Моделирование _2026 / Моделирование_гр-2026 / АПОИ-Ч 1-v5-Stud

- 31 -

Рис. ХХ.Эпюры, поясняющие реализацию метода распараллеливания вычислителей

- 33 -

Рис. 19. Эпюры сигналов на входе цифровой системы СДЦ. При условии (18) амплитуду смеси сигналов можно записать в виде:

Наличие цели в i-ой точке дальности приводит к изменениям амплитуды сигнала (суммарного) по синусоидальному закону с частотой Доплера FД : FД = 2VR f0 C

Среднее значение амплитуды сигнала ("постоянная составляющая") в данной точке дальности определяется значением амплитуды пассивной помехи.

Для выделения сигналов биений на фоне сигнала пассивной помехи (в данном случае входящей как аддитивная смесь в выражение (8) используются гребенчатые фильтры подавления, включаемые в тракт обработки РЛ сигналов так, как показано на рис. 20.

- 34 -

Частотная характеристика гребенчатого фильтра подавления (ГФП) должна иметь вид (для подавления компоненты пассивной помехи), представленный на рис.21.

Рис. 21. Частотные характеристики ГФП

В качестве ГФП применяют схемы одно- и двухкратной череспериодной компенсации.

5.2. Схема СДЦ с однократной ЧПК

Структурная схема ЧПК-1 (однократная ЧПК) приведена на рис.22.

Первая конечная разность по аргументу j, формируемая ЧПК—1,определяется выражением

первая.конечная. разность

- 35 -

5.3. Схема СДЦ с двукратной ЧПК

Структурная схема ЧПК-2 (двухкратной ЧПК) приведена на рис.23.

Сигнал на выходе ЧПК-2 определяется выражением:

= X (i, j) − 2 X (i, j −1) + X (i, j − 2)

Из этого выражения можно нарисовать эквивалентную структуру ЧПК-2, представленную на рис.24.

Определим амплитудно-частотные характеристики схем ЧПК-1 и ЧПК-2: АЧХ схемы ЧПК-1:

Подставим в (21) выражение (20):

- 36 -

∆(1j) X (i, j) =Vm (i, j) −Vm (i, j −1) =

= Sm (i, j) [sin(2 π F TП j +ϕ) −sin(2π F TП ( j −1) +ϕ]=

=2 Sm (i, j) sinπ F TП cos(2π F TП j +ϕ −π F TП )

14444244443 144444424444443

Рис. 25. Амплитудно-частотные характеристики схем ЧПК -1 и ЧПК -2

6. РЕШАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

(обнаружитель)

Решающее устройство (блок 5 на рис. 2) служит для формирования порога принятия решения (порога обнаружения) Поб (i, j) и порогового сравнения решающей

статистики Y (i, j) с порогом обнаружения.

Решающая статистика Y (i, j) формируется на выходе блока межпериодного накопления (блок 3 на рис. 2).

использованием алгоритмов оценивания текущих параметров реализаций решающей статистики Y (i, j) .

Методы формирования порога обнаружения, использующие процедуры оценивания неизвестных текущих параметров помеховых (фоновых) отраженных сигналов, называются адаптивными.

В последнее время такие методы широко и успешно внедряются в практику построение автоматических систем обработки радиолокационной информации, а решающие устройства, реализующие процедуру адаптивного формирования порогового уровня, в литературе часто называют адаптивными обнаружителями.

На рис.26. приведена укрупненная структура решающего устройства.

6.1. Алгоритм адаптивного обнаружения

На вход адаптивного решающего устройства (см. рис. 26 б) подаются реализации решающей статистики {Y (i, j)}, формируемые на выходе блока межпериодного накопления (блок 3 на рис. 2), согласно алгоритму (подробнее см. подраздел 4.1):

S =1

где: X (i, j) - статистика с выхода видеодетектора или гребенчатого фильтра подавления (при использовании режима СДЦ), i -номер дискрета (точки) дальности, j - номер зондирования, NП -объем пакета (интервал памяти азимутального фильтра), BS -

весовые коэффициенты, с которыми суммируются отсчеты, "накрываемые" интервалом памяти (скользящим окном) межпериодного фильтра-накопителя.

Огибающая принимаемой смеси (Сигнал + Фон.Отр + Шум при гипотезе H1 или Фон.Отр + Шум при гипотезе H0 ) на выходе линейного тракта приемника - т.е. статистика X (i, j) на выходе видеодетектора - распределена по закону Релея.:

- 38 -

Релея

распределение

Релея

678

H1 : σx2 (i, j) σxo2 (i, j) [1+ q2 ]

где q2 – отношение Рс/Рш

Пример распределения отсчетов принимаемой смеси на входе блока межпериодной обработки показан на рис. 27.

Рис.27 Распределение отсчетов на входе АЦП

Необходимо отметить, что закон распределения отсчетов на выходе приемного тракта РЛС может существенно варьироваться, причем могут значительно изменяться как сами распределения, так и их параметры. Последнее, обуславливается существенными различиями фоновых отражений (подстилающей поверхности) во всей зоне обзора, во многом неизвестными характеристиками и параметрами тракта обработки РЛ сигналов.

Все это заставляет применять, возможно, более устойчивые к отклонениям законов распределения обрабатываемых сигналов алгоритмы обнаружения и измерения

последовательности на выходе межпериодной обработки при независимости отсчетов "соседних" реализаций X(i,j) и X(i,j+1) определяются следующим образом:

Всилу большой изменчивости параметров помех, неточно известных

характеристик тракта обработки, параметры my(i,j), σy(i,j) на выходе блока межпериодной обработки - неизвестны и варьируются в широких пределах. Это обстоятельство заставляет применять адаптивные алгоритмы обнаружения, суть которых состоит в оценивании неизвестных параметров распределений на выходе блока межпериодного накопления my, σy2 и формирования на основе полученных оценок порога обнаружения Поб(i,j).

- 39 -

Эпюры сигналов, поясняющие работу порогового (решающего) устройства, приведены на рис.28.

Рис.28а Распределение отсчетов на выходе блока межпериодной обработки (для гипотез H0 иH1)

Рис. 28 б.Эпюры сигналов, поясняющие работу порогового устройства my(i, j) , sy(i, j) - априорно неизвестны и оцениваются.

Алгоритм формирования решающего порога и принятия решения об обнаружении имеет следующий вид:

-где CF - коэффициент, определяемый заданным уровнем ложной тревоги F.

6.2. Структура решающего устройства

Структура решающего устройства приведена на рис. 29, а на рис.29а даны обозначения блоков решающего устройства.

- 40 -

Рассмотрим алгоритмы работы и техническую реализацию блоков решающего устройства подробно.

6.3. Реализация блоков решающего устройства

Оценка среднего последовательности {У(i,j)} вычисляется, как правило, как "скользящая" по обрабатываемым координатам оценка текущего среднего, формируемая по выборочным данным в соответствии с алгоритмом (29), (30) или (30А).

"скользящая"оценка,формируемая по..выборочным..данным