Судовая метеорологическая РЛС, страница 4

Обычно расчет делается для случая оптимальной обработки когерентных импульсов, а затем учитывают влияние некогерентного накопления и других потерь [1].  Kразл.когер=4,47

Далее следует перейти к реальному коэффициенту различимости:

где     - потери, связанные с некогерентностью накопления;

 - потери, связанные с ограниченными возможностями оператора;

 - потери, связанные с несогласованностью полосы пропускания приемника;

- потери, связанные с растяжением отметки цели;

 - потери, связанные с не прямоугольностью огибающей пачки.       

Введем численные данные:

 ;   ;    ;    ;  ;

Подсчитаем реальный коэффициент различимости:

10. Энергетический расчет РТС

В этом пункте определим следующие энергетические параметры:

-  мощность передатчика

-  импульсная Рпимп

-  средняя Рпср

-  чувствительность приемника Рпрмин

Будем использовать приёмник супергетеродинного типа. Ширина спектра сигнала на выходе согласованного фильтра

СКО измерения дальности до цели зависит от ОСШ на входе приёмника. Исходя из этого можно определить:

Уравнение дальности в свободном пространстве для точечной цели устанавливает связь между всеми основными параметрами РЛС. Определим минимальную чувствительность приемника:

В приемнике тракт УРЧ, смеситель и тракт УПЧ выполнен на малошумящих элементах, поэтому коэффициент шума у этих трактов будет незначительным.

Из уравнения дальности определим импульсную мощность:

Определив скважность импульсов Q, вычислим среднюю мощность:

Теперь определим среднюю мощность:

11. Расчет динамического диапазона входных сигналов

и выбор структуры приемника

Данный приёмник должен обеспечивать прием сигналов приходящих как с максимальной дальности Rmax, так и с минимальной Rmin. Минимальную дальность возьмём порядка 20 км. Предусмотрим бланкирование приёмника на времена задержки меньше минимального. Используя уравнение радиолокации, посчитаем динамический диапазон входных сигналов Dпр

Такая максимальная мощность, которая может быть подана на вход приемника.

Из-за большого динамического диапазона, необходимо применить автоматическую регулировку усиления (АРУ).

В приёмнике будем использовать УПЧ с логарифмической проходной характеристикой. Преимуществом логарифмического усилителя является то, что помехи обусловленные отражением от морской поверхности и атмосферных осадков, и шумовые флуктуации независимо от их абсолютной величины могут быть сведены в результате логарифмической обработки к постоянной флуктуации вокруг некоторого среднего значения. Средний уровень шума будет постоянным. Этот средний уровень и его изменения уменьшим с помощью фильтра верхних частот, который включается в цепь после логарифмического усилителя, в результате чего уровень помех получается на индикаторе постоянным и одинаковым [3].      

12. Описание функциональной схемы разработанной РТС

Моноимпульсные следящие измерители с механическим синтезатором поворота содержит два идентичных, независимо работающих канала – азимутальный и угломестный, состоящих из двух разностных и одного общего. Рассмотрим один из каналов.  Устройство включает в себя следующие блоки:

-  угловой дискриминатор, оканчивающийся синхронным детектором;

-  схему формирования управляющего напяженя;

-  привод антенны.

Два последних устройства выполняют роль экстраполятора и синтезатора поворота, так как электродвигатель привода антенны одновременно является и синтезатором поворота и входным интегратором экстраполятора, а функции первого интегратора выполняет функциональный усилитель.

В режиме поиска привод  антенны работает по программе, обеспечивающей заданный закон обзора пространства (последовательный обзор всех точек). Эта программа формируется в вычислительном устройстве.

Угловой дискриминатор содержит два приёмных канала – суммарный и разностный, которые подключены к антенне через многомодовый облучатель.

Супергетеродинные приёмники обоих каналов содержат УВЧ и УПЧ. На смесители этих каналов подаётся общее гетеродинное напряжение от местного гетеродина, чем обеспечивается сохранение фазовых соотношений между суммарным и разностным каналами.