Ha рис. 4.11 приведены фа-фики, иллюстрирующие процесс сжатия радиоимпулы:а с ЛЧМ.

Сигнал имеет следующие параметры: /,= 100 мГц, т =2 мкс, Л/=20 мГц,

5/=т /1000, J\t) = t + t.

Фильтры сжатия. В качестве фильтров сжатия могут использоваться устройства с пря-1оугольной амплитудно-частотной и квадратичной фазочастот-ной характеристиками, например, линии задержки (ЛЗ) сигнала с отводами (рис. 4.12, а,б). Процесс сжатия ЛЧМ - радиоим-Если ЛЗ не обладает дисперси- Ульса: а - огибчющая входного сигнала; б - за-ОННЫМИ свойствами, то отводы он ЛЧМ; -огибающая выходного сигнала

располагают неравномерно на различных интервалах задержки и тем самым обеспечивают синфазное суммирование сигналов при распространении ЛЧМ-импульса вдоль ЛЗ. Если используется дисперсионная ЛЗ у кото- Чедисперсионная линия задержки (а) и дисперсионная линия задержки (б)

рои скорость изменения

времени группового запаздывания от частоты обратна по знаку скорости изменения частоты ЛЧМ-сигнала во времени, то отводы располагаются равномерно по ЛЗ.

Для сжатия ЛЧМ-радиоимпульсов наиболее употребительны дисперсионные ультразвуковые линии задержки (ДУЛЗ) на поверхностных акустических волнах (ПАВ), представляющие собой тонкие пластины пьезоэлектрических материалов (синтетического пьезокварца, ниобата лития, германата висмута и др.), на которые нанесены передающие и приемные металлические решетчатые электроды (рис. 4.13).

Рис. 4.13. Дисперсионная ультразвуковая линия задержки на ПАВ

к числу основных параметров ЛЗ относятся рабочая частота fo, полоса пропускания А/ и время задержки Т значения которых зависят от материала ЛЗ.

В качестве примера рассмотрим ДУЛЗ (ОАО Авангард ), предназначенную для сжатия ЛЧМ-радиоимпульса длительностью Ти=70 мкс с девиацией частоты А/=20 МГц, работающую на частоте=70 МГц.

Фильтр на такой ЛЗ дает /(Гсж 900, вносит потери -50 дБ и имеет уровень боковых лепестков -28 дБ. Число электродов в решетке преобразователя составляет 310.

Сжатый импульс имеет форму sin(x)/jc, что повышает опасность маскировки основных лепестков сжатого радиоимпульса, отраженного от цели с малой ЭПР (рис.4.14), бо-Рис. 4.14. Маскировка слабого сигнала (цель 2) ковыми лепестками СИЛЬНОГО боковым лепестком сильного сигнала (цель I) сигнала. Для борьбы с этим

явлением применяют весовую обработку сигналов во временной либо в частотной области с помощью специальных корректирующих фильтров (рис. 4.15), построенных обычно по трансверсальной схеме.

Unx(t)

Взвешивание Um по t

Фильтр сжатия

Ui,ij\(t)

Unx(t)

Фильтр сжатия

Взвешивание S(0 по f

Рис. 4.15. Схемы весовой обработки ЛЧМ-сигналов во времен-ной и частотной областях

В отводы трансверсальных фильтров сжатия ставят усилители, коэффициенты передачи которых соответствуют весовым коэффициентам корректирующей функции. В ДУЛЗ на ПАВ требуемые весовые коэффициенты получают изменением длины электродов решетки.

Весовую обработку можно реализовать, использовав следующие весовые функции корректирующего фильтра:

1) весовая функция Дольфа - Че-бышева (рис. 4.16);

2) весовая функция Тейлора;

3) весовая функция общего вида:

atn-Aaf/2

Рис. 4.16. Частотная характеристика корректирующего фильтра Дольфа -Чебышева

Частным случаем весовой функции Тейлора является весовая функция Хэмминга:

K(M) = a + 2bcos

= A: + (l-)cos

2А(о

Рис. 4.17. Структурная схема фильтра Хэмминга

Структурная схема фильтра с а = 0,54; b = 0,23; к = 0,08 показана на рис. 4.17 Фильтр подавления реализуется в виде двух последовательно включенных линий задержки на At = 1/Лсо, трех весовых усилителей и сумматора. При такой обработке уровень боковых лепестков уменьшается до -42,8 дБ. Однако при этом основной лепесток расширяется примерно в 1,47 раза, а отношение сигнал/шум по мощности уменьшается в 1,34 раза по сравнению с отношением сигнал/шум на входе фильтра Хэмминга.

Уровень боковых лепестков уменьшается обратно пропорционально времени при всех видах весовой обработки, кроме весовой функции Дольфа - Чебышева, где он неизменен. При этом несколько расширяется основной лепесток и возрастают энергетические потери по сравнению с оптимальной обработкой (без корректирующего фильтра). Кроме корректирующих фильтров, для борьбы с боковыми лепестками используют изменение формы (предыскажение) зондирующих сигналов и внутриимпульсную нелинейную частотную модуляцию.

Дискретно кодированные сигналы (ДКС>. Представим модель тела неопределенности, удовлетворяющую требованиям к энергоемкому зондирующему сигналу с высокой разрешающей способностью одновременно по времени т и по частоте Q (дальности R и скорости V) в виде пьедестала толщиной и острого конуса с осью, совпадающей с