АФУ Семинары

Полезный сигнал поступает по направлению нормали к линии, соединяющей эле- менты решетки, θ = 0 , а помеха - под углом к нормали θ = π6 . Для простоты полагает-

ся, что полезный сигнал и помеха имеют одинаковую частоту f0 . Кроме того, считает-

ся, что в точке, распложенной точно посередине между элементами решетки, полезный сигнал и помеха находятся в фазе (это предположение не является обязательным, но оно упрощает анализ). Сигналы от каждого элемента поступают на весовые усилители с изменяемыми комплексными коэффициентами передачи, затем суммируются, обра- зуя выходной сигнал АР.

Рассмотрим, как с помощью подстройки комплексных весов можно улучшить эффек- тивность приема полезного сигнала P(t) и подавить помеху N (t). Полезный сигнал на вы-

ходе решетки определяется выражением

Pe jω0t {[W1 + W3 ]+ j[W2 + W4 ]}.

Для того чтобы выходной сигнал был равен P(t)= Pe jω0t , должны выполняться усло-

вия

По отношению к средней точке раскрыва помеха появляется с опережением по фазе,

равным 2π 14 sin π4 = π4 , в усилителе с весовым коэффициентом (W3 + jW4 ) и во втором уси-

лителе с отставанием по фазе на − π4 . Следовательно, помеха на выходе решетки будет

определяться выражением

N{exp[j(ω0t − π4)]}[W1 + jW2 ]+ N{exp[j(ω0t + π4)]}[W3 + jW4 ].

Так как

то для получения на выходе решетки нулевого значения помехи необходимо, чтобы вы-

полнялись условия

W1 + W2 + W3 − W4 = 0, − W1 + W2 + W3 + W4 = 0. (2)

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Из совместного решения формул (1) и (2) получим

W1 =1/ 2; W2 = −1/ 2; W3 =1/ 2; W4 =1/ 2.

При указанных весовых коэффициентах АР будет обеспечивать прием полезного сиг- нала с одновременным подавлением помехи.

Несмотря на то, что комплексные весовые коэффициенты для получения требуемой ДН могут быть найдены с помощью указанных вычислений, этот путь нельзя считать практически пригодным для решения проблемы построения ААР. Метод, описанный в примере, основан на предположениях, что источник помехи действует только с одного направления, полезный сигнал и помеха являются монохроматическими, и на использова- нии априорной информации о частоте и угловых координатах каждого источника. Прак-

тическая обработка сигналов не может быть основана на столь подробной информации о расположении, числе и характере источника сигналов. Тем не менее данный пример пока- зывает, что с помощью подстройки комплексных весовых коэффициентов обеспечивается решение стоящих перед системой задач. Поэтому на практике процессор адаптивной АР используется именно для осуществления подстройки комплексных весовых коэффициен- тов.

Задание. Рассчитать весовые коэффициенты для эффективного приема полезного сигнала и подавления помехи для двухэлементной приемной ААР, когда: а) полезный сигнал приходит под углом θ = 30o ; б) помеховый сигнал приходит под углом θ = 45o ; в) межэлементное расстояние d = λ ; г) полезный сигнал и помеха имеют одинаковую часто- ту f0 и в точке, расположенной точно посередине между элементами решетки, полезный сигнал и помеха находятся в фазе.

Литература

1. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки. - М.: Радио и связь, 1986. - С. 9 - 47.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com