- •Глава 1. Общие сведения о радиолокации
- •1.1. Задачи и применение радиолокации
- •1.2. Физические основы обнаружения целей и определения их координат и скорости
- •1.3. Тактические данные и технические характеристики рлс
- •Глава 2. Методы измерения координат и скорости движения целей
- •2.1. Методы измерения дальности
- •1. Амплитудный метод
- •2. Частотный метод
- •3. Фазовые методы
- •2.2. Методы измерения угловых координат
- •1. Амплитудные методы
- •2. Фазовые методы
- •2.3. Методы измерения радиальной скорости
- •Глава 3. Характеристики радиолокационных целей
- •3.1. Основные свойства и классификация
- •3.2. Элементарные цели
- •3.3. Точечные цели
- •1. Условия, при которых цели являются точечными.
- •2. Особенности траекторий целей и
- •3.Особенности движения целей вокруг центра массы и их влияние на характер отражённого сигнала.
- •4. Эффективная отражающая площадь.
- •5. Спектр флюктуаций амплитуды.
- •6. Флюктуации фазового фронта отражённого сигнала.
- •7.Флюктуации времени запаздывания отражённого сигнала (флюктуации дальности)
- •3.4 Свойства сигналов, отражённых от распределённых целей
- •1.Общие сведения
- •2.Флюктуации сигналов, отражённых от сложных целей
- •3.5. Эффективная отражающая площадь поверхностных целей
- •1.Импульсные сигналы
- •2.Непрерывное излучение
- •3.Удельная эффективная площадь
- •3.6. Эффективная отражающая площадь объёмных целей
- •1.Импульсные сигналы
- •2.Удельная эффективная площадь
- •Глава 4. Радиолокационный обзор
- •4.1. Основные положения
- •4.2. Период последовательного обзора
- •1. Минимально допустимый период обзора
- •2. Относительный период обзора
- •4.3. Виды последовательного обзора
- •1. Обзор плоским лучом
- •2. Обзор иглообразным лучом
- •4.4. Программированный обзор
- •Глава 5. Обнаружение радиолокационных сигналов
- •5.1. Основные положения
- •5.2. Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с полностью известными параметрами
- •5.3. Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с неизвестной начальной фазой
- •5.4.Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с неизвестной начальной фазой и флюктуирующей амплитудой
- •5.5. Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с неизвестными значениями начальной фазы, амплитуды и частоты
- •5.6. Характеристики обнаружения сигнала в одном из его возможных положений
- •5.7. Коэффициент различимости при обнаружении радиолокационных сигналов
- •Глава 6. Дальность действия радиолокационных станций
- •6.1. Дальность действия в свободном пространстве
- •6.2.Дальность действия при активном ответе
- •6.3. Влияние отражений от земной поверхности на дальность действия рлс
- •6.4. Влияние на дальность действия рлс ослабления энергии радиоволн в атмосфере
- •6.5. Влияние кривизны земной поверхности и атмосферной рефракции на дальность действия
- •Глава 7. Точность измерения координат и радиальной скорости целей
- •7.1. Потенциальная точность измерения одного параметра сигнала
- •7.2. Потенциальная точность одновременного измерения двух параметров
- •7.3. Реальная точность измерения параметров сигналов
- •7.4. Точность измерения положения цели
- •Литература
5.4.Характеристики обнаружения радиолокационных сигналов с неизвестной начальной фазой и флюктуирующей амплитудой
Следующим приближенным к реальному сигналу является допущение о том, что заранее неизвестна и амплитуда сигнала.
Пусть сигнал характеризуется неизвестными заранее амплитудой А и начальной фазой ψ0. При неизвестной начальной фазе апостериорная вероятность появления сигнала равна
, |
|
где М – мгновенное значение огибающей напряжения на выходе согласованного фильтра при наличии и сигнала и шума;
W(uc) – априорная вероятность появления одного возможного сигнала с известным параметрами.
Если амплитуда подвержена случайным изменениям, то необходимо учитывать априорные сведения не только о самом сигнале в целом, но и отдельно о его амплитуде. Примем предположение о релеевском распределении амплитуд сигнала и допустим, что в течение времени обнаружения амплитуда сигнала (или группы сигналов) не меняется. Следовательно,
, |
|
где А0 – среднее значение амплитуды сигнала.
Энергия одиночного сигнала равна
, |
|
и для среднего значения амплитуды
. |
|
Разумно допустить предположение о независимости априорных вероятностей появления сигнала и нахождения его амплитуды в некотором интервале dA. Будем считать, что априорная вероятность появления сигнала с амплитудой, лежащей в интервале А1÷(А1+dА), равна произведению априорной вероятности появления (и отсутствия) сигнала и априорной вероятности попадания амплитуды в указанный интервал
. |
|
При этом апостериорная вероятность сигнала с амплитудой А будет равна
. |
(5.30) |
Для исключения из формулы (5.30) случайно изменяющегося параметра и получения выражений, определяющих структуру приёмника, проинтегрируем (5.30) по амплитуде в пределах от 0 до ∞
. |
|
Записанный интеграл является табличным вида
, |
|
где ; ; .
Следовательно, апостериорная вероятность существования сигнал равна
, |
|
соответственно апостериорная вероятность отсутствия сигнала
. |
|
В достаточном приёмнике следует сравнивать логарифмы обеих апостериорных вероятностей, т.е. сопоставлять
|
|
Единственными принципиальными операциями в оптимальном приёмнике являются: во-первых, образование огибающей (М) выходного напряжения на выходе согласованного фильтра (рис.5.4) или квадрата этой величины (М2) в двухканальном устройстве обработки (рис.5.3) и, во-вторых, сравнение полученной величины с порогом.
Учёт случайных изменений амплитуды сигнала не приводит к изменению схемы оптимального приёмника. Изменяется лишь значение порога, при котором достигается минимум вероятности ошибки или максимум вероятности правильного ответа, если с порогом сравнивается величина М; если образуется М2, то её нужно сравнивать с β2опт:
. |
|
Величины Wпо, Wлт и q0ср (среднее значение отношения сигнал/шум на входе приёмника) при обнаружении сигнала с неизвестными амплитудами и фазой связаны простым соотношением
. |
(5.31) |