Физика \ Радиотехнические системы

Проектирование и расчёт судовой навигационной радиолокационнаой станции (РЛС), страница 3

Элементом, обеспечивающим развязку, обычно является ферритовый антенный переключатель и защитный полупроводниковый переключатель на входе приемника.


5. РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА РАЗЛИЧИМОСТИ.

Для достижения требуемой точности измерения координат в РЛС производится накопление информации, получаемой за несколько периодов зондирования. Число накапливаемых импульсов определяется по формуле [3]:

                                                                                     (5.1)

где       Fm=10Гц — эквивалентная шумовая полоса следящей системы.

Дисперсия ошибки измерения координат при этом [3]:

                                                                                                                   (5.2)

где        — дисперсия ошибки однократного измерения.

Данная ошибка составляет:

 — для измерения угловых координат.

 — для измерения дальности.

Минимальное отношение сигнал/шум для обеспечения данных ошибок измерения:

 — для измерения угловых координат.               (5.3)

 — для измерения дальности.

Для определения чувствительности и коэффициента шума приемника необходимо определить коэффициент различимости сигнала [2]:

                                                                                                         (5.4)

где       Епрmin — чувствительность приемника,

N0 — спектральная плотность шума на входе приемника, обусловленная собственным шумом. При отсутствии дополнительных потерь минимальное отношение сигнал/шум, обеспечиваемое оптимальным приемником [2]:

                                                                                    (5.5)

В режиме обнаружения в РТС необходимо обеспечить вероятность ложной тревоги F=10-3-10-4 при вероятности правильного обнаружения D=0.8 [3]. При q=3:

В реальной РТС существуют потери [2]:

-  из-за неоптимальности полосы УПЧ: 0.5дБ;

-  из-за неоптимальности формы ДН: 2дБ;

-  из-за неоптимальности формы АЧХ приемника: 0.8дБ;

-  потери при цифровой обработке сигнала по сравнению с аналоговой: 2.5дБ.

Суммарный коэффициент различимости равен:

Время накапливания составляет 0.1с для 83 импульсов при F=833 Гц. Сектор целеуказания обычно имеет размеры 100´100. Тогда время облучения при поиске цели:

В данном случае целесообразно использовать растровый обзор (рис.4).

Рис.4. Обзор сектора.

Скорость обзора по углу места:

Скорость обзора по азимуту:


6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РТС.

Энергия принимаемого сигнала равна:

   (6.1)

где       Rц=Rmax — дальность цели.

Величина Епрmin определяет чувствительность приемника.

Эффективная отражающая поверхность может меняться в широких пределах, что особенно влияет на Епр на малой дальности.

Тогда динамический диапазон входных сигналов приемника:

                (6.2)

Для нормальной работы приемника необходим . Поэтому приемник должен иметь временную автоматическую регулировку усиления (ВАРУ): усиление приемника изменяется во времени так, что уровень усиленных ОС не зависит от дальности для соответствующих целей. На рис.5 изображен управляющий сигнал ВАРУ.

Рис.5. Сигнал ВАРУ.

Для того, чтобы обеспечить максимальное отношение сигнал/шум на выходе приемника при, возможно, более простой схеме, в приемнике осуществляется квазиоптимальная обработка сигналов. Квазиоптимальными фильтрами служат полосовые фильтры УПЧ. Для них оптимальная полоса пропускания составляет около . Реально она должна быть расширена из-за влияния частоты Доплера и из-за влияния нестабильности частоты передатчика и гетеродина.

                                                                     (6.3)

Допустимое расширение оптимальной полосы в 1.2-1.4 раза.

Энергетические параметры передатчика:

- импульсная мощность      

- средняя мощность                    (6.4)

Излучаемый сигнал является последовательностью некогерентных импульсов с неизменной частотой заполнения. Генераторным прибором в этом случае должен быть магнетрон.


7. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ РТС.

Скачать файл