МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский университет

«Московский институт электронной техники»

Институт микроприборов и систем управления имени Л.Н. Преснухина

Отчет по выполнению лабораторной работы 1

По теме: «Простые и сложные сигналы»

Вариант 1

Выполнил Склизков Д.В. Группа РТ-41

Москва 2022

Оглавление

ЗАДАНИЕ 1. 3

ЗАДАНИЕ 2. 6

ЗАДАНИЕ 3. 9

Задание 1.

№ варианта	Простой радиоимпульс	ЛЧМ сигнал (импульс)		ФМ сигнал
	Длительность сигнала , [мкс]	Длительность сигнала , [мкс]	Девиация частоты, МГц	База сигнала, раз	Длительность сигнала , мкс
15	1.65	250	55	40	108

1. Какой из трех сигналов, характеристики которых приведены ниже в табл.1, обеспечивает рлс наилучшую разрешающую способность по дальности :

• простой радиоимпульс заданной длительности ;

• ЛЧМ-сигнал с заданными значениями длительности и девиации частоты ;

• ФМС заданной длительностью сигнала (ФМ последовательности) и базой .

База простого радиоимпульса равна 1, следовательно, разрешающая способность по дальности РЛС с простым радиоимпульсом =247,5 м.

База ЛЧМ-сигнала определяется девиацией частоты и длительностью импульса. Разрешающая способность по дальности РЛС с ЛЧМ-сигналом =2.7 м

База ФМС равна числу дискретов на длине периода ФМС . Соответственно разрешающая способность по дальности ФМС

=405 м

Следовательно, наилучшей разрешающей способностью по дальности обладает РЛС с ФМС.

2. Определите, пожалуйста, длительность сигналов после оптимальной обработки (согласованной фильтрации - сжатия) и величину разрешающей способности по дальности для каждого из этих сигналов.

Ширина спектра простого радиоимпульса длительностью равна , его база . Следовательно:

Ширина спектра ЛЧМ-сигнала примерно равна девиации частоты, .

= 18.2 нс

Выражая , получим выражение для определения длительности сжатого сигнала (сигнала на выходе СФ)

= 2,7 мкс

Таким образом, длительность сигнала на выходе СФ в 40 раз меньше, чем на входе. В этом состоит важное достоинство сложных сигналов.

3. Постройте, пожалуйста, график зависимости разрешающей способности РЛС по дальности от длительности сигнала (  мкс с шагом 1 мкс) для различных значений базы сигнала ( с шагом 25).

Код:

%Программа вычисления и построения графика зависимости

%разрешающей способности по дальности сложного сигнала

%от длительности сигнала для различных значений базы

clear %очистка и задание параметров сигнала

M=6 %максимальное значение индекса m для внешнего

%цикла (по базе сигнала)

for m=1:1:M %цикл вычисления значений базы сигнала

B(m)=m*25

K=100 %максимальное значение индекса k для внутреннего

%цикла (по длительности сигнала)

c=3e8 %скорость распространения электромагнитной энергии

%в вакууме

for k=1:1:K %цикл вычисления значений разрешающей способности

%в зависимости от длительности сигнала (импульса)

tc(k)=k*1.0e-6 %определение текущего значения длительности

dt(k)=tc(k)/B(m) %вычисление значения разрешающей способности

%по времени

dd(k)=dt(k)*c/2 %вычисление значения разрешающей способности

%по дальности

end %конец внутреннего цикла

hold on %включение режима сохранения содержимого текущих

%координатных осей при выводе в них новых графиков

plot(tc,dd); % построение зависимости разрешающей способности

%по дальности от базы сигнала

title('Delta R=DeltaR(tc)') %заголовок

xlabel('tc, [s]') %подпись по оси x

ylabel('Delta R, [m]')%подпись по оси y

grid on % добавление сетки

end %конец внешнего цикла

4. Определите во сколько раз энергия ЛЧМ и ФМ сигналов больше (меньше) энергии простого импульсного сигнала при одинаковой импульсной мощности передатчика?

Длительность сигнала определяет его энергию:

;

ЛЧМ-сигнал будет иметь большую энергию по сравнению с простым и ФМ

5. Какой из этих сигналов обеспечивает наибольшую дальность действия R_max при прочих равных условиях?

Наибольшей дальностью действия при прочих равных условиях (равенство мощности передатчика прежде всего) обладает сигнал, имеющий максимальную длительность (энергию). Из приведенных выше характеристик видно, что максимальную длительность =250 мкс имеет ЛЧМ-импульс. Следовательно, РЛС с ЛЧМ-импульсом обладает наибольшей дальностью действия.