РЛС дальнего обнаружения. Выбор и обоснование структурной схемы и отдельных ее узлов. Расчет основных технических характеристик системы, страница 5

При непрерывном сканировании образуются в пределах интервала дискретизации по дальности пачки, угловое положение центра которой соответствует угловой координате в плоскости сканирования.

При многоуровневом квантовании входных данных цифровой измеритель получается путем построения цифрового эквивалента оптимального измерителя, синхронизированного методом максимального правдоподобия. Функция правдоподобия (ФП) для оценивания азимута цели по пачке N импульсов  на выходе вычислителя модуля ВМ.

Уравнение правдоподобия:

 , где  – дискретная весовая функция, имеющая вид дискриминационной характеристики, крутизна которой зависит от формы диаграммы направленности, а нулевая точка совпадает с ее максимумом. Уравнение правдоподобия представляет собой оптимальный алгоритм оценивания азимута цели. На рисунке приведена структурная схема соответствующего цифрового измерителя.

 

Где СФН – схема фиксации нуля. Запоминающее устройство ЗУ реализует в каждом кольце дальности «движущееся окно», что позволяет осуществлять скользящее весовое суммирование поступающих отсчетов. В момент прохождения весовой суммой нуля при условии наличия сигнала обнаружения выдается импульс отсчета ИО оценки азимута. Задержка середины пачки в ЗУ приводит к постоянному смещению оценки азимута на половину ширины диаграммы направленности антенны.

IV.  Расчет основных технических характеристик системы

После завершения построения структурной схемы РЛС выбираются ее технические параметры. Ряд параметров определяется на основании тактико-технических требований к РЛС, другие выбираются логическим путем.

Параметры зондирующего сигнала.

Параметры зондирующего сигнала. Частота повторения импульсов выбирается из условия однозначного измерения максимальной дальности R_макс, которая задана в ТЗ либо определяется с учетом радиолокационного горизонта по заданной высоте полета цели:

h=16 м, тогда

 

Тогда частота повторения импульсов:

Длительность простого или сжатого сложного импульса τ_и выбирается из условияобеспечения заданной разрешающей способности по дальности:

Параметры приемника

Основным параметром является ширина полосы пропускания приемника , которая для радиолокационных приемников супергетеродинного типа (используемых в большинстве РЛС) приблизительно равна ширине полосы усилителя промежуточной частоты (УПЧ). При согласовании полосы пропускания УПЧ с длительностью простого импульса  и с учетом нестабильности частоты гетеродина следует выбирать 1/. Тогда в уравнении дальности  .

При использовании линейно-частотно-модулированных импульсов ширина спектра излучаемого импульса при больших индексах модуляции равна девиации частоты .

Полоса пропускания УПЧ выбирается из условия  =(0.4 ...0.5) что позволяет значительно снизить уровень боковых выбросов при сравнительно небольшом расширении основного выброса и практически незаметном уменьшении отношения сигнал/шум.

Интервал дискретизации: С целью эффективного сжатия ЛЧМ сигналов выбираем период дискретизации:

В настоящее время известны различные типы входных каскадов радиолокационных приемников. Однако не существует правил, позволяющих быстро выбрать тот или иной тип входного каскада. При его выборе следует учитывать назначение РЛС, рабочую частоту, внешние помехи и т. п. Наиболее употребляемыми показателями качества смесителя или усилителя являются его коэффициент шума k_ш и шумовая температура   Т_ш° К, связанные между собой простыми и широко известными соотношениями:

При определении коэффициента шума k_ш следует использовать зависимости шумовой температуры Т_ш от рабочей частоты:

Выберем λ=23 см, тогда

Выберем неохлаждаемый параметрический усилитель:

Параметры антенны

Коэффициент направленного действия антенны определяется шириной луча по точка половинной мощности в плоскостях азимута и угла места .

7550.55