаружения, измерения параметров цели в различных режимах.

Основная обработка производится в согласованном фильтре, состоящем из m временных каналов, каждый из m каналов состоит из селектора дальности (СД), квадратурных фазовых детекторов (КФД), АЦП, БПФ, блока объединения квадратур (БОК) и порогового устройства (ПУ). Двойной линией показана обработка в двух квадратурных каналах. Выходы ПУ, число которых определяется числом отраженных импульсов в пачке n, подключены к БЦВМ, где в соответствии с заложенными алгоритмами решаются задачи обнаружения, измерения параметров цели.

Системы автосопровождения по скорости (АСС), дальности (АСД), направлению (АСН) решают задачу сопровождения выбранной цели. Устройство управления (УПР) и привод (П) по информации с БЦВМ изменяют положение антенного устройства.

Перевод системы на автоматическое сопровождение цели осуществляется после режима обзора и захвата цели на автосопровождение.

Сканирование луча антенны можно осуществлять по строчному методу двумя циклами. Если четные и нечетные строки проходить  лучом в противоположных направлениях, то частоту повторения от строки к строке можно менять с высокой на среднюю и наоборот. Циклы отличаются порядком изменения частоты повторения при переходе с четных на нечетные строки, так что за два цикла режимы ВЧП и СЧП используются для просмотра всего пространства, обеспечивая всеракурсное обнаружение целей.

Библиографический список

1.  Бакулев П.А., Степин В.М. Методы и устройства селекции движущихся целей. М: Радио и связь, 1986. 286 с.

2.  Справочник по радиолокации: Пер. с англ. Под ред. М.Сколника: В 4 т. Нью-Йорк, 1970.

3.  Бакулев П.А. Радиолокационные системы. М: Радиотехника, 2004. 319 с.

4.  Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации: Учеб. пособие для вузов. М: Радио и связь, 1992. 304 с.

5.  Ширман Я.Д., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех. М: Радио и связь 1981. 416 с.

6.  . Основы системного проектирования радиолокационных систем и устройств: Метод. указания по курсовому проектированию/ Рязан. гос. радиотехн. акад.; Сост.: В.И. Кошелев, В.А. Федоров, Н.Д. Шестаков. Рязань, 1995. 60 с.

Оглавление

1. Введение………………………………………………………….3

2. Методы и алгоритмы обработки сигналов

на встречных курсах……...…….………………………………..4

3. Оптимальная обработка сигналов

 в импульсно-доплеровских РЛС………….................................8

4. Методы и алгоритмы обработки сигналов

 на догонных курах……………………………………………..13

5. Выбор зондирующих сигналов в бортовых РЛС……….……………………………………………………...17

6. Обнаружение сигналов на фоне подстилающей

поверхности………….………………………………………….23

7. Измерение скорости цели в бортовых РЛС..............................29

8. Измерение дальности цели в бортовых РЛС…….…………...31

9. Автосопровождение цели в бортовых РЛС..............................41

10. Структурная схема импульсно-доплеровской РЛС………...45

11.  Библиографический список…………………………………47