6.6.4. Общая характеристика цифровой системы чпк
Структурная схема цифровой системы ЧПК изображена на рис. 6.34, Импульсный элемент (ИЭ) обычно осуществляет не только дискретизацию сигнала с помощью коротких стробирующих импульсов, но и фиксацию
Рис. 6.34. Цифровая система ЧПК
амплитуды в пределах протяженности каждого элемента дальности(рис. 6.35). При этом сигналы положительной полярности сохраняют свою полярность, а отрицательной ее изменяют. Знак отмечается далее специальным сигналом (логическая 1 при отрицательном сигнале и логический 0 при положительном).
Рис. 6.35. Временные диаграммы процессов на входе цифровой системы ЧПК
При дискретизации по дальности целесообразно, чтобы выборки (с помощью стробирующих импульсов) делались дважды за время импульса, что предотвращает потери из-за дискретности. Во всяком случае выборки должны делаться по крайней мере один раз за длительность импульса, что дает проигрыш по сравнению с аналоговой системой СДЦ около 1.5 дБ (это. в частности, установлено для импульса вида sin х/х в предположении, что выборка находится с равной вероятностью внутри интервала,, ограниченного ослаблением на 4 дБ). Заметим, что обычно длительность каждой выборки (отсчета) 10 ...100 не, а интервал Т между выборками (период отсчета) 0,5 ...6 мкс.
Сигналы с выхода устройства фиксации ИЭ поступают на АЦП, который дает для каждого элемента дальности цифровое слово, воспроизводящее амплитуду, а также знак видеоимпульсов, поступающих с выхода фазового детектора. Цифровое слово с выхода АЦП для каждого интервала дальности посылается в цифровую память и через каждый интервал дискретизации Т продвигается по ней (рис. 6.36). Через период повторения РЛС Тп задержанные цифровые слова считываются и цифровым образом вычитаются из текущих значений с выхода АЦП. Описанный процесс полностью эквивалентен происходящему в ЛЗ системы аналогового типа.
Рис. 6.36. Амплитудная характеристика АЦП
Из сказанного следует, что число цифровых слов за каждый период повторения Тп равно
m = (2Dmax/с)/T,
а общее число бит памяти В - mr, где r-разряд чисел (т. е. число бит, приходящихся на слово). Например, при Dmаx - 150 км, r - 8 и Т = 2 мкс имеем общую емкость памяти В = 500 8 = 4000 бит.
Качество подавления, выраженное числом децибел подавления на разряд:
(10 lg rn)/r = 4,8/r + 20 lg n/3,32 lg n 6,
так что, например, при 9 разрядах максимальное подавление 9 6 = 54 дБ.
Укажем на заметное отличие цифровых систем от аналоговых. Так как при заданном шаге квантования u, но при меньшей амплитуде помехи Umax она квантуется на меньшее число уровней n, то соответственно ухудшается подавление. Практически разрядность АЦП и емкость памяти выбираются из условия обеспечения большего подавления, чем ограничения, даваемые другими параметрами РЛС (модуляция от вращения антенны, нестабильности тракта системы СДЦ и т. д.).
Остановимся еще на одной особенности цифровых систем обработки, использующих в качестве памяти, например, регистры сдвига. При этом задержка определяется моментами прихода импульсов считывания. Если они совпадают с синхронизирующими импульсами РЛС, то время задержки будет совпадать с соответствующими интервалами ТП1, Tn2 … между этими импульсами. Поэтому надобность в девобуляции отпадает. В некоторых РЛС она все же осуществляется после подавителя и накопителя для упрощения последующих устройств обработки и отображения информации.