Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск, страница 95

на вычитающий вход ревер­сивного счетчика, они соот­ветственно либо не изменя­ют его состояние, либо уменьшают значение имею­щегося в счетчике числз на единицу. .Число, записанное в счетчике, сравнивается да­лее с цифровым порогом (с числом к), и в зависимости от результата сравнения на выходе обнаружителя появ­ляется единица или нуль. Если вероятности обна-

(16.9)

328

где        C_;{_f = M\f[j\ (М—/) !j — число сочетаний из М по /.

Формулы (16.9), (16.10) позволяют оценивать эффективность цифрового накопителя, а также определять требуемый порог кван­тования, обеспечивающий заданную вероятность ложной тревоги. При заданных к, M и Р,л? из (16.10) определяется Рл-п, а значение порога квантования рассчитывается по формуле (16.5).

Для   каждого   М   существует   оптимальное   значение  к_тп- ~

ж 1,5~\'М, при котором потери минимальны. Потери при накопле­нии бинарно-квантованных сигналов по сравнению с аналоговым некогерентпым накоплением невелики (рис. 16.10).

16.4.2. Логический обнаружитель к из М

Обнаружитель, который по своей эффективности эквивалентен обнаружителю движущегося окна, может быть выполнен па ос­нове логтгческих схем (рис. 16.11). Принцип его действия основан на том, что решение об обнаружении или необнаруже-нпи пачки принимается на основе анализа содержимого регистра логической схемой. Число разрядов регистра равно числу импульсов п пачке М, т. е. анализу подвергается последовательность пулей и единиц в пределах ширины диаграммы направленности антенны РЛС.

Рис. 16.11. Логический обнаружитель k из М

Конкретный вид логической схемы может быть синтезирован методами булевой алгебры с учетом обеспечения ззазешых веро­ятностей правильного обнаружения Р_и~ш и ложной тревоги Р_Лг. Последние зависят от того, по какому количеству комбинаций ну­лей и единиц в регистре (из общего количества, равного 2¹") при-

ЗЭ9 -

пимается решение Об обнаружении пачки. Очевидно, чем больше таких комбинаций, тем больше вероятность правильного обнару­жения, по больше и вероятность ложной тревоги. Б |49] изложена методика, позволяющая сравнительно быстро отбирать такие ком­бинации. Сущность ее сводится к тому, что отбор начинается с комбинаций, обеспечивающих наибольшую вероятность обнаруже­ния, и продолжается до тех пор, пока суммарная вероятность лож­ной тревоги не станет равной допустимому значению.

lii.4.3. Логические обнаружители с фиксацией границ пачки (обнаружители типа 1/п — к)

Число импульсов в пачке не является постоянным и зависит от дальности, ЭПР цели, угла места цели и т. д. Это затрудняет применение оптимальных обнаружителей, которые критичны к чис­лу импульсов в пачке. Кроме того, при большом числе импульсов в пачке реализация оптимальных алгоритмов связала с большими аппаратурными затратами. В свяли с этим на практике находят применение упрощенные методы обработки, основанные на исполь­зовании информации об увеличении плотности единиц в области наличия полезного сигнала по сравнению с областью одного шу­ма. Обнаружители, реализующие эти методы, фиксируют только начало и конец пачки, независимо от числа импульсов в пачке М.

Начало пачки фиксируется по оп­ределенному количеству единиц I па п позициях пачки, т. е. по критерию / из п, причем п, как правило, значи­тельно меньше М. Критерий фиксации качала пачки является одновременно и критерием обнаружения. Наибольшее

 Рис.  16 12. Зависимость   вероятности пра­вильного обнаружения  от отношения  сиг*  нал—шум   для   различных   логик   обняру- жеиия

распространение получили следующие критерии (логики обнару­жения)-. 2 из 3, 3 из 3, 3 из 4. Конец пачки фиксируется по нали­чию серии из к пропусков (нулей) подряд. В связи с этим крите­рий срабатывания обнаружителя записывается в виде 1/п — к. Структурная схема обнаружителя такая же, как и на рис. 16.11. Отличие состоит в том, что число разрядов регистра п < М, а ло­гическая схема имеет два выхода; фиксации начала у_н и конца у„ пачки. Для логики обнаружения 2/3 — 2: у_в = Х\Х% V ^х'^х& =

= #i (*2 V ^X'i)', У* — ^х\^хъ. где Xi— значение сигнала (0 или 1) на

330

i-й позиции пачки, I = 0, 1, 2. Вероятность правильного обна­ружения зависит от отношения сигнал -шум и логики обнаруже­ния (рис. 16.12). Часто отдают предпочтение жестким логикам, поскольку техническая реализация их значительно проще. Так, на­пример, для логики «S/3» устройство фиксации начала пачки пред­ставляет собой одну трехввддовую схему совпадения.

16.4.4. Стабилизация вероятности ложной тревоги

Из-за нестабильностей порога квантования и коэффициентов усиления элементов приемного тракта, предшествующих цифрово­му обнаружителю, может сущестненно возрасти поток ложных тре­вог (см. гл. 9). Поэтому при цифровом обнаружении принципи­ально необходимо осуществлять стабилизацию вероятности лож­ной тревоги. В качестве схем стабилизации можно использовать ШАРУ (в УПЧ) или модифицированный знаковый обнаружитель.

16.5. ОСОБЕННОСТИ   ПОСТРОЕНИЯ   ЦИФРОВЫХ   ОБНАРУЖИТЕЛЕЙ

НЕКОГЕРЕНТНЫХ СИГНАЛОВ ПРИ МНОГОУРОВНЕВОМ

КВАНТОВАНИИ

16.5.1. Вычислитель модуля

При многоуровневом квантовании обнаружитель некогерентных сигналов включает в себя вычислитель модуля (амплитуды) выбо­рок входного сигнала, цифровой накопитель и цифровой компа­ратор.

С помощью вычислителя модуля получают код огибающей входных сигналов для сокращения аппаратурных затрат в РЛС, имеющей квадратурные каналы. В общем случае значение моду­ля /1-й выборки входного сигнала

Х(п) = y_x*{n)+xf(n),                                (16.11)

где        Xi{n), X'i (я)—сигналы на выходах ЛЦП квадратурных

каналов (коды).