Вопрос № 1. Некогерентные накопители эхо-сигналов

В накопителе некогерентной пачки импульсов (рис.4.29) вследствие случайности начальной фазы каждого из импульсов пачки осуществить непосредственное суммирование радиоимпульсов не представляется возможным. Поэтому операции накопления предшествует амплитудное детектирование сигнала. Полученные видеоимпульсы синхронно складываются в сумматоре.

Рис.4.29. Структурная схема приемного устройства с некогерентным накопителем

В устройствах некогерентного накопления предъявляются менее жесткие требования к точности и стабильности элементов приемника. На выходе согласованного фильтра для одиночного радиоимпульса (УПЧ) устанавливается амплитудный детектор (АД), поэтому соотношение фаз радиоимпульсов принимаемых сигналов и колебаний местного гетеродина (Г) не имеет значения. Следовательно, снижаются требования к стабильности частоты местного гетеродина (ориентировочно на три порядка ниже, чем в когерентном накопителе). Однако расстройка частоты колебаний местного гетеродина в этом случае должна быть малой по сравнению с шириной полосы пропускания приемника. Принцип работы некогерентного накопителя ясен из рассмотрения графиков напряжений на элементах накопителя (рис.4.30).

На графиках для примера показан результат накопления эхо-сигналов в пяти периодах следования. Величина порогового напряжения выбирается из расчета, чтобы исключить (или существенно ослабить) влияние собственных шумов на процесс обнаружения полезного сигнала.

Существенным недостатком накопителя на линии задержки с отводами через время, равное периоду следования, является невозможность смены периода следования (вобуляция частоты повторения).

Некогерентные накопители на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) получили широкое распространение в РЛС. Интегрирующие свойства экрана ЭЛТ являются следствием послесвечения экрана трубки, длительного воздействия электронного луча на одну и ту же элементарную площадку экрана, инерционности глаза оператора, зрительной памяти оператора.

Рис.4.30. Структура видеосигналов на элементах некогерентного накопителя

В индикаторах РЛС используется ЭЛТ с тремя различными значениями времени послесвечения:

Экраны с малым послесвечением, измеряемым сотыми долями секунды (применяются в индикаторах с амплитудной отметкой);

Экраны со средним послесвечением, измеряемым от до с;

Экраны с большим послесвечением – от десятых долей секунды до десяти и более секунд. Они применяются в индикаторах, предназначенных для сохранения радиолокационного изображения на время всего цикла обзора.

Интегрирующая способность экрана ЭЛТ с длительным послесвечением, характеризуемая увеличением яркости под действием повторяющихся возбуждений, показана на графике (рис.4.31)

Из графика видно, что яркость свечения экрана ЭЛТ по мере увеличения числа возбуждающих импульсов возрастает по экспоненте. Поэтому с точки зрения накопления сигналов экран ЭЛТ с послесвечением можно рассматривать как экспоненциальный накопитель со стиранием информации (с учетом перемещения развертки). Такой накопитель по своей эффективности близок к оптимальному. При правильной настройке индикатора подготовленный и внимательный оператор, не производящий поиск в чрезмерно большом секторе, может обеспечить получение характеристик, весьма близких к характеристикам оптимального некогерентного накопителя.

При накоплении на экране ЭЛТ реальной пачки импульсов имеют место потери, обусловленные отсутствием весового суммирования импульсов. Числовое значение коэффициента потерь энергии сигнала при этом составляет до 1, 5 дБ.

Рис.4.31. График зависимости яркости экрана от числа возбуждений