3.17 Устройство подавления помех с двумя эталонными ненаправленными элементами.
См пред вопрос.
3.18 Пространственные схемы адаптивной решетки.
3.19. Формирование лучей по пилот сигналу.
Пилот-сигнал формируется т.о., что его спектральные и пространственные характеристики соответствуют полезному входному сигналу, т.е. занимают то направление и тот диапазон, который соответствует полезному сигналу.
Схема адаптации по внутреннему пилот-сигналу
с чередованием в двух режимах:
Р – при наличии пилот-сигнала (происходит адаптация по пилот-сигналу для формирования основного луча);
А – при отсутствии пилот-сигнала (происходит адаптация по входным сигналам для подавления помех).
На вход устройства обработки подаются либо действительные сигналы, либо множество задержанных сигналов, полученных от генератора пилот-сигнала в режиме Р.
Задержка дельта i выбирается т.о., чтобы множество входных сигналов было идентично сигналам, которые принимались бы решеткой от расположенного на расстоянии источника пилот-сигнала в требуемом направлении приема.
В режиме Р входной сигнал получается из пилот-сигнала, а полезным откликом устройства обработки является собственно пилот-сигнал. Например, при синусоидальном пилот-сигнале адаптация коэффициентов путем минимизации СКО приводит к тому, что коэффициенты передачи антенной решетки в направлении приема имеют заданную амплитуду и физический сдвиг на частоту 0.
Во время адаптации в режиме А все сигналы, подаваемые на устройство обработки, принимаются элементами антенны из реального поля с шумом и помехами. В этом режиме процесс адаптации должен привести к подавлению всех принятых сигналов, т.к. полезный отклик dn=0. Непрерывное функционирование в режиме А приводит к тому, что значения всех весовых коэффициентов стремится к 0, и система отключается.
При частом чередовании Р и А, в течение адаптации, в каждом из них происходят лишь небольшие изменения вектора весовых коэффициентов и можно приближенно поддерживать луч с единичным коэффициентом передачи в заданном направлении приема и минимизировать мощность шума и помех в других направлениях.
В качестве пилот-сигнала можно взять сумму нескольких синусоидальных сигналов с различными частотами, так, что при адаптации в режиме Р коэффициенты передачи и фаза антенны будут иметь заданные для каждой из частот направления приема.
Если суммируется несколько пилот-сигналов с разных направлений приема, то будет поддерживаться заданный коэффициент передачи решетки для различных углов и частот, т.о. при адаптации с двумя режимами, формирование и поддержание луча производится в режиме Р, а подавление помех в режиме А.
Недостаток: прием полезной информации осуществляется только в режиме А.
Схема адаптации по пилот-сигналу без отключения источника полезного сигнала.
Пилот-сигнал и принятые сигналы подаются на адаптивное устройство обработки одновременно.
Полезным откликом устройства обработки является пилот-сигнал. Вспомогательное устройство обработки работает по реальным входным сигналам, формируя выходной сигнал системы. Вспомогательное устройство не участвует в адаптационном процессе. В сигналах на его входах пилот-сигнал не содержится. Однако его весовые коэффициенты являются точными копиями соответствующих весовых коэффициентов устройства адаптивной обработки.
Процесс адаптации приводит к тому, что устройство адаптивной обработки воспроизводит пилот-сигнал по критерию минимума СКО и, в то же время, режектирует все принятые антенным элементом сигналы некоррелированные с пилот-сигналом. В результате ДН в полосе частот пилот-сигнала имеет нужную чувствительность в основном луче по направлению приема и провалы в направлении помех. При этом – чем мощнее помехи по сравнению с пилот-сигналом, тем выше уровень режекции.
Оптимальный вектор весовых коэффициентов адаптивной обработки равен Wopt=R-1p.
Матрица автокорреляции R равна сумме матрицы сигналов, полученных с выходов антенных элементов, и матрицы множества пилот-сигналов.
Предполагается, что пилот-сигнал и сигналы, поступающие от антенных элементов некоррелированны.
Вектор взаимной корреляции р определяется только пилот-сигналом. Поэтому элементы этого вектора представляют собой значения автокорреляционной функции пилот-сигнала с учетом смещения главного лепестка.