- •2. Принципы измерения относительных координат и первых производных
- •3. Частотный сдвиг.
- •4. Методы измерения относительных координат и составляющих вектора скорости обьекта.
- •11. Оптимальная оценка параметров сигнала при действии нормального белого шума
- •12. Потенциальная точность измерения временного положения сигналов
- •13. Потенциальная точность измерения частоты
- •14. Понятие о разрешающей способности (рс)
- •15. Разрешения сигналов по времени и по частоте
- •17. Разрешающая способность радиоимпульса с линейной частотной модуляцией
- •16. Разрешающая способность прямоугольного радиоимпульса. Область высокой корреляции сигнала
3. Частотный сдвиг.
Частотный метод измерения дальности основан на использовании непрерывных колебаний, частота которых определенным образом изменяется во времени. Так, при линейном изменении излучаемые колебания частоты и принимаемые колебания частоты f'=fo+a(t - τ) дают биения с частотой
которая пропорциональна времени запаздывания и, следовательно, дальности.
Временноеположение.
В радиосистемах, использующих импульсные или другие более сложные сигналы, непосредственно реализуется принцип измерения дальности по времени запаздывания сигнала — временной метод: фиксируется интервал τ между принятым и излученным импульсами.
4. Методы измерения относительных координат и составляющих вектора скорости обьекта.
При измерении производных координат непосредственно реализуется принципих определения— фиксируется доплеровский сдвиг частоты или разность доплеровских частот, а отсчет производится но набегу фазы или разности фаз за некоторый интервал времени. Однако принципы измерения самих координат реализуются различными методами, так как измеряемые координаты могут быть закодированы в различных параметрах сигнала.
Известии три основных метода измерения дальности: временной (или импульсный), фазовый и частотный. В радиосистемах, использующих импульсные или другие более сложные сигналы, непосредственно реализуется принцип измерения дальности по времени запаздывания сигнала — временной метод: фиксируется интервал τ между принятым и излученным импульсами. Измерение дальности фазовым методом основано на том, что фаза некоторой гармонической составляющей fМ принимаемого сигнала относительно излученного пропорциональна времени запаздывания τ, и следовательно, дальности:
Ввиду существенной неоднозначности измерение дальности фазовым методом производят не на несущей, а на сравнительно низкой частоте модуляции или частоте биений двух высокочастотных колебаний fм.Частотный метод измерения дальности основан на использовании непрерывных колебаний, частота которых определенным образом изменяется во времени. Так, при линейном изменении излучаемые колебания частотыи принимаемые колебания частоты f'=fo+a(t - τ)дают биения с частотой
которая пропорциональна времени запаздывания и, следовательно, дальности.
Для измерения разности и суммы расстояний используют те же методы, что и при измерении дальности, для измерения угловых координат — фазовый н амплитудный метод. Фазовый метод основан на пропорциональности между разностями фаз Δφи времен запаздывания Δτ сигналов (1.4), принимаемых в разнесенных точках:
Разность фаз, пропорциональная направляющему косинусу Uxили Uу, обычно определяется непосредственно па несущей частоте fо, поскольку разность хода сигналов и времен их запаздывания в разнесенных точках антенны очень мала, так что неоднозначность либо отсутствует, либо легко устраняется. При амплитудном методе
измерения угловых координат зависящая от направления прихода волны разность фаз сигналов, принимаемых отдельными элементами антенны, преобразуется в амплитудную зависимость суммарного выходного сигнала антенны от направления приема. Эту зависимость — пеленгационную характеристику — можно сделать линейной функцией угла на некотором интервале. Чтобы исключить влияние неизвестных факторов, измеряют не абсолютное, а относительное значение амплитуды, сравнивая ее с амплитудой опорного сигнала, формируемого той же антенной.
Таким образом, определение относительных координат и их производных в радиосистемах сводится к измерению неэнергетических параметров сигнала: частотного сдвига, времени запаздывания, разности фаз и относительной амплитуды. Относительная амплитуда не является энергетическим параметром, так как ее зависимость от угла появляется как результат расхождения фаз принимаемых элементами антенны сигналов, а не изменения их интенсивности, влияние которой устраняется при сравнении измерительного и опорного сигналов (нормировке).
Направляющие коси-
8. Обнаружение сигналов известной формы с неизвестными параметрами Сигнал может быть представлен в такой форме:
,
где
А
- вектор полезных (измеряемых) параметров;
В
- вектор неизвестных параметров. Полезным
параметром при обнаружении может быть
значение параметра а,
равное 1 при наличии сигнала и 0 при его
отсутствии. Неизвестными параметрами
могут быть амплитуда
,
фаза
и время прихода сигнала t0
(задержка относительно излучаемого
сигнала).
Запишем отношение правдоподобия с учетом неизвестных параметров В:
.
Поделим
обе части равенства на
и проинтегрируем полученное выражение
по множеству неизвестных параметров:
;
Используя введенные ранее обозначения, получим
,
(6)
т.е. условное отношение правдоподобия для какого-либо неизвестного параметра необходимо усреднять по всем неизвестным параметрам.
Для нормальной белой помехи отношение правдоподобия
.
Условное отношение правдоподобия при неизвестных параметрах
,
где
;
.
В соответствии с формулой (9.6) будем иметь
.
Распределение
отношения правдоподобия не должно
зависеть от неизвестных параметров,
поэтому условное отношение правдоподобия
усредняется по всем возможным параметрам.
При этом
интегрируется столько раз, сколько есть
неизвестных параметров. Подставим в
последнюю формулу вместо вектора B
его координаты, тогда
.
(7)
