Приемно-передающие устройства радио­технических систем: Учебное пособие, страница 38

Кроме коррекции АЧХ УПЧ2 компенсирует затухание сигнала в СФ на УЛЗ. Общий коэффициент усиления блока промежуточ­ной частоты (БПЧ), как правило, выбирается с запасом в 3...5 раз

где — напряжение на входе детектора, обеспе­чивающее его линейность по отношению к огибающей сигнала;

— коэффициент передачи СФ по напряжению.

Чем больше относительная широкополосность СФ, тем больше потери при возбуждении и приеме ПАВ  (рис. 3.6    ). Рост потерь связан как с возрастающими потерями распространения ультразвуковых волн, так и дополнительными потерями, связанными с возбуждением ПЭП не только ПАВ, но и объемных акустических волн. Последние, отражаясь от ниж­него края и торцов звукопро-вода, даже при наличии погло­тителей могут создавать допол­нительные выходные колебания, искажающие полезный сигнал. Все это ограничивает макси­мальную длительность им­пульсной характеристики СФ на ПАВ для типовых значений ширины спектра радиолокационных сигналов величиной порядка 100 мкс. Это, в свою очередь, соответствует максимальной раз­решающей способности по частоте сжимающего фильтра на ПАВ порядка 10 кГц. Другие типовые параметры сжимающих фильт­ров на ПАВ приведены в табл. 3.1.

В табл. 3.1 обозначены — средняя «частота настрой­ки и полоса пропускания фильтра. Результирующая полоса про­пускания Я приемного устройства определяется выражением

где — максимальное значение доплеровской поправки час­тоты;

— абсолютные нестабильности частоты сигнала, 1-го гетеродина и частоты застройки приемника соответственно  (при отсутствии системы АПЧ 1-го гетеродина

Установленный на выходе УПЧ2 амплитудный (импульсный) детектор (рис. 3.2) выделяет огибающую сжатого импульса.

Посдедетекторная (некогерентная) обработка производится для дополнительного увеличения отношения сигнал/шум за счет междупериодного накопления импульсов, соответствующих дан­ному разрешаемому объему. Обычно она сводится к весовому суммированию видеоимпульсов пачки [1]. Главная трудность тех­нической реализации такого накопителя состоит в создании уст­ройства задержки на десятки-сотни периодов повторения Т с по­лосой пропускания порядка . Во избежание этой трудности, как правило, применяют дискретные (на приборах с зарядовой связью) либо цифровые некогерентные накопители (НН). Если, как показано на рис. 3.7, перед суммированием    производится бинарное квантование амплитуд

видеоимпульсов, что существен­но упрощает схему НН, то имеют место дополнительные потери в отношении сигнал-шум не более 2 дБ. Считая, что распределение шума на выходе детектора Д (рис. 3.2) описывается законом Рэлея, получаем [2] пороговое напряжение на первом компа­раторе

где  — среднеквадратическое значение шума на входе детектора.

Напряжение соответствует вероятности ложной тревоги  в одном разрешаемом объеме за один период зондирования Т. С помощью схемы совпадения производится временная селекция импульсов стробами целеуказания, следующими с периодом Т. В данной схеме (рис. 3.7), называемой часто «скользящим ок­ном», в качестве сумматора   используется   реверсивный   счетчик.

Число, записанное в счетчике, с каждым периодом повторения увеличивается на единицу, соответствующую факту превышения порога  и уменьшается на единицу, которая выходит за пределы «скользящего окна». Напряжение  соответствует вероятности ложной тревоги за «n» периодов зондирования (один цикл обнаружения). Решение о наличии дели принимается со­гласно известному алгоритму «к» из «n» [3.1].

Для автоматического обнаружения нескольких целей в прием­ном устройстве (рис. 3.2) требуется несколько НН, подобных рис. 3.7. Необходимо также отметить, что 'рассмотренный НН од­новременно решает задачу защиты приемного тракта от несин­хронных импульсных помех, в том числе от взаимных помех со­седних импульсных РЛС.

Система ШАРУ (рис. 3.2) сохраняет постоянство уровня шу­мов на выходе приемника, обеспечивая при постоянном пороге стабильность вероятности ложной тревоги. Количество систем ИАРУ, работающих по импульсам полезного сигнала, определяет­ся количеством одновременно обнаруживаемых (сопровождае­мых) целей. При допустимости энергетических потерь в пределах 2 дБ систем АРУ в состав УПЧ1 (рис. 3.2) может быть включен ограничитель, как правило, входящий в состав схемы ШОУ, которая обеспечивает защиту приемного тракта от мощных короткоимпульсных помех. Для защиты фильтрового РПрУ от длинно импульсных помех после СФ может быть включена также схема РОС [разд. 4].

Предельная чувствительность фильтрового РПрУ с учетом сжатия сигналов в СФ в соответствии с (подразд. 1.1) равна

Коэффициент энергетических потерь  обычно составляет не более 2...4 дБ, что предполагает хорошую степень согласования характеристик приемника с принимаемым сигналом. Данное со­гласование нарушается в случае приема длинноимпульсных сиг­налов, отраженных    от   движущихся    целей,   когда     .

Необходимость    учета    доплеровской    частоты    приводит    к многоканальному построению приемного устройства,   упрощенная схема которого представлена на рис. 3.8. Согласованные фильт­ры СФ₁..СФ_n отличаются лишь частотой настройки, перекрывая весь    диапазон    возможных     значений     доплеровской      частоты

 с шагом, не превышающим разрешающую способность  Следовательно, число каналов фильтрового приемника будет равно и при больших значениях длительности входного сигнала техническая реализация такого приемного уст­ройства на аналоговой элементной базе значительно усложняется.

Рассмотрим дискретно-аналоговые способы технической реали­зации СФ. К ним относятся СФ на приборах с переносом заряда (ППЗ), обличающиеся по сравнению с аналоговыми фильтрами • гораздо большими возможностями по обработке длительных сиг­налов и более высокой стабильностью, а по сравнению с цифро­выми — простотой (не нужны АЦП), малыми габаритами, энер­гопотреблением, стоимостью и возможностью работы в реальном масштабе времени при больших .

Достоинством дискретных фильтров является также возмож­ность изменения их параметров (частота настройки, полоса про­пускания) путем изменения тактовой частоты