|
— модуль коэффициента корреляции |
где
|
входных сигналов; |
Из (5.41) видно, что мощность сигнала на выходе АК будет иметь наименьшее значение, если . При выполнении этого условия
Усилитель с регулируемым коэффициентом передачи может быть реализован с помощью:
двух квадратурных каналов с регулируемыми коэффициентами усиления и фазовым сдвигом, принимающим значения 0 или ;
управляемого смесителя частоты.
В первом случае АК называют квадратурным, а во втором — гетеродинным (рис. 5.30).
Роль корреляторов в квадратурном АК выполняют фазовые детекторы и интеграторы (чаще всего на базе операционных усилителей), а в гетеродинном — смеситель 2 и узкополосный фильтр.
Рис. 5.31. Одноканальный ЧПАК: а — эквивалентная схема; б—амплитудно-частотная характеристика
Балансные усилители в квадратурном АК помимо изменения амплитуды входных сигналов дополнительных каналов обеспечивают их прохождение к сумматору либо без изменения фазы, либо с изменением ее на . Значение фазового сдвига (0 или ) определяется полярностью напряжения на выходе фазового детектора. Потенциальные возможности обоих типов АК одинаковые и целесообразность использования того или иного типа определяется лишь требованием упрощения аппаратурной реализации. При использовании (интегральных микросхем преимущество в этом отношении имеет квадратурный АК.
Череспериодный автокомпенсатор представляет собой систему СДЦ с адаптивным режекторным фильтром. Положение прова-
лов в амплитудно-частотной характеристике ЧПАК автоматически изменяется таким образом, чтобы обеспечить режекцию спектральных составляющих сигналов ПП. Покажем это на примере одноканального ЧПАК, эквивалентная схема которого для установившегося режима представлена на рис. 5.31а.
В соответствии с определением частотная характеристика определяется соотношением
(5.42)
Напряжение на выходе рассматриваемой схемы при подаче на вход гармонического колебания будет равно
(5.43)
Используя соотношения (5.42) и (5.43), получаем:
Амплитудно-частотная характеристика представляет собой модульное значение частотной характеристики
Коэффициент междупериодной корреляции сигналов ПП представим в виде
(5.44)
где — модуль коэффициента корреляции.
С учетом (5.44)
(5.45)
Зависимость (5.45) графически представлена на рис. 5.31б. Из рисунка видно, что глубина провалов в АЧХ ЧПАК и положение их на частотной оси определяются модульным значением междупериодного коэффициента корреляции и доплеровской поправкой частоты сигналов ПП. При изменении изменяется и положение провалов на частотной оси, т. е. производится автоматическая адаптация режекторного фильтра.
5.10.2. Основные характеристики ЧПАК
Скоростная характеристика. Скоростная характеристика ЧПАК определяется его канальностью, способом подключения АК к линии задержки и параметрами пассивных помех.
При однослойной ПП соотношения для коэффициентов передачи полезного сигнала имеют вид:
а) одноканальный ЧПАК
; (5.46)
б) двухканальный симметричный ЧПАК (рис. 5.32а)
(5.47)
Рис. 5.32. Схемы включения двухканального ЧПАК: а — симметричная; б — несимметричная
в) двухканальный несимметричный ЧПАК (рис. 5.326)
(5.48) Средние значения этих коэффициентов при
(5.49)
Соотношения для при двухслойной ПП имеют более громоздкий вид, чем (5.46) ... (5.48) и поэтому не приводятся.
Коэффициент улучшения. В соответствии с (5.18) для определения коэффициента улучшения кроме необходимо знать и .
Методику нахождения проиллюстрируем на примере одноканального ЧПАК. В таком ЧПАК мощность нескомпенсированных остатков ПП на выходе
(5.50)
где и —комплексные огибающие сигналов ПП на входах АК;
|
(5.51) |
—коэффициент передачи управляемого усилителя. С учетом собственных шумов приемника РЛС
где — коэффициент междупериодной корреляции сигналов ПП;
— отношение мощности ПП на входе ЧПАКк мощности собственных шумов приемника.
При записи соотношения (5.51) учтено, что собственные шумы на выходах задерживающего и прямого каналов некоррелированы. Кроме того, предполагалось, что крутизна регулировочной характеристики управляемого усилителя достаточно велика (см. (5.40)) и мощность помехи в смежных периодах зондирования одинаковая. После подстановки значения в (5.50) получаем
В соответствии с определением из последнего соотношения следует
Как видно, в ЧПАК, в отличие от систем СДЦ на базе ЧПК, коэффициент подавления ПП зависит от уровня шумов в приемном канале. Поэтому при одновременном воздействии на РЛС АШП и пассивных помех коэффициент подавления последних будет снижаться. Для исключения влияния АШП ЧПАК принципиально необходимо включать после аппаратуры защиты РЛС от АШП.
При можно использовать упрощенную формулу
(5.52)
С учетом (5.49) коэффициент улучшения для одноканального ЧПАК
(5.53)
При гауссовой аппроксимации энергетического спектра флюктуации сигналов ПП
(5.54)
Сопоставляя соотношения (5.20) и (5.54), можно сделать вывод о практически одинаковой эффективности одноканального
ЧПАК и системы СДЦ с однократным устройством ЧПК при условии, что в последней скомпенсирована скорость ветра.
В многоканальных ЧПАК предельные возможности по подавлению ПП можно оценить по формуле
(5.55)
где — мощность ПП на -м отводе линии задержки,
подключенному к основному входу АК;
–– определитель корреляционной матрицы сигналов ПП на входах АК
(индекс 0 соответствует сигналу
на входе прямого канала) ;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.