Особенности построения устройств СДЦ. Виды пассивных помех и средства их подавления. Принципы построения адаптивных устройств СДЦ, страница 2

                      (1.2)                                        где        - спектральная плотность огибающей A(t).

Из (1.2) следует, что спектральная плотность комплексной огибающей  совпадает со смещенной на величину fD спектральной плотностьюогибающей A(t).

Спектрсигналов передатчика когерентно-импульсной РЛС, излучающей периодическую последовательность импульсов, имеет линейную структуру с расстоянием между отдельными спектральными линиями, равными частоте F повторения зондирующих импульсов. Спектр отраженных сигналов также имеет периодический характер, причем спектральные линии огибающей A(t) располагаются на частотах  кF, k = 0, 1, 2, ... .  Поэтому в соответствии с (1.2) спектральные составляющие комплексного сигнала  располагаются на частотах kF ± f D, причем максимумы спектра SП1(f) отражений от земной поверхности и местных предметов (fD = 0) соответствуют частотам kF, максимумы спектра SП2(f) отражений от перемещающихся гидрометеоров и "ангелов" (fDП ¹ 0) - частотам  kFfDП, а максимумы спектра SЦ(f) сигнала движущейся цели - частотам  kFfDЦ (рисунок 1.2), где  fDП,, fDЦ - доплеровский сдвиг частоты соответственно сигнала цели и помехи.

Экспериментальные исследования показывают, что эхо-сигналы целей имеют ширину спектра в несколько Герц и практически являются неслучайными функциями времени. Известно, что пассивная помеха представляет собой суперпозицию отражений от множества независимых, хаотически расположенных, элементарных отражателей, имеющих приблизительно одинаковую интенсивность. Поэтому, согласно центральной предельной теореме, такие сигналы подчиняются нормальному закону распределения и имеют гауссов спектр. Ширина sf спектра помехи зависит от вида мешающих отражений, метеорологических условий и параметров зондирования РЛС и определяется среднеквадратическим отклонением sv  скорости  помехи  и  длиной волны  РЛС

sf  =  2sv  / l,                                                    (1.3)

причем величина  sv  определяется не только видом помехи, но и характеристиками её движения. На риcунке 1.3 представлены типичные зависимости sv от дальности движения отражателей.

sV V, м/c

        30

        20
        10
          0


   0   2    4     6        10       20      40      100     R, км

Рисунок  1.3  - Типичные зависимости  sv  от дальности движения отражателей:

1 - дипольные отражатели; 2 - дождевые облака; 3 - спорадические отражения; 4 - отражения от поверхности моря; 5 - отражения от поверхности земли

Как следует из его рассмотрения, для земной и морской поверхностей характерно постоянство V и  sv. Для дипольных отражателей и дождевых облаков V и sv  меняются с изменением расстояния до РЛС, однако в пределах нескольких элементов разрешения РЛС по дальности эти изменения незначительны. В работе приведены результаты, характеризующие зависимость sv от скорости ветра. Наименьшее значение sv соответствует помехам от местных предметов и земной поверхности, наибольшее - помехам от дождя. Последнее объясняется наличием отражений от турбулентных образований и от границ между областями с различными по высоте скоростями ветра.

Неподвижные помехи (fD = 0) даже с учётом флюктуаций могут считаться неизменными, и для их подавления используются устройства СДЦ, имеющие фиксированные амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) с нулями для частот, кратных F (как АЧХ вида Н1(f), представленная на рисунке 1.2). Примером такого устройства является устройство однократной череспериодной компенсации (ЧПК)  с  АЧХ  , T = 1/F.

В отличие от неподвижных помех, перемещающиеся помехи являются неоднородными и нестационарными (величины fD и sf  неизвестны и непрерывно меняются в пространстве и времени), поэтому устройства СДЦ с фиксированными АЧХ для их подавления неэффективны. Эффективное обнаружение полезных сигналов в условиях меняющейся помеховой обстановки возможно с использованием более полной информации о помехах и достигается применением в РЛС адаптивных устройств СДЦ, в которых производится оценка корреляционных параметров помех и на основании полученной оценки перестройка характеристик, приводящая к улучшению отношения сигнал/помеха (например, смещение АЧХ в область расположения помехи, как АЧХ вида H2(f), представленная на рисунке 1.2).