Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
фильтровых и корреляционно-фильтровых систем СДЦ ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Рассмотрим 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 ПП. Применительно к корреляционно-фильтровым системам коэффициент подавления ПП можно определить как , (1) где РПП вх РФ, РПП вых РФ - мощности ПП соответственно на входе и выходе режекторного фильтра. Выразим мощность пассивной помехи на выходе и входе РФ через параметры этого фильтра и параметры ПП. Энергетический спектр ПП на входе РФ можно представить в виде NПП(f) = NПП(fо).exp [-(f-fо)2/2G2F]. (2) Мощность ПП на выходе режекторного фильтра равна , (3) где |KРФ(f)| - АЧХ режекторного фильтра. При прямоугольной аппроксимации области непрозрачности АЧХ РФ где Пр - полоса непрозрачности (режекции) характеристики фильтра. Поэтому с учетом формулы (2), имеем Произведя замену переменной интегрирования, получим , (4) где - интеграл вероятности. При записи формулы (4) учтено, что при больших значениях аргумента интеграл вероятности равен единице. Первое слагаемое в формуле (4) представляет собой мощность ПП на входе режекторного фильтра. После подстановки соответствующих значений в исходное соотношение для Кпп получим . (5) Соотношение (5) можно использовать для расчета Кпп, реализуемого в фильтровых или корреляционно-фильтровых системах СДЦ. Таблица 1.
Зависимость численного значения Кпп от отношения Пр/2GF показана в табл.1. Коэффициент передачи полезного сигнала. Согласно определения, среднее значение коэффициента передачи сигнала при включенной аппаратуре защиты от ПП в общем случае определяется соотношением, в котором усреднение производится по всем возможным значениям радиальных скоростей перемещения целей где P(Vr) - плотность распределения вероятностей радиальных скоростей перемещения целей. Методика вычисления Кср(Vr) аналогична методике вычисления коэффициента подавления ПП. Поэтому приведем только окончательный результат расчета: , (6) где Fпульс - частота пульсаций полезного сигнала, определяемая как Fпульс = |FД - k.FП|= |2.Vr/λ - k.FП| ≤ FП/2, Пс ≈ 1/М.Тп - ширина гребня в спектре отражений от цели пачки импульсов. При равновероятном распределении радиальных скоростей целей среднее значение коэффициента передачи сигнала, определяемое соотношением (6), равно . (7) Из анализа соотношений (5) и (7) следует, что реализуемое значение Кпп в фильтровых (корреляционно-фильтровых) системах СДЦ не зависит от частоты повторения FП и определяется только лишь относительной полосой режекции ПП в режекторном фильтре. Однако увеличение Пр наряду с увеличением Кпп приводит к уменьшению среднего значения нормированного коэффициента передачи сигнала и снижению вероятности обнаружения цели. Так, при равновероятном значении радиальной скорости движения цели и условии Пc < < Пр вероятность обнаружения Робн цели в РЛС с корреляционно-фильтровой системой СДЦ равна Робн ≈ Робн(Кср=1)[1 - Пр/FП], (8) где Робн(Кср=1) - вероятность обнаружения цели, летящей с оптимальной скоростью, при условии отсутствия ПП. Таким образом, для более полного использования преимуществ корреляционно-фильтровых систем СДЦ необходимо увеличивать частоту повторения. Но при этом увеличивается число доплеровских фильтров и может возникнуть необходимость устранения неоднозначности измерения дальности до целей. Коэффициент подавления сигналов ПП в i-ом скоростном канале (доплеровском фильтре) можно определить как , (9) где РПП вх - мощность сигналов ПП на входе системы СДЦ. Выразим РПП вх и РПП выхi через параметры скоростного канала и параметры ПП в предположении, что энергетический спектр флюктуаций сигналов ПП имеет вид NПП(F) = NПП(FДпп).exp[-(F-FДпп)2/2GF2], (10) а АЧХ скоростного канала прямоугольная. При этом мощность сигналов ПП на выходе i-го скоростного канала , (11) где Пф = Fп/М - полоса пропускания скоростного канала, i = [0, +1, +2..].M/2. Подставляя в (10) соотношение (11), получаем , (12) (здесь - интеграл вероятности). Мощность сигналов ПП на входе системы СДЦ по аналогии с (13) , (14) При записи формулы (14) учтено, что при больших значениях аргумента интеграл вероятности равен единице. С учетом соотношений (9), (12) и (14), имеем , (15) В таблице 2 представлены результаты расчетов КППi при условии, что FДпп= 0 и GF ≈ Пф/2. Это характерно для ситуации, когда источником ПП является подстилающая поверхность, а стабильность аппаратуры близка к идеальной. Анализ соотношения (15) и данных табл.2 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 их 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.
Таблица 2.
2. Коэффициент подавления достаточно быстро растет с увеличением номера канала. Поэтому увеличение частоты повторения и связанное с ним увеличение числа доплеровских фильтров (при постоянном времени облучения) является основным путем повышения эффективности фильтровых и корреляционно-фильтровых систем СДЦ.
Выводы В ходе проведенного занятия были рассмотрены учебные вопросы занятия (еще раз их озвучить), учебные цели занятия достигнуты.
Задание на самостоятельную подготовку: 1. Изучить и углубить знания материала, рассмотренного на занятии. 2. Отработать в конспекте дополнительный материал по учебным вопросам сегодняшнего группового занятия, изложенный в основной и дополнительной литературе.
Профессор отдела РЛВ РТВ ВВС подполковник И. Лютиков
|