Главная >  Радиолокация - обнаружение и распознавание 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

в зависимости от того, как проводится накопление импульсов пачки: когерентно с учетом доплеровской поправки на частоту или некогерентно, т.е. без учета этой поправки, накопитель оптимального фильтра (ОФ) может выполняться в виде гребенчатого фильтра с полосами прозрачности, соизмеримыми с F или в виде набора (гребенки) узкополосных фильтров с полосами прозрачности А/ф = 5/д = (2/A.)5v , где 5v -

разрешающая способность по скорости.

На рис. 7.2 приведена обобщенная структурная схема оптимального обнаружителя.

Поскольку предполагается, что фильтрация осуществляется линейными фильтрами, порядок включения их произволен и

Рис. 7.2. Структурная схема оптимального обнаружителя определяется сообра-сигналов на фоне коррелированной (пассивной) помехи (а) жениями простоты И и примерный порядок включения оптимального и обеляю- удобства технической щего фильтров (б)

реализации. Поэтому

оптимальный фильтр (0Ф) для одиночного импульса чаще всего включают в приемный тракт до детектора (Д). Обеляющий фильтр выполняют в виде фебенчато-


\т1ч

д =>.л1щ =5

РФ =9 Нак-

го фильтра (ГФ) и совместно с накопителем (Нак) ставят после де-Рнс. 7.3. Структура обработки при обнаружении сигнала на тектора. Гребенчатый фоне коррелированных помех фильтр реализуют В

виде режекторного гребенчатого фильтра (РФ). Гребенчатый фильтр и накопитель осуществляют междупериодную обработку (рис. 7.3). Предварительно сигналы из аналоговой формы переводят в цифровую с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и междупериодную обработку проводят в цифровом процессоре. На выходе обнаружителя стоит пороговое устройство (ПУ). Для обнаружения целей на фоне пассивных помех используется то обстоятельство, что несущая частота полезных сигналов, отраженных от представляющих интерес движущихся целей (самолеты, вертолеты, наземные транспортные средства, корабли и т.п.), поступающих на вход приемника радиолокатора, изменяется на величину доплеровского сдвига.

Специфика обнаружителей движущихся целей (ОДЦ) заключается в технической реализации устройств обеления помехи. Трудности создания этих устройств привели к замене их устройствами подавления или режек-



ции. Структура устройства подавления определяется в основном режимом работы радиолокатора, его построением и видом излучения (непрерывное излучение либо импульсное). Кроме того, построение РЛС с ОДЦ зависит от того, когерентны или некогерентны сигналы при обработке.

В простейшем устройстве ОДЦ, работающем в режиме непрерывного излучения когерентного сигнала (рис. 7.4), антенна А излучает вырабатываемый ГРЧ непрерывный немодули-рованный сигнал

u{t) = U ,co&% =

= С/ С08(Ц,/+Фо,),

где ф (Оо и Фо,

- соответственно амплитуда, фаза, круговая частота и начальная 7.4. Структурная схема простейшего ОДЦ при непре-фаза сигнала рывном излучении когерентного сигнала

Отраженный сигнал с учетом запаздывания и ослабления можно представить в виде

2(0 = С/т2 С05ф2 = С/ ,2 COS[fi;o(f- к) + Фо] ,

где (/ ,2 <U ,i, hi = 2/?/с - время запаздывания.

Попадая на входной контур элемента сравнения сигналов, смесителя или детектора, отраженный М2(0 и опорный M,(f) сигналы создают биения с амплитудой (рис. 7.5, а):

, 1 = yjul, +Un.2 +2/ С/ 2С05(ф, -Фг)

и фазой


ф£ = arctan

,51Пф+ ,2 5тф2 (У С05ф,+/ ,2С05ф2 )

Обозначим ф, -ф2 =фд и учтем, что t/ > Uj Тогда

СОЗфд

= Ц 1+т2 СОЗфд,

(7.4)

где фд = oiQt,.

Амплитуда биений U , (7.4) выделяется на нагрузке элемента сравнения сигналов. При отражении сигнала от неподвижной цели



ijf = const, поэтому разность фаз фд = -~ = const, а напряжение U ,

постоянно (рис. 7.5,6).

Если цель движется и ее дальность меняется, например, по закону /?(/) = /?о + (0 = Rq+ vt, то разность фаз опорного и принятого сигналов записывают так:

(2Ro

(Оо-

[ с )

[ с )

фд =

Здесь фо =--iuq

Шо/ = Фо+Пд/.


- начальная фаза; Пд = --ш, - доплеровский с с

сдвиг частоты несущих колебаний, что приводит к изменению и , .

Из сравнения рис. 7.5, бив видно, что при неподвижной цели на выходе смесителя или детектора образуется постоян-Рнс. 7.S. Векторная диаграмма сигналов на входе элемента срав- напряжение а нения (а), векторные диаграммы и вид сигналов при неподвиж- г., ,L

ной (б) и движущейся (в) целях Р Движении це-

ли выходное напряжение является гармоническим с круговой частотой, равной Пд.

Постоянная составляющая напряжения с выхода детектора не проходит через фильтр доплеровских частот (ФДЧ), который пропускает все гармонические составляющие в диапазоне заданных доплеровских частот д ,1 -/д. (рис. 7.6).

На индикаторе можно обнаружить прищедшие сигналы и измерить V;.. Для измерения не только радиальной скорости, но и дальности цели необходимо модулировать зондирующий сигнал по какому-либо параметру. Наиболее распространена импульсная модуляция амплитуды сигнала.

Сущность когерентных Рис. 7.6, Спек1ры сигналов в характерных точ- методов обнаружения движу-ках схемы на рис. 7.5 щихся целей при импульсном

1 о

2 и

3 о

4 о

= 4 А

Ч--л /о 0



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106