- •Введение
- •Глава 1. Основы теории радиолокации.
- •1.1. Общая характеристика радиолокационного канала.
- •1.2. Диапазоны длин волн, используемые в радиолокации.
- •1.3. Импульсные сигналы
- •1.4. Частотные спектры импульсных сигналов
- •1.5. Сложные радиолокационные сигналы
- •1.5.1. Противоречие между различными предельно достижимыми параметрами рлс.
- •1.5.2. Частотно-модулированные импульсы
- •1.6. Фазоманипулированные импульсы
- •1.6.1. Понятие о фазовой псевдослучайной манипуляции.
- •Глава 2 импульсный метод измерения дальности
- •2.1. Условие однозначности измерения дальности.
- •2.2. Минимальная дальность действия импульсной рлс.
- •2.2.1. Принцип действия импульсной рлс кругового обзора
- •2.3. Измерение координат цели
- •2.3.1. Оптимальные методы измерения
- •2.4. Разрешающая способность рлс
- •2.4.1. Общие сведения.
- •2.4.2 Особенности повышения разрешающей способности.
- •2.4.3. Разрешающая способность рлс по углу.
- •2.5.Точность измерения координат цели
- •2.5.1. Внешние погрешности.
- •2.5.2. Инструментальная погрешность измерения дальности при визуальной индикации.
- •2.5.3 Систематическая погрешность измерения дальности.
- •2.5.4. Точность измерения угловых координат цели.
- •2.6. Цифровые методы съема координат цели
- •2.6.1. Рециркуляционный метод измерения малых временных интервалов.
- •2.6.2. Съем углового положения цели.
- •2.7. Дальность действия рлс
- •2.7.1. Дальность действия рлс в свободном пространстве для сосредоточенных целей
- •2.7.2. Анализ уравнения дальности.
- •2.7.3. Влияние распространения радиоволн в атмосфере на дальность действия рлс
- •2.7.4. Влияние отражения радиоволн от земной поверхности на уравнение дальности
- •2.7.5. Некоторые способы уменьшения влияния земли
- •2.7.6. Зона видимости рлс
- •Глава 3 принцип действия когерентных рлс
- •3.1. Эффект доплера в радиолокации
- •3.2. Когерентные доплеровские рлс с непрерывным излучением радиоволн
- •3.2.1. Доплеровские биения частоты.
- •3.2.2. Простейшая доплеровская рлс.
- •3.2.3. Доплеровская рлс с ненулевой промежуточной частотой.
- •3.2.4. «Гребенка» фильтров доплеровских частот.
- •3.2.5. Потенциальная точность измерения скорости.
- •3.3. Вторичный эффект доплера
- •3.3.1. Частота биений при вторичном эффекте Доплера.
- •3.3.2. Спектр биений при вторичном эффекте Доплера.
- •3.4. Когерентно-импульсный метод (истинно когерентные системы)
- •3.4.1. Когерентные радиоимпульсы.
- •3.4.2. Разновидности когерентно-импульсных систем
- •3.4.3. Принцип действия когерентно-импульсной рлс.
- •3.4.4. Когерентно-импульсные рлс с фазовым детектором на промежуточной частоте.
- •3.4.5. Слепые скорости цели.
- •3.5. Когерентно-импульсный метод (псевдокогерентные системы)
- •3.5.1. Принцип действия псевдокогерентной рлс с внутренней когерентностью.
- •3.5.2. Псевдокогерентная рлс с фазовым детектором на промежуточной частоте.
- •3.5.3. Рлс с внешней когерентностью.
- •3.6. Особенности когерентно-импульсной рлс при наличии взаимных перемещении рлс и объекта
- •3.6.1. Особенности сдц при движении рлс.
- •3.6.2. Ввод частоты компенсации.
- •3.7. Фазовый метод измерения дальности
- •3.7.1. Одночастотный фазовый метод.
- •3.7.2. Двухчастотный фазовый метод.
- •3.8. Частотный метод измерения дальности
- •Структурная схема простейшей рлс с чм.
- •3.8.2. Спектр преобразованного сигнала.
- •Особенности несимметричного пилообразного закона модуляции
- •Влияние движения цели на преобразованный сигнал.
- •Понятие об измерении дальности методом счета числа импульсов.
- •Разрешающая способность и точность.
- •3.9. Некоторые сравнительные характеристики импульсного и непрерывного методов
- •Глава 4 радиолокационные цели
- •4.1. Эффективная отражающая площадь целей
- •4.2. Понятие об эоп разнесенной рлс.
- •4.3. Влияние эффекта доплера в случае поверхностно-распределенных целей
- •4.3.1. «Парадокс гладкой земли».
- •4.3.2. Изочастотные линии.
- •4.3.3. Измерение угла сноса с помощью вторичного эффекта Доплера.
- •4.3.4. Объемно-распределенные цели
- •4.3.5. Поляризационная селекция объемно распределенных целей.
- •5.1.1. Воздействие шумов на полезный сигнал.
- •5.1.2. Критерии оптимального обнаружения.
- •5.1.3. Отношение правдоподобия.
- •5.1.4. Отношение правдоподобия для сигнала с полностью известными параметрами.
- •5.1.5. Корреляционный приемник для сигнала с неизвестной начальной фазой.
- •5.2. Согласованный фильтр (общие свойства)
- •5.2.1. Импульсная и частотная характеристики.
- •5.2.2. Отношение сигнал-помеха на выходе сф.
- •5.2.3. Коэффициент различимости.
- •5.3. Согласованные фильтры для некоторых сигналов
- •5.3.1. Сф для одиночных импульсов.
- •5.3.2. Квазиоптимальные фильтры для одиночных импульсов.
- •5.3.3. Сф для пачки импульсов.
- •5.4. Когерентное накопление
- •5.4.1. Когерентное накопление полностью известного сигнала и сигнала с неизвестной начальной фазой.
- •5.4.2. Объединение квадратурных каналов по модулю.
- •5.4.3. Корреляционно-фильтровая обработка.
- •5.5. Некогерентное накопление
- •5.5.I. Общие сведения об оптимальной обработке некогерентной пачки импульсов.
- •5.5.2. Число эффективно накапливаемых импульсов.
- •5.5.3. Понятие о характеристиках обнаружения некогерентных сигналов.
- •5.5.4. Пороговые сигналы при независимых флуктуациях.
- •5.6.2. Согласованный фильтр при действии смеси стационарной пассивной помехи и шумов.
- •5.6.3. Оптимальная обработка сигналов движущихся целей на фоне пассивных помех.
- •5.6.4. Системы оптимальной обработки сигналов с подавлением пассивной помехи.
- •Глава 6 устройства обработкирадиолокационных сигналов и борьбы с помехами
- •6.1. Общие сведения о первичной обработке радиолокационных сигналов
- •6.1.1. Общие сведения об автоматическом обнаружении.
- •6.2. Накопители с динамической памятью
- •6.2.1. Основные свойства аналоговых накопителей на линиях задержки с рециркуляцией.
- •6.2.3.Некоторые варианты пгф на линиях задержки.
- •6.2.4. Некоторые особенности построения рециркуляторов.
- •6.3. Аналоговые накопители со статической памятью
- •6.3.1.Индикатор с послесвечением.
- •6.3.2. Коммутируемые гребенчатые фильтры.
- •6.4. Автоматические дискретные цифровые обнаружители
- •6.4.1. Двоичное накопление.
- •6.4.2. Цифровой обнаружитель с «движущимся окном».
- •6.4.3. Обнаружение по совпадению (программные обнаружители).
- •6.4.4. Стабилизация вероятности ложной тревоги
- •6.4.5. Непараметрический знаковый обнаружитель.
- •6.4.6. Последовательный обнаружитель.
- •6.5. Подавители пассивной помехи системы сдц
- •6.5.1. Метод череспериодной компенсации.
- •6.5.2. Частотная характеристика системы чпк
- •6.5.3. Система многократной чпк.
- •6.5.4. Подавитель на дискретных фильтрах.
- •6.5.5. Слепые фазы.
- •6.5.6. Методы уменьшения числа зон слепых скоростей.
- •6.5.7. Помехи на дальности, превышающей интервал однозначности.
- •6.6. Цифровая фильтрация при обработке радиолокационных сигналов
- •6.6.1. Общие сведения о цифровой фильтрации.
- •6.6.2. Общие сведения о z-преобразовании.
- •6.6.3. Подавители системы сдц как цифровые фильтры.
- •6.6.4. Общая характеристика цифровой системы чпк
- •6.6.5. Цифровая система сдц с квадратурными каналами.
- •6.6.6. Цифровой рециркулятор.
- •6.6.7. Быстрое преобразование Фурье.
- •6.7. Адаптивные устройства, улучшающие работу системы сдц
- •6.7.1. Характеристика системы сдц при перегрузке.
- •6.7.2. Фиксатор помех.
- •6.7.3. Устройства борьбы с помехами от гидрометеообразований
- •Глава 2 32
- •Глава 3 78
- •Глава 4 121
- •Глава 5 131
- •Глава 6 162
6.6.5. Цифровая система сдц с квадратурными каналами.
Действенным способом борьбы со слепыми фазами является использование квадратурных каналов с двумя фазовыми детекторами (ФД), дающими последовательности видеоимпульсов, сдвинутых по фазе на 90°. «Провал» чувствительности в одном канале соответствует максимуму в другом. При этом необходимо, чтобы на входы ФД подавались напряжения со сдвигом фаз 90°. Для этого используют фазовращатели, включенные в цепи между местным и гетеродином и смесителем или между когерентным гетеродином и одним из двух ФД. Применение данной системы в аналоговой форме затруднялось в связи со сложностью реализации.
Однако такой метод построения стал естественным при переходе к цифровым системам.
На рис. 6.37 изображена схема, в которой ФД питаются напряжением когерентного гетеродина (КГ) с фазовым сдвигом 90°. Цифровая память
Рис.6.37. Система СДЦ с квадратурными каналами
(ЦП), вычитающее устройство (ВУ) и другие элементы. Для упрощения устройства объединения (УО) требуемую операцию (у21 + у22)1/2 можно заменить суммированием в цифровой форме сигнала канала с большей амплитудой с половиной сигнала канала с меньшей амплитудой.
6.6.6. Цифровой рециркулятор.
Рассмотренный ранее рециркулятор может быть выполнен цифровым. При каждой циркуляции сигнала х(к) (рис. 6.38) цепь обратной связи осуществляет операцию х(к). Выбор оптимального коэффициента обратной связи производится по формуле, опт= 1 - 1/N, где N2n- число импульсов пачки. Таким образом, цепь ОС выполняет операцию х(k) - х (k)/2n, Если, например, N = 23, то oпт = 0,875.
Рис. 6.38. Цифровой рециркулятор
Рассмотрим некоторые особенности схемы рис. 6.38, в которой входной сигнал поступает, например, из устройства объединения квадратурной системы СДЦ. Следует учесть, что в накопителе не предъявляются такие высокие требования к разрядности, как в системе СДЦ. Если, например, использовалось 8-разрядное слово (7 значащих разрядов со
2-го по 8-й и знак в старшем первом разряде), то в накопителе достаточно иметь, например, 5 разрядов, что позволяет сократить емкость памяти. Для этого информация низших 7-го и 8-го разрядов объединяются с 6-м разрядом в элементе ИЛИ (рис. 6.39), т. е. происходит округление 7- разрядного
Рис.6.39. Объединение разрядов
двоичного слова до 5-разрядного (например, 1 из 7-го и 0 из 8-го разрядов дают 1 на выходе элемента ИЛИ, которая суммируется с 0 или 1, записанными в 6-м разряде).
Пятиразрядное слово поступает на сумматор арифметического устройства (АУ) рециркулятора. Отсюда через устройство формирования сигнала обратной связи (ОС) оно подается на оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и на выход рециркулятора. Через период повторения РЛС информация с выхода ОЗУ поступает на второй вход АУ (сумматора).
Устройство формирования сигнала ОС представляет собой 8-разрядный сумматор параллельного типа с последовательным переносом единицы (рис. 6.40). Входная 5-разрядная информация (разряды на рис. 6.40 пронумерованы) поступает в прямом коде на входы 4, 5, 6, 7 и 5-го разрядов, а эта же информация в инверсном коде - на (1-5)-й разряды. На свободные
Рис. 6.40. Устройство формирования сигнала обратной связи (ОС)
входы 1, 2, 3-го разрядов постоянно подается 0, а на свободные входы 6, 7, 8-го разрядов 1. В результате для опт = 0,875 осуществляется операция х-х/8 (х - значение на входе). На выход информация в прямом коде подается только с 5 старших разрядов устройства ОС после округления, описанного выше (см. рис. 6.39).
Заметим, что в данном варианте построения коэффициент обратной связи за, счет округления равен 0,875 лишь для максимальных сигналов (5 бит). Для слабых сигналов, соответствующих в трех последних разрядах 101 и менее (нули в старших разрядах), коэффициент обратной связи равен 1.
