26. Потенциальная точность измерения временного запаздывания огибающей радиоимпульса

Информационным параметром сигнала служит время запаздывания τ и других неизвестных параметров у сигнала нет. . Время наблюдения Т, по окончании которого выносится решение, превышает длительность сигнала Тс с учетом его запаздывания: Т ≥ τ + Тс. τ – неэнергетический параметр. Колебание пропускается через согласованный фильтр, в решающем блоке фиксируется момент t_м максимума напряжения на выходе.

Тогда оценка

Дисперсия оценки времени запаздывания огибающей радиосигнала может быть найдена по функции неопределенности комплексной огибающей сигнала

Применив к ФН теорему Парсеваля: , где – спектр комплексной огибающей (равенство Парсеваля связывает энергию сигнала во временной области с коэффициентами Фурье)

Дисперсия оценки τ для сигнала со случайной начальной фазой: ,

где - эффективная (среднеквадратическая) ширина спектра комплексной огибающей сигнала, определяемая как:

Для сигнала, имеющего в полосе Δf равномерный сплошной спектр, получим:

27. Структура измерителя временного запаздывания радиоимпульса

Удобнее всего построить измеритель на основе согласованного фильтра. Колебание y(t) пропускается через фильтр, согласованный с сигналом s(t), затем в решающем блоке фиксируется момент t_м максимума напряжения на выходе

Искомая оценка

Напряжения на входе и выходе СФ. Дисперсию оценки времени запаздывания сигнала с известной фазой в асимптотическом случае при q>>1 можно найти как границу Крамера-Рао. Функция неопределенности сигнала по времени: . Для узкополосного сигнала, у которого спектр сосредоточен в окрестностях несущей f₀, можно получить соотношение для дисперсии в виде: , . Повышение точности оценки возможно за счет увеличения частоты несущей радиосигнала.

Пик отклика на выходе СФ имеет ширину, равную половину периода ВЧ-заполнения

При оценке времени запаздывания радиосигнала со случайной начальной фазой необходимо устранить влияние неизвестной фазы. Для этого на выходе СФ перед РБ ставится амплитудный детектор (детектор огибающей) и оценка находиться в решающем блоке по максимуму огибающей отклика СФ.

28. Измерение временного запаздывания огибающей пачки радиоимпульсов

Огибающие несмещенного и смещенного по времени на величину tз пачек импульсов.

Полная длительность сигнала равна М Тп (М-количество импульсов в пачке), ширина спектра Δf = 1/tи. База такого сигнала: n = M Тп Δf = M Тп / tи >> 1

Если сигналы U(t) и U(t-τ) взаимно сдвинуты на величину k Tп + tи < tз < (k + 1)Tп - tи, для k = 0...(M-1), АКФ обращается в 0. То же самое происходит, если временной сдвиг превышает длительность пачки tз > М Тп

При F = 0 функция r(t) представляет собой последовательность АКФ одиночных прямоугольных радиоимпульсов, то есть каждый пик r(t) и огибающая всех пиков имеют треугольную форму. Наличие большого числа пиков функции r(t) приводит к неоднозначности в определении дальности до цели, если выполняется условие t з.макс > Tп

Неоднозначность в измерении дальности проявляется в том, что измеренное время задержки tз.изм может отличаться от истинного tз.ист на целое число периодов повторения

tз.ист = tз.изм ± mТп, где m = 0...М априорно неизвестное целое число.

Для устранения неоднозначности может быть использованы когерентные пачки импульсов, отличающихся периодами повторения импульсов в пачке