книги из ГПНТБ / Губин, В. А. Пространственно-временная обработка радиолокационных сигналов (конспект лекций)

фидерного тракта 17

. Потери энергии

принимаемого сигнала

уменьшают принимаемый сигнал, что учитывается множителем

р

в выражении

( 8 .2 1 ) .

Вместе

с тем появляется новый, внутренний

радиотепловой

источник,

интенсивность

излучения которого

опре­

деляется его

температурой

Т0 (температура окружающей среды -

порядка 300°К)

и поглощательной способностью ( I -

1)

) .

Таким образом, с учетом к .п .д . антенно-фидерного тракта

антенная температура

выражается

формулой

^я0 О

Р) 7 +

~^~яб Р V +

0

tyj •

(8.22)

Температурный контраст для

двух

рядом расположенных

объектов

с яркостными температурами

Тя

, 7^о

определяется

лишь пер­

вым членом

этой формулы

& Т

А

~

ТАг ~

V

РК Г Я 0

,

Т Я о г )

~

(8 .2 3 )

=

W

' - f U ьтя .

Антенна РАС в процессе

обзора занимает

различные

положения

I

и 2 и в соответствии

с этим меняется

величина

сигнала на

вхо­

де

приемника.

крывает площадку

б ц . Величина телесного

угла

,

'

о

_

(8 .2 4 )

* 4

Rz

для малоразмерной цели много меньше телесного угла

Q r глав­

ного луча

антенны.

Таким образом, полезный сигнал, характеризуемый яркостной

температурой Тц

принимается в пределах

угла

. Главный

таем постоянным, принимает излучение фона с температурой

.

Тогда, повторив предыдущий вывод, можно показать, что

разность

антенных температур при наличии цели и при наблюдении

только

фона составит

Действительно, полезный сигнал теперь

поступает не во всем

угле Q r , а лишь в его

части

.

Поэтому определяемый им

температурный контраст

уменьшается

по

сравнению с ранее рас­

смотренным случаем пропорционально отношению этих углов.

§ 8 . 3 .

УСЛОВИЕ НАБЛЮДЕНИЯ. ЦЕЛЕЙ

Л Г А *

А Т ,А мин

(8 .2 6 )

где Д Г

— пороговое значение

наблюдаемого

температурного кон-

А мин

траста.

В отличие от аналогичного

соотношения,

применяемого при

принятых выше определений

[формулы: (8 .1 ) - ( 8 .4 ) и (8 .1 7 )]

температура характеризует

мощность принимаемого сигнала.

дению. Не уточняя

пока, что следует понимать под этими шумами,

охарактеризуем их

шумовой температурой Тш . Пороговый сигнал,

Граница раздела

двух протяженных

целей

наблюдается при

условии,

если

антенная температура в

двух

разных

положениях

главного

луча

( I и 2

на рис.8 .3 ) отличается на

величину

АТа =

АТя г) (/- (з) s

тр Тш.

А Та

1

(8 .2 8 )

т Р Т ш

Меньшие температурные контрасты данным радиометром не ре­

гистрируются.

В выражение (8 .2 8 )

не входит расстояние между РЛС и целью.

Это означает, что граница двух протяженных целей наблюдается

при любом расстоянии,

если выполняется

условие ( 8 .2 8 ) . Мы встре­

чаемся здесь с необычным для активной

радиолокации случаем,

ния. Увеличение мощности, "собираемой" с

этого участка, и ее

уменьшение вследствие увеличения расстояния взаимно компен­

сируются.

Сосредоточанная

цель

с площадью

наблюдается при усло­

вии

= тр тш.

Подставим

сюда значение

угла

( 8 .2 4 ) ,

а телесный угол глав­

ного антенного луча выразим через коэффициент направленного

действия антенны

2 г

4JT

(8 .2 9 )

В

Предельное

значение расстояния для случаев равенства в выраже­

нии (8 .2 4 )

отметим

индексом

М. .

Тогда

АТЯ

б

? Q- р)

R п

trip Тш

У В

4JT

(8 .3 0 )

радиолокационных систем .

Коэффициент различимости

т р (8 .2 7 )

характеризует

приемо­

индикаторный тракт ПРЛС и представляет

собой отношение

си г:т

нал/шум по мощности на входе

приемника,

минимально необходи­

пряжению,

В первом случае -

это

отношение мощности полезного

сигнала к

мощности помехи

т -

Рс

(8 .3 1 )

ш

Отношение сигнал/шум по напряжению -

это отношение

амплитуды

полезного

сигнала

Uc к действующему

значению шума

i/Щ " :

а

-

Uc

(8 .3 2 )

г

• Uc

2 РС

= 2777.

(8 .3 3 )

а -

-=-z- -

К

ш

приемника, но изменяется в

нелинейных

элементах-В приемном трак­

те ПРЛС имеется два таких

нелинейных

элемента: обычный детек­

A F *

У

•

За время Z будет

просуммировано

п = ^С£/

А£_

(8 .3 4 )

AF

независимых

образцов сигнала.

В результате

накопления п

элементарных

импульсов

полез-

ного

сигнала

его

величина увеличивается в среднем в п

раз;

дисперсия

п

независимых образцов

шума также увеличивается

в п

р аз.

Таким

образом, отношение сигнал/шум

в результате

накопления

возрастает пропорционально корню квадратному

из П

nU,с

_

Uс

- = у / п - - =

V n u *

i/ c l !

A f

AF

нала до величины AF

(р и с.8 . 7 , б ) .

В первом случае на вход детектора подается одиночный об­

разец сигнала с отношением сигнал/шум

а }

. После детектора,

на входе оконечного устройства,

это

отношение будет

О,

В реальном тракте на входе детектора действует

п

независи­

мых образцов с отношением сигнал/шум

а п

. После

детектора

отношение сигнал/шум

равно

, а после

накопительного

уст­

ройства Vn а * .'

(ри с.8 . 7 , а и б)

Теперь предположим, что обе

системы

равно­

сигнал/шум являются пороговыми

и мы отметим

их индексами р .

a lp

Л ?

=

a f p .

п

Отсюда следует, что в результате накопления

независимых

образцов сигнала

пороговое отношение

сигнал/шум

по напряжению

уменьшается пропорционально корню четвертой степени

а

(8 .3 5 )

а

коэффициент различимости

т пР

yjp

(8 .3 6 )

-

корню квадратному из

п

. Индекс

п в дальнейшем

мы будем

опускать.

Соотношения

(8 .3 5 )

и (8..36)

для сильного

сигнала,

превышаю-

т р = 1

(8 .3 7 )

т р,

/ 1

1

- т , , ( v f

m v s m p , [ W

' ~П