Накопление большого числа импульсов, как это следует из предыдущего параграфа, связано с повышением требований к функциональным элементам рециркулятора. Выход может быть найден путём применения так называемых многоступенчатых рециркуляторов. Для примера на рис. 9.22а представлена упрощенная структурная схема двухступенчатого рециркулятора. В первой ступени время задержки УЛЗ равно периоду повторения зондирующих импульсов, а во второй ступени время задержки в k раз больше. На рис. 9.22б показана зависимость коэффициента потерь Lи нак двухступенчатого накопителя от коэффициента кратности k и коэффициента обратной связи β1 в первой ступени. Видно, что двухступенчатый накопитель при оптимальных значениях коэффициентов обратной связи β1 и β2 имеет практически такие же потери, как и идеальный одноступенчатый рециркулятор при значительно большем коэффициенте обратной связи. Можно показать, что при одинаковых значениях коэффициентов обратной связи β0 в обеих ступенях двухступенчатый накопитель обеспечивает накопление в 1/ (1 — β0) раз большего числа импульсов, чем одноступенчатый накопитель при том же значении коэффициента обратной связи. Это означает, что при заданном числе импульсов в пачке двухступенчатый накопитель требует значительно меньше го коэффициента обратной связи:
что позволяет снизить требования к параметрам элементов рециркулятора. Коэффициент дополнительных потерь, возникающих из-за несовершенства элементов двухступенчатого накопителя, определяется как произведение коэффициентов дополнительных потерь каждой его ступени.
Рис. 9.22. Двухступенчатый рециркулятор: а — упрощенная структурная схема;
б — зависимость потерь от коэффициентов кратности и обратной связи.
Недостаток двухступенчатых накопителей — большой объём аппаратуры и необходимость применения УЛЗ с большим временем задержки (значительно превышающим период повторения зондирующих импульсов).
9.8. НАКОПИТЕЛИ НА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКЕ
Интегрирующие свойства экрана ЭЛТ являются следствием послесвечения экрана трубки, длительного воздействия электронного луча на одну и ту же элементарную площадку экрана, инерционности глаза оператора, зрительной памяти оператора.
В индикаторах РЛС используются экраны с тремя различными значениями времени послесвечения:
экраны с малым послесвечением, измеряемым сотыми долями секунды (применяются в индикаторах с амплитудной отметкой);
экраны со средним послесвечением, измеряемым от до с;
экраны с большим послесвечением — от десятых долей секунды до десяти и более секунд. Они применяются в индикаторах, предназначенных для сохранения радиолокационного изображения на время всего цикла обзора.
Интегрирующая способность экрана ЭЛТ с длительным послесвечением, характеризуемая увеличением яркости под действием повторяющихся возбуждений, иллюстрируется экспериментальным графиком (рис. 9.23). Из графика видно, что яркость свечения экрана ЭЛТ по мере увеличения числа возбуждающих импульсов возрастает по экспоненте. Поэтому с точки зрения накопления сигналов экран ЭЛТ с послесвечением можно рассматривать как экспоненциальный накопитель со стиранием (с учетом перемещения развертки).
Рис. 9.23. Зависимость яркости свечения Рис. 9.24. Характеристика обнаружения
экрана ЭЛТ от числа возбуждающих для ИКО
импульсов
Как уже отмечалось в §9.7, такой накопитель по своей эффективности близок к оптимальному. Проведенные эксперименты [8] показали, что при правильной настройке индикатора внимательный оператор, не производящий поиск в чрезмерно большом секторе, может обеспечить получение характеристик, весьма близких к характеристикам оптимального некогерентного накопителя. На рис. 9.24 представлена экспериментально снятая зависимость произведения от числа импульсов в пачке при работе оператора за индикатором кругового обзора. Значение коэффициента потерь Lи, найденное по этой кривой для заданного числа интегрируемых импульсов, практически совпадает со значением коэффициента потерь Lи нн при соответствующем числе импульсов в пачке.
При накоплении на экране ЭЛТ реальной пачки импульсов имеют место потери, обусловленные отсутствием весового суммирования импульсов. Числовое значение коэффициента потерь Lи нак при этом составляет 1,5 дБ.
9.9. КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ НАКОПИТЕЛЕЙ
С точки зрения повышения эффективности накопления последовательное включение рециркулятора и накопителя на ЭЛТ не дает никакого выигрыша. Однако в некоторых случаях комплексирование накопителей оказывается весьма полезным.
Во-первых, при последовательном включении накопителей можно существенно ослабить воздействие на РЛС хаотических импульсных помех. Для этого между рециркулятором и ЭЛТ необходимо включить пороговую схему с таким уровнем смещения, при котором сигнал на её выходе появляется лишь после накопления рециркулятором нескольких импульсов. Необходимый порог можно установить и без специальной схемы — путем соответствующего выбора исходной яркости развертки на экране ЭЛТ.
Во-вторых, последовательное включение накопителей увеличивает контрастность отметок и, как следствие, существенно снижает потери за счет усталости оператора.
В-третьих, комплексирование накопителей позволяет уменьшить потери из-за накопления дополнительных шумов в индикаторах, в которых на одну точку экрана ЭЛТ могут поступать сигналы от многих элементов разрешения по дальности.
9.10. ПОТЕРИ. ОБУСЛОВЛЕННЫЕ НАКОПЛЕНИЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ШУМА
9.10.1. Причины возникновения потерь
Эти потери имеют место в тех случаях, когда к элементам разрешения, содержащим смесь сигнала и шума, добавляются шумы с других разрешаемых элементов. Из-за наличия дополнительного шума для достижения заданного качества обнаружения необходимо иметь более высокое отношение сигнал—шум на входе приёмника РЛС. Необходимое приращение энергии отраженного сигнала и будет определять потери, обусловленные накоплением дополнительного шума. Накопление дополнительного шума может происходить в устройстве объединения сигналов парциальных каналов, накопителе на ЭЛТ, видеоусилителе.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.