Выбор и обоснование структуры зондирующего сигнала

Использование широкополосных зондирующих сигналов позволяет строить РЛС с высокой разрешающей способностью вплоть до расчленения каждой цепи на элементы, причём это осуществляется без потери энергии импульса.

В связи с повышением разрешающей способности улучшается помехозащищенность от распределительных пассивных помех. Является существенным то, что при симметричном спектре импульс на выходе оптимального фильтра не модулирован по частоте, что облегчает использование обычных схем компенсации пассивных помех.

При высокой разрешающей способности устраняется пропадание сигналов за счет пунктуации отражающей поверхности точечной цепи.

Значительное расширение спектра сигнала затрудняет создание шумовых маскирующих активных помех, так как, чем шире полоса помех, тем большая средняя мощность передатчика помех нужна для получения необходимой спектральной плотности мощности.

Узкополосная маскирующая помеха не является эффективной для широкополосных систем, так как с ней легко бороться, например, путем режектирования.

Расширяя спектр зондирующих импульсов заданной длительности, можно обеспечить большую точность измерения дальности.

Таким образом, в РЛС обнаружения, наведения и целеуказания, целесообразно применять широкополосные зондирующие импульсы.

Широкополосными (сложными) сигналами называют сигналы, ширина спектра которых значительно превышает величину, обратную длительности импульса 1/tu.

Преимущества использования сложных сигналов

При обычном методе работы РЛС (импульсных) для повышения разрешающей способности по дальности приходится укорачивать длительность зондирующего сигнала, так как пиковая мощность импульса является ограниченной, то это ведет к снижению энергии сигнала Эс, а значит к снижению дальности действия РЛС. Использование широкополосных (сложных) сигналов позволяет построить РЛС с высокой разрешающей способностью вплоть до расчленения каждой цели на элементы, причем это осуществляется без потерь в энергии.

Из-за улучшения разрешающей способности улучшается помехозащищенность от распределённых пассивных помех. При симметричном спектре, импульсы на выходе оптимального фильтра не модулированы по частоте, что облегчает использование обычных систем компенсаций пассивных помех.

При высокой разрешающей способности устраняются пропадания отраженных сигналов за счёт флюктуаций отражающих поверхностей точечной цели. Если на пример вдоль цели укладывается 3(три) элемента разрешения, то мало вероятно, что пропадает отраженный сигнал одновременно для всех этих элементов.

Расширение спектра сигнала в отдельных случаях затрудняет создание шумовых маскирующих помех. Чем шире Dfп (ширина спектра помехи), тем большая средняя мощность передатчика нужна для получения необходимой спектральной плотности её мощности.

Узкополосная маскирующая помеха не является эффективной помехой для широкополосного сигнала, так как с ней легко бороться, например - путём режектирования.

Расширяя спектр зондирующего сигнала заданной длительности, можно обеспечит большую точность измерения Д (дальности).

Возможность работы нескольких РЛС в одном и том же частотном диапазоне без существенного взаимного влияния.

Для расширения спектра сигнала В качестве зондирующих импульсов используем фазокодоманипулирванный сигнал, так как с точки зрения оптимальности энергетического режима работы передатчика она является наиболее приемлемой.

Отраженный фазокодоманипулированный сигнал можно представить аналитическим выражением:

амплитудное значение:

, определяется кодом сигнала.

Комплексный закон модуляции ФКМ - сигнала (13ти разрядного кода Баркера) показан на рисунке 1.

Рисунок 1

Импульсная характеристика оптимального фильтра есть с точностью до постоянного сомножителя зеркальное изображение относительно прямой t=t0/2 комплексно- сопряженного зондирующего сигнала с учетом доплеровского сдвига по частоте отраженного сигнала:

(t)=kU0*(t0-t)

Оптимальный фильтр с такой импульсной характеристикой h(t) состоит из многоотводной линии с общей задержкой (N-1)tд c дискретностью равной длительности парциала tд, из усилителей инверторов, сумматора S и фильтра оптимального для одиночного парциального импульса.

Рассмотренный пример интересен с двух точек зрения. Во-первых, он показывает возможность синтеза оптимального фильтра с достаточно сложными импульсными характеристиками. Во- вторых, он показывает эффект сжатия импульса со сложным законом внутриимпульсной модуляции при оптимальной обработке.

Прочитайте еще и эти статьи:

Технология сотовой связи в стандарте GSM
Сотовая связь - один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых ...

Разработка системы управления
Аналитические исследования целого ряда проблем, которые относятся к предмету теории управления, можно обнаружить еще в работах И. Ньютона, Л. Эйлера, Ж. Лагранжа и других известных ученых, а история искусственных регуляторов и авто ...