Особенности оптимальной обработки когерентных сигналов большой дальности
Сигналы большой длительности, в том числе непрерывные и квазинепрерывные когерентные сигналы используются для повышения дальности обнаружения (за счет увеличения средней мощности) и точности измерения координат малоразмерных целей. Когерентные сигналы большой длительности существенно деформируются при отражении от движущейся цели. Например, если путь Vrτи, проходимый целью в радиальном к РЛС направлении за время τи превышает λ/4, то расстояния, пройденные началом и концом сигнала до цели и обратно, отличаются более чем на λ/2. Между этими колебаниями появляется дополнительный сдвиг фаз более 1800, который необходимо учитывать при обработке.
Общей особенностью оптимальной обработки когерентных сигналов большой длительности является необходимость учета радиальной скорости движения цели.
В фильтровых схемах обработки многоканальность по времени запаздывания отпадает, остаётся многоканальность только по доплеровской частоте. Причем влияние изменения длительности огибающей сигнала Δτи=2Vrτи/c при его трансформации движущейся целью можно не учитывать, так как величина Δτи<<1/Пи - элемента разрешения по времени.
Учету подлежат лишь фазовые изменения.
Один из вариантов обработки состоит в использовании раздельных СФ при обнаружении сигналов с различающимися доплеровскими частотами (рис.14).
В случае, когда СФ строится как линия задержки с отводами, то, подсоединяя отводы к нескольким сумматорам через различные фазовращатели или нониусные линии задержки, можно получить систему, имеющую ряд доплеровских выходов (рис. 15).
В качестве примера взята схема для оптимальной обработки семиэлементнго ФМ сигнала.
Каждый доплеровский выход может быть использован для наблюдения за группой целей, движущихся с одинаковой радиальной скоростью. Схематически показан съём на различные сумматоры, учитывающие различную степень деформации - растяжения (Vr>0) или сжатия (Vr<0) импульса при отражении от цели.
Для распространенных длительностей пачек нониусные линии заменяются фазовращателями. Конструкция фильтра позволяет учесть не только деформацию фазовой структуры, но и деформацию огибающей принимаемых колебаний.
Таким образом, основной особенностью оптимальной обработки когерентных сигналов большой длительности является необходимость учета изменения фазовой структуры сигнала за счет эффекта Доплера.
Заключение и указания по отработке материала лекции
1
Заключение и указания по отработке материала лекции
1. Корреляционный обнаружитель сигнала с полностью известными параметрами вычисляет корреляционный интеграл и имеет один канал обработки.
2. Корреляционный обнаружитель сигнала со случайными неинформативными параметрами вычисляет модуль корреляционного интеграла и, следовательно, имеет два квадратурных канала.
3. Обнаружение сигналов с неизвестным параметрами осуществляют по многоканальной корреляционной схеме.
4. Принцип фильтровой обработки сигналов заключается в возможности использования линейных фильтров для вычисления значений корреляционного интеграла, используемых в оптимальных обнаружителях.
Характеристики фильтра для этого согласовываются с характеристиками обрабатываемых сигналов и называются согласованными.
5. Импульсная характеристика согласованного с ожидаемым сигналом фильтра является его зеркальным отображением.
6. Частотная характеристика согласованного фильтра с точностью до постоянного множителя и множителя запаздывания описывается сопряженной спектральной плотностью ожидаемого сигнала.
7. Амплитуда сигнала на выходе оптимального фильтра определяет модульное значение корреляционного интеграла.
8. Отношение сигнал/помеха на выходе согласованного фильтра зависит только от энергии сигнала и спектральной плотности помехи и не зависит от формы сигнала.
Отработать материал лекции в соответствии с рекомендованной литературой:
Преподаватель Н.Анпилогов