Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Радиолокационных сигналов

Сигналы, структура которых характеризуется известными фазовыми соотношениями для каждого момента времени обработки пачки, называются когерентными, а РЛС, излучающие когерентные сигналы или выполняющие когерентную обработку (векторное суммирование) принимаемых сигналов, - когерентными. Когерентность РЛС является необходимым условием селекции сигналов по доплеровскому смещению несущей частоты или доплеровскому набегу фазы. В когерентных РЛС путём сравнения принимаемых сигналов с зондирующим, формируются доплеровские сигналы целей, у которых фазовые соотношения для любого момента времени определяются только скоростью движения источника отражения (доплеровским смещением).

Для выделения доплеровских сигналов целей в приёмном устройстве РЛС необходимо иметь копию зондирующего сигнала в момент приёма сигнала цели. При импульсном режиме работы РЛС сравнение принимаемых и излучаемых сигналов затруднено тем, что в момент приёма отражённых сигналов излучаемые колебания отсутствуют. Следовательно, в импульсных РЛС для выделения доплеровских сигналов необходимо формировать так называемый опорный сигнал, жестко связанный по фазе с излучаемыми импульсами. В соответствии с методом формирования опорных колебаний различают 3 способа обеспечения когерентности в импульсных РЛС:

1. Создание непрерывных эталонных (опорных) колебаний, частота и фаза которых полностью соответствуют частоте и начальной фазе высокочастотного заполнения импульсов. В РЛС, реализующих этот способ (рис. 8.4) в качестве передающего устройства (ПДУ) используется генератор СВЧ с независимым возбуждением. Колебания промежуточной частоты когерентного гетеродина (КГ) используются как для формирования опорного напряжения фазового детектора (ФД), так и для формирования высокочастотного заполнения зондирующих импульсов. С этой целью с помощью местного гетеродина (МГ) и преобразователя частоты (ПЧ) колебания когерентного гетеродина переносятся на несущую частоту. Такой способ использования когерентного гетеродина обеспечивает истинную внутреннюю когерентность (ИВК) РЛС.

При облучении движущейся цели на сигнальный вход фазового детектора поступают отражённые радиоимпульсы на промежуточной частоте, смещённой на частоту Доплера f_пр± F_дц. На выходе фазового детектора амплитуда видеоимпульсов является функцией разности начальных фаз φ(t) опорного и принятого сигналов (8.2,8.3). Поскольку доплеровский набег фазы φ_дц (8.4) определяется величиной F_дц, то, следовательно, амплитуда импульсов пачки на выходе фазового детектора является функцией частоты Доплера.

Если же объект отражения неподвижен (Д₀ =const, V₀ =0, F_д =0), то такая модуляция импульсов отсутствует.

2. Создание непрерывных эталонных (опорных) колебаний стабильной частоты, начальная фаза которых в момент излучения каждого зондирующего импульса равна начальной фазе высокочастотного заполнения излучаемого радиоимпульса. Этот способ находит применение в тех РЛС, где в качестве передающего устройства используется автогенератор СВЧ, например, магнетронный генератор.

В этом случае начальная фаза зондирующих импульсов носит случайный характер, т. е. зондирующие импульсы некогерентны. В связи с этим для запоминания начальной фазы каждый зондирующий импульс фазирует, т.е. навязывает свою начальную фазу когерентному гетеродину, который сохраняет её, а следовательно, сохраняет когерентность опорного напряжения в течение периода следования импульсов. Такой способ использования когерентного гетеродина обеспечивает эквивалентную внутреннюю когерентность (ЭВК) РЛС.

3. Использование в качестве эталонных колебаний сигнала, отражённого от неподвижного объекта, т. е. сигнала пассивной помехи. Такой способ формирования опорного напряжения обеспечивает внешнюю когерентность РЛС. В простейшем случае РЛС с внешней когерентностью представляет собой некогерентную РЛС. В результате сложения сигналов, отражённых от неподвижного мешающего объекта и движущейся цели, на входе приёмника РЛС возникают биения. Амплитудный детектор некогерентной РЛС выделяет огибающую результата биений. При наличии движущейся цели сигнал на выходе амплитудного детектора для элемента дальности, соответствующего движущейся цели, практически аналогичен сигналу на выходе фазового детектора РЛС с внутренней когерентностью.

В реальных условиях наблюдения сигнал, отражённый от источника мешающих отражений, флюктуирует, вследствие чего будет иметь место паразитная модуляция результирующего сигнала. Для устранения влияния флюктуаций амплитуды на эффективность выделения движущихся целей используют фазовую схему с внешней когерентностью. В этом случае сигналы с выхода УПЧ приёмника подаются на фазовый детектор непосредственно и через линию задержки. Время задержки линии не превышает длительность τ_и зондирующих импульсов. Поэтому сигнал пассивной помехи на обоих входах фазового детектора имеет одинаковые доплеровские сдвиги и его амплитуда на выходе фазового детектора во времени не меняется.

Сигнал же цели сравнивается в фазовом детекторе с сигналом пассивной помехи и отличается от него доплеровским сдвигом частоты.

Преимуществом РЛС с внешней когерентностью является простота передатчика и схемы обеспечения когерентности обработки, а также автоматическая компенсация скорости движения корабля-носителя РЛС относительно источника пассивной помехи и цели. Однако при отсутствии помехового сигнала, отражённого от неподвижного объекта, обнаружение движущихся целей с помощью РЛС с внешней когерентностью невозможно.