5.11.2. Корреляционно-фильтровые системы сдц
Потенциальные возможности корреляционно-фильтровых систем СДЦ (рис. 5.36) по подавлению ПП такие же, как и у фильтровых. Отличие их состоит лишь в особенностях технической реализации. В такой системе осуществляется стробирование выходных сигналов УПЧ по времени запаздывания (дальности). Относительный временной сдвиг стробирующих импульсов в смежных каналах дальности примерно равен (но не больше) τи(в )= Пи-1.Число дальностных каналов зависит от диапазона дальностей ΔR, в котором работает система СДЦ, и составляет. Выбор начала дистанции обеспечивается задержкой стробирующих импульсов относительно импульса запуска РЛС. В каждом канале дальности имеется М узкополосных доплеровских фильтров с полосой пропускания и разносом по частоте, равными Fп/М. Общее количество узкополосных фильтров в системе равно , причём число различающихся типов всего лишь М. Это является большим преимуществом корреляционно-фильтровой системы СДЦ перед фильтровой.
Устройства нормировки выполняют ту же роль, что и в фильтровой системе СДЦ, их коэффициенты передачи должны устанавливаться с учётом оценки мощности сигналов ПП на выходе одноимённых доплеровских фильтров нескольких каналов дальности [26].
Если форма АЧХ доплеровских фильтров отличается от прямоугольной, а РЛС работает в условиях интенсивных отражений от местных предметов, то в каждый канал дальности дополнительно включается фильтр, обеспечивающий режекцию сигналов с нулевым доплеровским смещением частоты.
Выходные ключи, которые управляются теми же стробирующими импульсами, что и входные, выполняют роль восстановителей дистанции и обеспечивают возможность измерения дальности.
Из-за временного и частотного стробирования в корреляционно-фильтровых. системах СДЦ имеют место потери энергии сигнала порядка 2,5 дБ. В фильтровых системах СДЦ они вдвое меньше, так как в них отсутствует временное стробирование.
Рис. 5.36 Обобщённая структурная схема корреляционно – фильтровой системы СДЦ
5.11.3. Основные характеристики систем
Среднее значение коэффициента передачи полезного сигнала в фильтровых и корреляционно-фильтровых системах СДЦ близко к единице. Поэтому эффективность таких систем однозначно определяется коэффициентом подавления ПП.
Так как решение об обнаружении цели на заданной дальности принимается по выходному сигналу одного из М скоростных каналов (остальные каналы отключены схемой отбора по максимуму), то целесообразно говорить о коэффициенте подавления ПП применительно к одному скоростному каналу. Эффективность же системы СДЦ в целом может быть оценена совокупностью из М таких коэффициентов. Коэффициент подавления сигналов ПП в i-м скоростном канале (доплеровском фильтре) можно определить как
(5.66)
Рпп вх - мощность сигналов ПП на входе системы СДЦ.
Выразим Рпп вх и Рпп вых i через параметры скоростного канала и параметры ПП в предположении, что энергетический спектр флюктуации сигналов ПП имеет вид
(5.67)
а АЧХ скоростного канала прямоугольная. При этом мощность сигналов ПП на выходе (i-го скоростного канала
(5.68)
где - полоса пропускания скоростного канала;
ближайшее большее целое.
Подставляя в (5.68) соотношение (5.67), получаем
(здесь
- интеграл вероятности). Мощность
сигналов ПП на входе системы СДЦ по
аналогии с (5.68):
(5.70)
При записи формулы (5.70) учтено, что при больших значениях аргумента интеграл вероятности равен единице. С учетом соотношений (5.66), (5.69) и (5.70)
(5.71)
В табл. 5.4 представлены результаты расчётов КПП i при условии, что FДПП = 0 и σF = Пф/2. Это характерно для ситуации, когда источником ПП является подстилающая поверхность, а стабильность аппаратуры близка идеальной.
Таблица 5.4
|
Номер скоростного канала i |
0 |
1 |
2 |
3 |
|
КПП i , Дб |
1,6 |
8 |
28,7 |
55 |
Анализ соотношения (5.71) и данных табл 5.4 позволяет сформулировать следующие выводы и рекомендации:
1) Коэффициент подавления ПП в скоростном канале, смежном с каналом, в который попадает помеха, мал и для повышения качества подавления необходимо принимать дополнительные меры. Одной из таких мер является, например, некогерентная компенсация помехи на выходе скоростного канала, основанная на априорном знании относительных мощностей ПП в данном канале и канале, настроенном на Fдпп
2) Коэффициент подавления достаточно быстро растёт с увеличением номера канала. Поэтому увеличение частоты повторения связанное с ним увеличение числа доплеровских фильтров (при постоянном времени облучения) является основным путем повышения эффективности фильтровых и корреляционно-фильтровых систем СДЦ.