Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Основы радиотехнических систем» («Радиотехнические системы»), страница 2

Измерение угловых координат. Методы измерения угла прихода  электромагнитной волны (амплитудные, фазовые и, амплитудно-фазовые методы). Точность пеленгации. Виды обзора пространства  (круговой, растровый, спиральный, ме­тод бокового обзора), их характеристика и реализация. Радиолокационные станции (РЛС) бокового обзора.

Неследящие измерители угловых координат: многоканаль­ные, одноканальные перестраиваемые и измерители дифферен­циального типа. Реализация оптимальных измерителей. Точ­ность измерения угловых координат неследящего типа.

Следящие измерители угловых координат: с коническим сканированием луча, моноимпульсные следящие суммарно-разностные измерители фазовые, амплитудные и амплитудно-фа­зовые. Точность измерения угловых координат следящими измерителями.

                                      2.4.  Дальность действия

Основное уравнение радиолокации в свободном простран­стве для точечной цели. Дальность действия РЛС при актив­ном ответе. Влияние многолучевости распространения радио­волн на дальность действия РЛС. Дальность действия РЛС при помехе. Дальность самоприкрытия. Анализ уравнения дальности (влияние технических параметров РЛС,  мощности сигнала, КНД передающей и принимаемой антенн, спект­ральной плотности шума на дальность действия). Поте­ри мощности входного сигнала при квазиоптимальной обработке, смеси и шума в импульсных, импульсно-доплеровских и не­прерывных РЛС. Влияние кривизны Земли    и рефракции радио­волн на дальность действия.

Эффективная площадь рассеяния целей  (ЭПР). Понятие ЭПР. Рассеивающие свойства точечных объектов полупроводникового вибратора, плоских поверхностей, шара и искусственных отра­жателей. Рассеивающие свойства реальных целей, флюктуация ЭПР. ЭПР объемно-распределительных целей.  ЭПР поверхностно-распределенных целей.

   2.5.  Селекция движущихся целей (СДЦ)

Характеристики пассивной помехи. Оптимальное выделение сигнала на фоне пассивной помехи. Структурная схема квази­оптимального фильтра для выделения сигнала на фоне пассив­ной помехи. Структурная схема квазиоптимального фильтра для выделения сигнала на фоне пассивной помехи.  Реализация схемы фильтра в импульсных с малой и большой скважностями и непрерывных доплеровских  системах. Когерентно-импульс­ные системы СДЦ с малой и большой скважностями.  Реализация фильтров подавления.

Структурные схемы РЛС СДЦ с внешней и внутренней коге­рентностью. Реализация фильтров подавления на потенциалоскопах и линиях задержки. Проблема слепых скоростей. Крат­кая характеристика потенциалоскопов и линии задержки. Эф­фективность подавления пассивной помехи. Непрерывные доплеровские РЛС СДЦ. Эффективность подавления пассивной по­мехи в непрерывных доплеровских системах.

2.6.  Цифровая обработка радиолокационных сигналов

Общая постановка задачи цифровой обработки сигналов. Квантование непрерывных сигналов. Критерии обнаружения квантованных сигналов в шуме. Реализация оптимальных алго­ритмов обнаружения. Цифровые накопители сигналов. Выбор первого и второго порогов. Характеристики обнаружения. Цифровые измерители дальности. Цифровые измерители угла, места и азимута. Точность измерения координат цифровым ме­тодом. Перспективы  развития цифровой обработки сигналов.

2.7. Вторичная обработка радиолокационной информации и отображение обстановки

Определение вторичной обработки, как задачи определе­ния траектории движения цели. Полиномиальная аппроксимация траектории движения цели. Вторичная обработка как задача фильтрации случайного процесса с известными статистически­ми характеристиками на фоне аддитивных помех.

Вторичная обработка информации следящей РЛС. Фильтра­ция (сглаживание и интерполяция) данных в задаче встречи снаряда с целью. Операторы преобразования. Определение ре­ализуемых   характеристик оптимального фильтра для сглажи­вания и дифференцирования* Спектр и автокорреляционная функция процесса измерения координаты, представленного в виде случайного процесса со стационарными приращениями. Опти­мальный фильтр для такого процесса с помехой в виде белого шума.

Вторичная обработка информации для обзорной РЛС. Много­целевые устройства обработки информации - цифровые ЭВМ. Сопровождение и захват траектории. Критерий сброса траекто­рий.

Отображение информации на знаковых индикаторах. Знако­вые индикаторы как устройства вывода информации после вторичной обработки. Методы формирования изображения на знаковых индикаторах. Блок-схемы знаковых индикаторов.

                                3.   Основные расчетные  соотношения

Одной из основных характеристик, оказывающих влияние на структуру разрабатываемой РЛС и ее тактико-технические параметры, является вид излучаемых колебаний. В курсовой работе предусмотрена разработка только импульсных РЛС.

Выбор параметров РЛС основывается на так называемом уравнении дальности, по которому рассчитывается дальность действия локатора при распространении электромагнитной анергии в свободном пространстве:

                           ,                                                   (3.1)

где Rmax - максимальная дальность действия РЛС, м; Римп - импульсная мощность передатчика РЛС, Вт; t - длитель­ность импульса, сек; G - коэффициент усиления передаю­щей антенны (по мощности); A - эффективная площадь при­емной антенны, м2;  - эффективная площадь рассеяния цели, м2; Kш - коэффициент шума приемника; То  - стан­дартная температура приемника, равная 290о К; К - посто­янная Больцмана, К = 1,23 * 10-23 Вт/градГц; Кр - коэффици­ент различимости, ;   (здесь q, - отношение cигнал/шум, N - количество импульсов в пачке, bi - по­тери в тракте приема).

Две других формы уравнения дальности:

                                        ;                                                              (3.2)

                                       ;                                                             (3.3)

Здесь l - длина волны излучаемых колебаний, м.

Поглощение энергии радиоволн при распространении уменьшает дальность действия РЛС:

                                  ;                                                     (3.4)