79
|
Рисунок 2.30. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Включение |
пороговой |
|
схемы |
несколько |
|
ухудшает |
качест |
||||
обнаружения сигнала, однако, упрощает реализацию сумматора-накопителя |
|
|||||||||||
за |
счёт |
использования |
|
цифровых |
элементов |
|
обработки. |
сиг |
||||
Существенным является возможность накопления большого числа импульсов |
|
|||||||||||
за счёт использования цифровых запоминающих устройств и сумматоров. |
|
|||||||||||
Схема цифрового накопителя с двумя ПУ– на входе и выходе цифрового |
|
|||||||||||
сумматора |
(ЦС) – |
приведена на |
рисунке2.30. ЦС, рассчитанный |
на M |
|
|
||||||
импульсов, осуществляет операции запоминания и суммирования и требует |
|
|||||||||||
сброса данных по окончании накопления для подготовки к обработке новой |
|
|||||||||||
реализации. С целью упрощения сумматора иногда рассчитывают его на |
|
|||||||||||
запоминание m < M подряд следующих импульсов пачки. Если m равно 2 или |
|
|||||||||||
3, реализация ЦС оказывается весьма простой. Решение о наличии сигнала |
|
|||||||||||
принимается, если хотя бы один раз за время действия пачки уровень первого |
|
|||||||||||
порога будет превышен n |
импульсами из m возможных. Здесь n |
определяет |
|
|||||||||
уровень порога в ПУ2, где принимается решение о наличии или отсутствии |
|
|||||||||||
цели (сигнала). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2.4.4 |
Характеристики обнаружения при накоплении импульсов |
|
|
||||||||
|
Для |
получения характеристик обнаружения требуется определить |
|
|||||||||
условные плотности вероятности значения напряжения на выходе сумматора- |
|
|||||||||||
накопителя |
wс.п (u) и wп (u) . При |
квадратичном суммировании u = åui2 , при |
|
|||||||||
линейном суммировании u = åui |
|
|
|
|
i |
|
|
|
||||
, |
где ui - амплитуда i -го импульса. |
Если |
|
|||||||||
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
сигнал отсутствует, плотность вероятности каждой случайной величиныui |
|
|||||||||||
подчиняется закону Рэлея. Плотность вероятности меняется при появлении |
|
|||||||||||
сигнала. Интегрируя плотности |
вероятности wс.п (u) и wп (u) |
в |
пределах |
от |
|
|||||||
порогового значения до ¥ , можно определить условные вероятности D и F . |
|
|||||||||||
Не |
приводя сложных |
формул |
для расчета этих вероятностей, покажем |
|
||||||||
выигрыш от некогерентного суммированияM |
импульсов по |
сравнению |
со |
|
||||||||
случаем одного импульса. Кривые для оценки выигрыша при фиксированных |
|
|||||||||||
значениях D = 0,5 и |
F =10-10 показаны на рисунке2.31. При расчёте кривых |
|
||||||||||
выигрыша получается, что пачка не флуктуирует и имеет прямоугольную |
|
|||||||||||
огибающую. Штриховая кривая показывает зависимость числа суммируемых |
|
|||||||||||
импульсов |
M |
при |
квадратичном |
суммировании |
|
от |
необходимого |
|||||
превышения энергии одного импульса над спектральной плотностью шума. Сплошная кривая соответствует линейному суммированию. Незначительная разница между кривыми показывает, что для малого уровня ложной тревоги и
80
большой вероятности правильного обнаружения пороговый сигнал при квадратичном и линейном суммировании практически . одинак Суммирование большого числа импульсов понижает пороговый уровень энергии каждого импульса в пачке. Например, при переходе от одного к100 импульсам пороговый уровень снижается на12 дБ, при переходе к104 импульсам в пачке – на 25,5 дБ.
Некогерентное накопление импульсов проигрывает когерентному,
что поясняется кривыми, приведёнными на рисунке 2.32 для D = 0,9 и F =10-7 . Сплошная кривая соответствует некогерентному накоплению. Она почти
полностью совпадает с кривыми на |
рисунке2.31. |
Это означает, что |
относительное изменение пороговой энергии при изменении вероятностей D |
||
и F практически не зависит от числа |
импульсов |
в пачке. Когерентному |
накоплению соответствует штриховая кривая. Возможность обнаружения в этом случае определяется отношением энергии всей пачки к спектральной
плотности N0 , поэтому при |
переходе от |
одного импульса Mк пороговая |
энергия уменьшается вM |
раз. Потери |
энергии Пэ при некогерентном |
накоплении по сравнению с когерентным показаны на рисунке2.33 (кривая рассчитана при D = 0,9 и F =10-7 ) С увеличением числа импульсов в пачке потери возрастают. Вместе с тем применение некогерентного накопления импульсов целесообразно, если нельзя использовать когерентное накопление.
Рисунок 2.31. |
Рисунок 2.32. |
Рисунок 2.33. |
|
Рисунок 2.34. |
|
|
|
Цифровое |
накопление |
с |
помощью |
двухпороговой, |
сх |