Структурная схема ЧПАК. Основные характеристики системы. Способы устранения помех, страница 2

ρ(Т_п) = R(Т_п)·exp [ j2π^.F_Дпп^.T_п], где  R(Т_п) - модуль коэффициента корреляции сигналов  ПП.

Тогда

.

Эта зависимость представлена на рис.4.67,б. Видно, что глубина провалов в АЧХ ЧПАК и положение их на частотной оси определяются модульным значением коэффициента межпериодной корреляции и доплеровской поправкой частоты сигналов ПП. При изменении F_Дпп изменяется и положение провалов на частотной оси, т.е. производится автоматическая адаптация режекторного фильтра.

Рассмотрим основные характеристики системы СДЦ.

Скоростная характеристика - это зависимость коэффициента передачи полезного сигнала по мощности от радиальной скорости цели (частоты Доплера):

K_ср = P_Свых/P_Свх = f(V_r) = f(F_Д).

Рис.4.67. Упрощенная структурная схема и АЧХ одноканального ЧПАК

Скоростная характеристика ЧПАК определяется его канальностью, способом включения АК и линии задержки, а также параметрами ПП.

Рис.4.68. Несимметричная схема включения 2-х канального ЧПАК

При однослойной ПП соотношение для коэффициентов передачи полезного сигнала имеют вид:

1) для одноканальной ЧПАК

K_ср1(F_Д) =  1+ R²(Т_п) - 2^.Т_п^.cos 2π^.(F_Д-F_Дпп).

2) для двухканальной симметричной ЧПАК (рис.4.69)

Рис.4.69. Симметричная схема включения 2-х канального ЧПАК

Для схемы включения несимметричной двухканальной ЧПАК (рис.4.68), которая может быть получена из симметричной переключением места входа сигнала, выражение для K_срН(F_Д) более сложное.

Среднее значение этих коэффициентов при R(Т_п) ≈ 1 следующее:                                       K_ср1 ≈ 2 ;  K_срС ≈ 1,5  K_срН ≈ 6.

Коэффициент улучшения отношения сигнал-помеха. Как известно, K_У = K_ср K_ПП ,  т.е.  для оценки коэффициента улучшения необходимо знать K_ПП.  Методику  оценки коэффициента подавления ПП K_ПП проиллюстрируем на примере одноканального ЧПАК.  В таком ЧПАК  мощность нескомпенсированных остатков ПП на выходе:

Р_ППвых = |U_П0 + K^.U_П1|² ,            (4.60)

где U_П0, U_П1 - комплексные огибающие сигналов ПП на входах АК, К -коэффициент передачи управляемого усилителя.

С учетом собственных шумов приемника:

, где

- коэффициент межпериодной корреляции сигналов ПП

q_п = Р_ПП/Р_ш - отношение мощности ПП на входе ЧПАК  к  мощности собственных помех приемника. Считаем, что Р_ППо = Р_ПП1 = Р_ПП.

Подставляя значение К в (4.60), имеем:

Р_{ППвых =}Р_ППвх[ 1- R²(Т_п)^.(1 - 1/(1 + q_п)²].

Поэтому

.               (4.61)

Таким образом, в ЧПАК в отличие от систем СДЦ с ЧПВ, коэффициент подавления ПП зависит от уровня шумов в приемном канале. Поэтому при одновременном воздействии на РЛС АШП и пассивных помех коэффициент К_ПП будет снижаться. Для исключения влияния АШП ЧПАК необходимо включать после аппаратуры защиты РЛС от АШП.

При q_п >>1, как следует из (4.61) :

.                          (4.62)

тогда K_УI = K_срI^.K_ППI   .

При  R(Т_п) ≈1:

,     (4.63)

т.е. одноканальный ЧПАК и СДЦ с однократным ЧПВ практически одинаково эффективны при условии, что в последней скомпенсирована скорость ветра.

Быстродействие ЧПАК. Быстродействие является важнейшей характеристикой адаптивной системы. В АК этот параметр однозначно определяется динамической постоянной Т_дин компенсатора. Для одноканального АК

, где Т_ст=1/П_ф - время интегрирования в  разомкнутой  цепи  обратнойсвязи (статическая постоянная). Оно определяется полосой пропускания интегрирующего фильтра П_ф на выходе перемножителя. Значение æ (каппа) - эквивалентная крутизна регулировочной характеристики (коэффициент передачи цепи обратной связи).

Для квадратурного АК:

æ = К_ус1^.К_ус2^.К_фд^.К_инт^. К_бу.

Для исключения возможности самовозбуждения и потери полезного сигнала необходимо, чтобы Т_дин . (2-3)^.τ_и. При æ^.Р_ПП = 100...1000 для выполнения этого условия

т.е. полоса  пропускания  интегрирующего фильтра должна быть в 300-3000 раз уже полосы СФ (УПЧ). Время восстановления АК (т.е. время возвращения в исходное состояние при исчезновении ПП) определяемое статической постоянной Т_ст и может составлять единицы и более милисекунд. Поэтому для исключения возможности снижения дальности действия РЛС на участках пространства, свободных от ПП, целесообразно предусматривать в РЛС коммутатор режимов работы.

Таким образом, ограниченное быстродействие АК приводит к появлению на выходе ЧПАК (и на экране индикатора соответственно) нескомпенсированных передних кромок ПП. Это обстоятельство существенно снижает возможности ЧПАК при наличии дипольных пассивных помех, если не принять соответствующие меры.

К достоинствам систем СДЦ на базе АК относятся следующие: автоматическая компенсация скорости ветра; возможность подавления многослойных пассивных помех (при  соответствующей канальности АК);