Главная
>
Радиолокация - обнаружение и распознавание свечения пятна. Обработка и воспроизведение информации происходят позднее, после обработки пленки с запаздыванием во времени (не в реальном масштабе времени). При цифровой обработке сигналов результирующая информация получается сразу в процессе обработки в реальном масштабе времени. Принципы обработки сигналов в РСА. При любом виде обработки необходимо запоминание кадра информации о сигналах целей. Размеры кадра задаются по азимут} эффективным значением синтезируемой апертуры /.эф и по дальности /?тах(рис. 14.7,а). Поскольку принимаемые при каждом положении антенны сигналы поступают на вход приемника с просматриваемой дистанции последовательно во времени, записываются они также последовательно в каждый из N+1 азимутальных каналов, что условно показано стрелками на рис. 14.7,6. При этом формируется соответствующий участку местности кадр изображения с размерами Хк и R. Получить информацию об угловом положении цели, т.е. о координате х, при синтезировании апертуры можно только при анализе отраженных от этой цели сигналов, записанных на интервале
-JV/2 JV/2 X Рис. 14.7. Запоминаемый кадр синтезирования /.,ф. Поэтому информация с уст-местности {а}; диаграммы запн- роства записи считывается последовательно в си (о) и считывания (в) сиппшов / , ч каждом из п каналов дальности (рис. 14.7,в). Сигнал, обрабатываемый в РСА. Пусть радиолокатор работает в импульсном режиме. Тогда за период повторения Гп антенна смещается на отрезок А=КГ (рис. 14.8). Для исключения пропуска цели при таком смещении антенны потребуем чтобы А< 4 на рис. 14.8. При этом формируется соответствующий участку местности кадр изображения с размерами х и /?к. Получить информацию об угловом положении цели, т.е. о координате л;, при синтезировании апертуры можно только при анализе отраженных от этой цели сигналов, записанных на интервале синтезирования /.эф. Поэтому информация с устройства записи считывается последовательно в каждом из п каналов дальности (см. рис. 14.7,а). Допустим теперь, что РЛ неподвижен, а цель Рис. 14.8. Кинематика взаимного смешения РЛ и точечной цели движется относительно него с той же скоростью (рис. 14.9,а). Начиная отсчет времени с момента прохода целью (точка М) середины апертуры (/ = 0) и считая /?о Vt, имеем sin а а = Кг ? , а V = V sin а . При проходе цели через диаграмму направленности доплеровский сдвиг частоты (рис. 14.9,6) и фаза (рис. 14.9,в) меняются по законам: (14.2) Ф(0 = 27rF{t)dt = -2TiVt-{-kRJ = bt. (14.3) Отметим, что коэффициенты а и б при постоянных в полете Xv\ V зависят от Rq и, следовательно, обработка сигналов многоканальна по дальности. Комплексную амплитуду отраженных сигналов при синтезировании апертуры можно представить в виде (7(0 = ,(0ехр{Уф(0}, где V Xt) = UQGl{VtlRq)\ ф(0 = ~2л-гУД/?(, . Здесь и далее огибающая сигнала выражена через ДНА реальной антенны G{d) и значение амплитуды сигнала равно JJ при а = 0. , а, ; л с РСА О .V - Vt ---р Рнс. 14.9. Схема формирования вектора радиальной скорости (а): характер изменения доплеровской частоты (б) п фазы (е) сигнала при пролете цели В импульсном радиолокаторе сигнал приходит в дискретные моменты времени, поэтому t = t, = iT . Тогда Ui0 = U, ехр < -J ехр<-7 ,27Г (14.4) Дискретные составляющие сигнала (14.4) необходимо запомнить на интервале времени NT, где N = L/A . Алгоритмы обработки сигнала в РСА. Для оптимальной обработки сигнала (14.4) необходим фильтр с импульсной переходной характеристикой Я(/) = Ш ехр<-у (14.5) Я(0 = ехр{уф,}, inVHTfilRo)- (14.6) (/ = 0,±1,±2, ... ±N/2). Устройство обработки сигналов с таким фильтром будет оптимальным только для дальности Rq . Это обстоятельство объясняет название фокусированный РСА: радиолокатор оказывается сфокусированным на данную дальность. Кроме того, фильтр является оптимальным только при определенной скорости носителя радиолокатора. Оптимальное устройство обработки сигналов при синтезировании апертуры состоит (рис. 14.10) из фильтра СФ согласованного с одиночным импульсом, устройства запоминания сигналов на периодов повторения, весовых усилителей с коэффициентами усиления , фазовращателей ф, и сумматора сигналов. При нефокуснрованной обработке, которая не является оптимальной, фазовращатели отсутствуют. Следует учитывать, что Ж, и ф, зависят от Rq и система обработки многоканальна по дальности с числом каналов п = Romax/R Таким образом, алгоритм фокусированной обработки имеет вид А=1 -{N~i) 2 (14.7) а нефокусированной - (14.8)
|