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

Принцип построения схем защиты от ВЗИП в РЛС ОБНО

Для защиты от несинхронных импульсных помех применяются устройства межпериодной обработки, обладающие свойством селекции по частоте повторения импульсов и, в частности, программные обнаружители, рассмотренные в главе 12.

При использовании программных обнаружителей для автоматического обнаружения малоразмерных воздушных целей приходится учитывать, что пачка отражённых сигналов представляет собой сравнительно небольшое число флюктуирующих импульсов. Автоматическое обнаружение этой пачки производится в присутствии помеховых импульсов, сформированных внутренними шумами приёмного устройства или преднамеренной активной заградительной помехой. В этих условиях, во-первых, достаточно высокое качество автоматического обнаружения начала пачки достигается лишь при отношении сигнал/помеха большем или значительно большем единицы, а во-вторых, меньшими энергетическими потерями и ошибками измерения пеленга характеризуются дробные ("мягкие") критерии (2/3, 3/4 и др). При этом целые ("жесткие") критерии типа k/k используются при k =2 или 3. Чем "длиннее" логический критерий k/k, т.е. чем более жёсткие требования предъявляются к регулярности поступления импульсов, тем меньше вероятность того, что шумовые (помеховые) выбросы удовлетворят этим требованиям, тем меньше вероятность ложного обнаружения. Вместе с тем, "удлинение" логического критерия k/k приводит к увеличению потерь пачек полезных сигналов при нерегулярном поступлении отражённых импульсов, т.е. приводит к уменьшению вероятности правильного обнаружения.

Таким образом, при малом числе флюктуирующих импульсов в пачке высокое качество её автоматического обнаружения достигается при достаточно большом отношении сигнал/шум. В этих условиях амплитудная селекция является весьма эффективной мерой уменьшения числа шумовых выбросов, поступающих на вход программного обнаружителя. Это позволяет использовать в программном обнаружителе "короткие" логические критерии.

Использование программных обнаружителей для подавления ВЗИП в РЛС ОБНО характеризуется следующими особенностями:

1. При близком расстоянии мешающих радиоэлектронных средств амплитуда помеховых импульсов, как правило, значительно превышает амплитуду отражённых от цели сигналов. Поэтому амплитудные методы селекции не могут быть использованы для подавления ВЗИП. В связи с этим частота следования помеховых импульсов, поступающих на вход программного обнаружителя, оказывается настолько высокой, что "короткие" и "мягкие" логические критерии не могут обеспечить достаточно высокую степень подавления ВЗИП.

2. В общем случае число импульсов в пачке отражённых импульсов в РЛС ОБНО существенно больше числа импульсов в пачке РЛС ОВНЦ. Так, например, в типичной РЛС ОБНО МР-212/201 (Т_о=4с; Q_ог=1,1^о) число импульсов в пачке составляет величины, приведённые в таблице

Достаточно большое число импульсов в пачке определяет принципиальную возможность использования более "длинных" и "жестких" логических критериев (4/4;5/5...), что обеспечивает более высокую степень подавления ВЗИП. Более того, при работе на малых шкалах, т.е. при увеличении частоты следования импульсов, когда усиливается мешающее воздействие ВЗИП, увеличение числа импульсов в пачке позволяет использовать более "длинные" логические критерии. В связи с этим очевидна целесообразность использования таких схем программных обнаружителей, которые обеспечивают возможность "ужесточения" логического критерия при уменьшении шкалы дальности.

3. При использовании программного обнаружителя для подавления ВЗИП в канале визуальный индикации первые k импульсов пачки используются лишь для проверки выполнения критерия k/k и на экран индикатора не поступают.

Уменьшение числа отражённых импульсов, формирующих отметку от цели на экране индикатора, приводит к энергетическим потерям, которые проявляются в увеличении коэффициента различимости. В инженерной практике степень увеличения коэффициента различимости оценивается соотношением:

где N - число импульсов пачки, поступающих на вход программного обнаружителя;

N-K - число импульсов, поступающих на индикаторное устройство;

m_p1,m_p2 - коэффициенты различимости, соответствующие накоп-лению на экране индикатора N и N-K импульсов соответственно.

Увеличение коэффициента различимости вызывает снижение максимальной дальности обнаружения надводных целей

Нетрудно показать, что степень снижения дальности действия РЛС ОБНО при уменьшении числа накапливаемых на экране индикатора импульсов на К единиц может быть непосредственно получена из соотношения:

где Д_{нц макс1}, Д_{нц макс2} - дальность действия РЛС при накоплении N и N-K импульсов соответственно.

Таким образом, "ужесточение" логического критерия k/k приводит к уменьшению дальности действия РЛС. Поэтому, если схема программного обнаружителя обеспечивает возможность изменения логического критерия, то устанавливается такое минимальное значение величины k, при котором не скомпенсированные остатки ВЗИП практически не мешают процессу радиолокационного наблюдения за надводной обстановкой.

Обобщённая структурная схема подавления ВЗИП в канале индикации РЛС ОБНО показана на рис. 9.28. Отраженные от цели сигналы, ВЗИП и огибающая напряжения внутреннего шума приёмника поступают на вход амплитудного квантователя, осуществляющего селекцию и нормирование по амплитуде.

Амплитудный порог U_o, обеспечивающий ограничение входного видео напряжения снизу, решает задачу отсечки шумового напряжения и выбирается исходя из допустимой частоты повторения шумовых выбросов на выходе амплитудного селектора. В соответствии с этим относительный уровень амплитудного ограничения x_o=U_o/s_ш не превышает 2...3 единиц, при этом энергетические потери полезных сигналов, вызванные отсечкой отражённых от цели импульсов малой амплитуды на краях пачки, не превышает 2...3 дБ. Стабилизация установленного относительно уровня отсечки x_o обеспечивается схемой автоматического регулирования уровня амплитудного ограничения (АРО).

Нормированные по амплитуде полезные, помеховые и шумовые выбросы поступают на селектор по длительности, в котором производится их временное квантование с тактовой частотой F_такт и подавление помеховых импульсов, длительность которых t_п отличается от длительности импульсов подавляемой РЛС t_и. Селекцию по длительности можно использовать для подавления ВЗИП малой длительности (t_п<t_сел1), и большой длительности (t_п>t_сел2) где t_сел1, и t_сел2 - пороговые значения, удовлетворяющие соотношению t_сел1<t_и<t_сел2. В этом случае величина разности t_сел2-t_сел1 определяется диапазоном возможного (допустимого) отклонения длительности отражённых от цели импульсов от длительности зондирующих импульсов t_и. При выборе параметров селектора по длительности учитываются характеристики БАРУ, ШОУ, РОС и других схем помехозащиты приёмного устройства.

Отселектированные по амплитуде и по длительности сигнальные, помеховые и шумовые импульсы поступают на программный обнаружитель, осуществляющий их селекцию по частоте повторения.

Эффективность схем защиты от взаимных помех оценивается степенью уменьшения потока ВЗИП (средней частоты повторения помеховых импульсов) и энергетическими потерями полезных сигналов. Так, например, при использовании критерия 5/5 в схеме защиты РЛС МР-212/201 поток ВЗИП, сформированный однотипными РЛС, уменьшается в 14 раз, а при использовании критерия 10/10 - более чем в 100 раз. Суммарные энергетические потери полезных сигналов, вызванные их амплитудным ограничением (квантованием) и уменьшением числа импульсов в отметке на экране ИУ на К единиц составляет 11 и 15 дБ соответственно, что вызывает уменьшение максимальной дальности обнаружения надводных целей примерно на 27 и 35 % соответственно.