книги / Методы и устройства обработки сигналов в радиотехнических системах

канала. В этом случае дисперсии сигнала

и помехи е*п на выго­

де вь'читателя описываются соотношениями

[? .]

<„ +

?,.г (Т )

’

а отношение

сигнал/помэха q.

я ~ ( Ы

~ д * А ? < 2

<*)»

( 2 )

%2

’

гДе <*12 '

е2с '

' %п '

P<2 (th ’

9<?(г)п - дисперсии сигнала

( 3)

Условие

(3 )

относительно помехи можно выполнить,

если

АЧХ и ФЧУ

ка­

налов ДРФ будут

вьбрани,как в

[ з ]

* М рпТ)=% Ш ~„т )г

(4)

где

Ay

, К2 ,

щ

- АЧХ и ИХ каналов

в спектральной

пло­

тности

мощности помехи

AF^ Т , а относительно

сигнала - соответс­

твенно

К<Ш СТ )> К

FJA FCT ) * P ,

(5 )

где

Af^T

-

энергетическая

ширина полосы спектра

сигнала.

Унакс

/(* « ■ % • )"

(6 )

*

Технически1реализовать аналитические выражения

(З М 5 ) сложно.

Рассмотрим пример построения ДВЬ, Пусть в качестве первого

канала ДРФ используется

устройство ЧПК-1, АЧХ и ФЧХ которого

опи­

сываются выражением ( I ) .

Второй

канал ДВВпо

условию (4 ) выбираем с

АЧХ вида

A^*J-

* с? / sin 7 }

, а ФЧХ соответственно имеет вид

- 52

-

Уг (ы) - § - ы Т

(7 )

цапов

приведены на рис. 1 ,а ,б

соответственно.

Анализ

АЧХ каналов

(рис.

1 ,6 )

в

полосе рекекции

Al'n Т

показал, что

они совпадал»? с

точностью

до

постоянного множителя

Ь = 0 ,5 ,

а ФЧХ

каналов -

не

удовлетворяют условию (4 ) . Для

выполнения условия (4) в первый

ка­

порядка на двух блоках памяти с АЧХ и ФЧХ

вида

- {h a 1* 2* м Л *

tpf(uharc tg

•

Кн(со) в 2 s i

n а2* 2а cos2tdT /

Ц{(и)

Л -CJ Т

-arctg

а

- 2

/ +Qcas2a>T

(8)

V ' -

A js a > 4 а ~а *

V о,

&0 ~ о .

K2(a>)= 3L

j s i n

C J T I f

Ф2(со) = 3 ? - o > T t

(9)

Анализ

ФЧХ

каналов

по выражению (9) показал,

что фазовой ха­

го

коэффициента а

, а

АЧХ второго канала ДРФ - с помощью измене­

ния

весового

коэффициента

L . Оба канола ДМ объединяются через

когерентный

вычитатель.

Эффективность режекции ДМ по коэффициенту прохождения помехи

К„п в

зависимости от ее

корреляционных

свойств проведена аналити­

ческим

путем по известным выражениям

[ 4

] . Анализ результатов

Кпп

, приведенных на рис. 3

при а

= 0,3 6 3 3 , показал, что

при

фиксированной величине

AFH T

имеется

оптимальное значение

L »

при котором величина

имеет минимальное значение, ^являющееся

зультаты расчетов

величины Кпп

в зависимости

от JL

и пара­

метра

AFn T

сведены в

таблицу.

A Fn Т

0 .0 5

'

0 ,1 .

0 .1 5

0 ,2

0 .25

0 .3

« п т * *

-5 6 ,7 3

-3 9 ,9 1

-2^,51

-2 2 ,2 1

-1 6 ,8 5

-12*04

L

*

0,67125

0,6463

0,61

0 ,5 7

0 ,5 3

0 ,5

В

I

I

I

I

I

I

-.54

-

При использо­

вании ДРФ для

це­

пей защиты РЛС от

пассивных помех

необходимо перехо­

дить

к

адаптивным

методам

обработки.

Параметры L

и

AFn Т

, при

кото­

рых наблюдается

максимальное подав­

ление

помехи,

стро­

го

согласованы.

При этом отношение Мощностей остатков режекции

и v

на выхо-

дах каналов ДЭД практически равны, а их отношения

Таким образом, разработанная

структура

позволяет

предельно

рованной ширины спектра флюктуаций помехи

AFn T с

помощью управ­

ления единственного коэффициента

L

двухканального РФ, а коэффи­

циент

а « 0,36328125 является

постоянной

величиной-.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.

Л .с. 1?628450. Устройство

компенсации пассивных помех / Д.И.

Попов,

В.А.Федоров,

Н.Д.Шестаков.

-

Опубл.

1 5 .1 0 ,7 8 .

- Бюл. №38.

2 .

Венцель Е.С.

Теория вероятности. -

М.: Фиэматгиз, 1962. -

766

с .

3. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. - М.: Сов. радио,

1966. - 677

с .

4 . Кузьмин С .З. Основы проектирования

цифровых систем обработ­

ки

сигналов.

- М.: Радио и связь, 1986. -

352 с .

тем навигации

и посадки

самолетов

(ВИРСНГ1)

[ I ] - распознавание

помех, обнаружение-разрешение

сигнала Uc ( t )

и отражений от мест­

ных предметов

I/

({)

, оценивание навигационных параметров на

фоне шумовых помех

Ц

( i)

-

связаны с обработкой процесса

а

[ 2 ] .

( йВ<(1~2)

) лупа ан­

Специфика ВИРСНП -

сканирование узкого

тенны радиомаяка с

постоянной

скоростью Si

позволяет провести

квантование

рабочего сектора

<рс

на М=%/Дф микросекторов

по

углу Дцр л Si LН

соизмеримых с

шириной диаграммы направленности

антенны (ДНА), и организовать цифровую обработку реализаций (I )

в

квазиреальном времени

по

сегментам данных X- =? £x0f

,

где

f - f / j c

= 0 , 1 , 2 , . . .

-

номер периода сканирования.

В системе

мно-

роэтапноЦ ФАДО рре^смотрек этап

обнаружения сигнала

Uc

( t )

на

1{ированного

рангового

теста’ Вилко|сс6на [3 -4 ]

ГДе

ф1 -

элемент исследуемой

выборки X s

ху г - 9хл}

за, п

сканирований

антенны;

у,.

- элемент

скользящей

опорной помеховой

выборки У=

вэятой

из

т

смежных

с ана­

лизируемым дискретбв

по углу;

VJ -

сэлемент

ранговой

выборки

- 57

-

где

Kj

2

ь 4

- константы,

характеризующие

ширину ДНА;

в

-

угол

азимутальной плоскости относительно направления на максимум;

60

^0 ,6 9 2 6 ;

б , » 0 ,3 2 1 9 ;

8г - -0 ,0 1 4 5

[ 5 ]

Независимые квадратурные составляющие

сигнала и отражения на

I -м обзоре формируются по правилам:

UCf f t ] =

Uc co s(2 JtZ [L l) ,

UC2 [L] - Uc s in (2 ftl t L) ) ,

% с п * р9 ц. со6<2*у9 [11),

ц л т - Р 9 ц * * л @ * $ т ) ,

а »

где

Z

CL]

и

Yy [ i ]

- независимые псевдослучайные числа

с

равно­

мерным законом распределения на интервале

(О Д ),

определяющие фнп

ктуации

фазового фронта сигнала.

Для формирования дискретных квадратурных составляющих шума

известными корреляционными функциями использован алгоритм

[6 ]

4lfy2

=

^0

1,2

’

(6)

'

U-L

где

i2

-

независимые

последовательности независимых нормаль­

ных псевдослучайных

чисел

с

параметрами

(О Д ); £0 [ t i

-

весовые

коэффициенты,

определяемые, спектральной

плотностью шума;

L

параметр,

выбираемый

исходя из

точности формирования корреляцион­

ной функции. Для гауссовой корреляционной функции RQ[i]a]fSfte

где ft «(/STAt -ye /(T c ■

• для корреляционной функции вида

где

2 x A t(p c /( T e

Ава ) .

Пару квадратурных последовательностей независимых нормальных

вательностей независимых,

равномерных на интервале (О Д)

псевдо­

случайных чисел

Ж91 [ с , j

, к ]

:

z w J ll j , K]

=/-

i

СЦ , <7•"«(2 я Ъ9 Щ , * ] ) ,

2~ш2 ft>ji7} * )/-2 £пif

[l,j, к] -sift (2л2^ Cl,J, к"]) •

^

Программа позволяет

моделировать линейный и логарифмический

(г

-

58 -

U fA j.lO

~ eU{(Qli 4 ^ h Kh

° ^ l U0j f Г д .'О + Ч и Д ^ Л *’^ *

P

чг j

>

+ (^^ca [g>J+в I

«'<,<» сд.Ф % fц *J) f

Ja#

*

J

( 8 )

где

G*

- дисперсия шума,

0 - отношение сигнал/шум.

Без учета инерционности реального детектора напряжение на его

выходе

можно записать

в

виде

W|

[

{ 9)

где

т?

-

I для

линейного

и

т) *

2 для квадратурного детекторов.

При наличии интегратора со сбросом на выхода детектора сигнал

интегрируется в пределах дискрета по углу

иа [L.H = £ * Ч о С ч ,

< » »

tc*1

*

Смоделирован также пиковый детектор, вырабатывающий сигнал

Ugg [ LJ] ^^рДсетц*

Г •*J*

Моделирование рангового обнаружителя

$ =

2 * K f s ) ,

W /S) = P iS^ -A S*s< s j

/ A S ,

( I I )

*

~4S 4 S <

'

ГДе

d\

- оценка вероятности

попадания

случайных значения ранговой

статистики

S в Д -й интервал,

Nmax

“ максимальное

число

моделируемых статистик,

максимальное значение

статистики

-гр

интервала

.

Адекватность статистической

модели •реальным процессам

qfjejiQ-

оценками

аналитического

решения из

' [ 4 J

дДя случая обнаружения

только на фоне шума при

m

« 8 ,

гг « 4

и Q • 0 , J , 2 . Точность

моделирования оказалась не хуже 5 %.

В результату моделирования строились гистогдомш зависимое-

тей^оценок вероятностей

правильного

Р

и ложного обнаружения

( сС * D

при

Q S Q) оф

порога

С

(рис. 2> а), по которым полу­

чены зависимости

P - J (Q )

при фиксированных уровнях ложной

тревоги

оС

(рис.

2 ,6 ) .

В процессе исследования на модели полу­

чены следующие результаты.

и местных предметов вызывает изменение

соотношения

сигнал/шум

и

сдвиг сигнала внутри дискрета по углу..

2 . Виды амплитудных характеристик

приемника (линейная, квад­

ратичная)

не влияют на характеристики обнаружзния.

3 . Усечение объема выборки ( т- п

) рангового обнаружителя

оказывает

существенное

влияние

при Q

2 -3 , причем сильнее ска­

зывается

уменьшение п

(число

накоплений рангов

г'• ) , чем ft*

(число вычислений ранга

) .