3.20. Устройство формирования лучей с повышенной разрешающей способностью.
Разрешающая способность обычной антенной решетки ограничивается известным критерием Релея в соответствии с которым ширина ДН на уровне 3 дб определяется приближенной формулой:
Однако при приеме полезного сигнала с достаточно высоким ОСШ в адаптивной системе можно получить более узкий луч с адаптивно изменяемой шириной. С целью иллюстрации метода будем считать, что входной сигнал имеет синусоидальную форму:
Шумы приемника: n1
n2
n3
… nk
являются белыми и не коррелированными
при этом мощность каждой помехи
.
Будем также полагать, что сигнал приходит
под нулевым углом. В этом случае схема
адаптированного устройства, формирующая
ДН с повышенной разрешающей способностью,
принимает следующий вид:
В рамках данной структуры полезный сигнал не участвует в процессе адаптации поэтому коррелированная матрица входного сигнала R определяется только шумовыми компонентами.
В
ектор
взаимной корреляции p
принимает нулевое
значение, если полезный сигнал приходит
строго по направлению приема. Однако
при небольшом отклонении полезного
сигнала S
от направления приема, например таким
образом, что сигнал на входе элемента
1 опережает сигнал на входе элемента 2
на ψ радиан, тогда в этом случае вектор
взаимной корреляции принимает следующий
вид:
То есть все составляющие сигнала на входах всех устройств умножения с нечетными номерами некоррелированные с полезным откликом, а с четными номерами коррелированные с коэффициентом корреляции пропорциональным углу ψ.
Опираясь на данные
предположения и выводы, можно показать,
что при оптимальной настройке: когда
ширина луча ДН на уровне
3 дб в направлении приема уменьшается
пропорционально множителю вида:
Пусть к=10,ОСШ=1 , тогда данный множитель = 0,204. Следовательно, угловая разрешающая способность адаптивного устройства формирует ДН примерно в 5 раз выше разрешающей способности обычного устройства формирования лучей с суммированием задержанных сигналов. Далее при ОСШ =10, к=10 разрешающая способность увеличивается в 15 раз.