Выбор принципа построения определяется возможностями элементной базы и требованиями к времени анализа в заданной полосе частот. Цифровые процессоры работают с тактовыми частотами 10... 100 МГц и поэтому используются для спектрального анализа в узкой полосе частот. Использование фильтров сжатия на ПАВ позволяет в настоящее время полосу анализа увеличить до 100...500 МГц, в связи с этим таким фильтрам следует отдать предпочтение при построении разведывательных приемников. Алгоритм обработки сигналов в приемнике с БСА описывается выражениями 3.14, 3.16, а упрощенная структурная схема такого приемника при аналоговой технической реализации представлена на рис. 3.62,б.
Полезный радиосигнал с несущей частотой fc после предварительной фильтрации по частоте поступает на смеситель, гетеродинное напряжение которого имеет частоту, меняющуюся по линейному закону. Выходной сигнал смесителя оказывается линейно-частотно модулированным. Пусть скорость изменения частоты этого сигнала равна Δfг/τг (здесь Δfг,τг — девиация частоты гетеродина и длительность ее линейного участка). Далее этот сигнал поступает на фильтр сжатия. Полагается, что данный фильтр согласован с ЛЧМ-сигналом и имеет полосу пропускания Δfф, а длительность импульсной характеристики равную τф.
С помощью детектора (Д) выделяется огибающая сжатого импульса. Положение максимума этого импульса на интервале (О, τг) указывает на значение несущей частоты входного сигнала. Поэтому после порогового устройства (ПУ) сигнал поступает на измеритель частоты, на который также подается сигнал с генератора пилообразного напряжения (ГПН), управляющего частотой гетеродина. Входной канал приемника работает с импульсами скважностью 2. Поэтому для исключения пропуска сигналов необходимо использовать еще по крайней мере один канал. Два канала в совокупности попеременно за время обзора длительностью τг обеспечивают анализ сигналов во всей частотной области, определяемой гетеродинным напряжением.
Чувствительность данного приемника определяется двумя факторами: энергетическими потерями, обусловленными несовершенством аппаратуры, и потерями за счет отсутствия априорных сведений о сигнале. Поэтому коэффициент потерь αп представляется в виде произведения αп = αа•αμ. Первый из указанных сомножителей примерно равен единице, а второй зависит от ряда условий. По своему определению αμ совпадает с обратным значением коэффициента использования энергии, если τс < τг. Для приемников, реализующих спектральный метод анализа сигналов со сжатием импульсов, в [27] получено выражение для данного коэффициента. При этом были приняты следующие исходные условия. Принимаемый импульс полагался немодулированным по час тоте и имеющим «олоколообразную огибающую. Его длительность
τс определялась на уровне е-π/4≈ 0,46. Указанное выражение имеет вид
Этот коэффициент принимает наименьшее значение, равное единице, в условиях, когда осуществляется согласованная обработка сигналов в фильтре сжатия, т. е. при
В противном случае он больше единицы.
Если принимаемые сигналы простые, то
всегда можно обеспечить равенство абсолютных скоростей изменения частот
гетеродинного напряжения и импульсной характеристики
В этом случае, учитывая, что величина τг выбирается существенно большей длительности анализируемых сигналов, получается:
То есть, при равенстве τф=τс αμ=1, а при τс=mτф или τф=тτс(т»1), αμ= m/2 » 1 Следовательно, для исключения потерь при приеме сигналов различной длительности необходимо переходить к использованию многоканальных приемных устройств.
4. МЕТОДЫ РАСШИРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА ПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ
При обработке радиолокационных сигналов в приемном тракте должно осуществляться когерентное накопление полезного сигнала я когерентная компенсация коррелированных помех. При решении задачи обнаружения сигнала полученный сигнал нужно сравнить с порогом, обеспечивающим требуемую вероятность ложной тревоги. Операции когерентного накопления, сигнала и когерентной компенсации помех можно осуществить в линейном приемном тракте, когда отсутствуют нелинейные искажения сигналов. Приемные устройства РЛС обнаружения принимают сигналы, различные по уровню, что объясняется отличием эффективных площадей рассеяния целей, дальностью до цели и «рядом других факторов, в первую очередь, условиями распространения радиоволн. Поэтому динамический диапазон приемника с фиксированным усилением может оказаться недостаточным. Выход состоит в применении регулировок усиления. Однако законы регулирования зависят от многих факторов и обеспечение требуемого качества обработки в динамическом диапазоне входных сигналов остается в настоящее время до конца не решенной проблемой.
При задании наибольших значений коэффициентов усиления входные сигналы малой интенсивности усиливаются до уровней, требуемых для нормальной работы оконечных устройств. Однако поступающие при этом более интенсивные входные сигналы приводят к перегрузкам усилительных каскадов трактов, что вызывает нелинейные искажения и соответствующее снижение качества их обработки. Уменьшение же коэффициентов приводит к маскированию слабых сигналов на фоне сильных и при постоянном пороге обнаружения может привести к пропуску целей. Следовательно, задача согласования динамических даипазонов входных сигналов и приемного тракта обнаружения связана со стабилизацией уровня ложных тревог и регулировкой порога обнаружения. Еще большую актуальность эти задачи приобретают при приеме-эхо-сигналов на фоне помех естественного и искусственного происхождения.
Таким образом, на практике имеет место несоответствие между диапазоном возможных значений входных сигналов и динамическим диапазоном приемных трактов, в пределах которого они качественно обрабатываются.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.