Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Обработка сигналов сложной формы

Читайте также:
  1. B. учение о сложной структуре дефекта
  2. I. Сущность, формы, функции исторического знания.
  3. II Стат. наблюдение. Формы, виды и способы стат. наблюдения
  4. II. Атипичные формы
  5. II. Атипичные формы
  6. II. Реформы Генриха II.
  7. II. Формы и методы деятельности по утверждению трезвости
  8. II. Формы и методы деятельности по утверждению трезвости
  9. IV. Особенности формы современного Российского государства.
  10. IV. Переведите на русский язык предложения, обращая внимание на формы инфинитива.

 

Отраженные от цели импульсы из антенного устройства (рис.3.6) поступают в усилитель высокой частоты (УВЧ), а затем подаются на преобразователь частоты (ПЧ), где спектр отраженных сигналов переносится с несущей на промежуточную частоту, т.е. на ту частоту, на которой формировались ЛЧМ импульсы в РФ. После усиления на промежуточной частоте отраженные ЛЧМ импульсы поступают на сжимающий фильтр (СФ). Задачей СФ является компенсация фазо-частотного спектра сигнала с целью согласования по фазе всех гармонических составляющих к заднему фронту ЛЧМ импульса и их синфазного суммирования. При полной компенсации фазовых сдвигов всех гармонических составляющих длительность импульса на выходе СФ обратно пропорциональна ширине спектра (девиации частоты) ЛЧМ импульса.

Эта задача решается также с помощью ДУЗЛЗ. Допустим, на такую ДУЗЛЗ поступает отраженный ЛЧМ сигнал длительностью , мгновенная частота заполнения которого изменяется от более низкой в начале до более высокой в конце импульса (рис.3.8), а в ДУЗЛЗ низкие частоты задерживаются в большей степени, чем высокие частоты. В результате в момент окончания ЛЧМ импульса все составляющие спектра на выходе фильтра оказываются синфазными, складываются (суммируются по амплитуде) наивыгоднейшим образом, вследствие чего амплитуда импульса на выходе СФ будет больше амплитуды ЛЧМ импульса на его входе. Очевидно, что синфазность гармонических составляющих может иметь место только в один момент времени, до и после которого эта синфазность быстро разрушается, что определяет высокую крутизну импульса на выходе СФ. Очевидно также, что чем шире спектр ЛЧМ импульса, чем больше гармонических составляющих входят в состав этого спектра, тем быстрее разрушается их синфазность, тем круче фронты выходного импульса, т.е. тем выше степень его сжатия относительно исходного ЛЧМ импульса длительностью . В результате на выходе СФ формируется короткий (сжатый) радиоимпульс с монохроматическим заполнением на промежуточной частоте, т.е. сигнал простой формы с шириной спектра, примерно равной девиации частоты ЛЧМ импульса. Таким образом, длительность сжатого импульса на выходе СФ примерно соответствует длительности исходного короткого импульса на выходе ГУВ (рис 3.6)

В зависимости от формы амплитудно-частотного спектра ЛЧМ импульса меняется форма сжатого импульса на выходе СФ. При оптимальной обработке ЛЧМ импульса с прямоугольным спектром (рис 3.7 в) огибающая сжатого импульса имеет вид:

(3.8)

т.е. наряду с основным лепестком содержит боковые лепестки (рис.3.8.). Уровень первых боковых лепестков составляет 22% от максимума основного лепестка, т.е. меньше его в 4.5 раза или на 13 дБ, уровень вторых боковых лепестков составляет около 15%, т.е. в 6.7 раза или на 16,5 дБ меньше основного.

Если длительность ЛЧМ импульса на входе СФ равна , то длительность сжатого импульса на выходе СФ по нулям основного лепестка составляет , а по уровню 0,64 равна ;коэффициент сжатия ЛЧМ импульса по этому уровню

(3.9)

т.е. численно равен его базе Б.

В идеальных условиях фильтрации энергия отраженного сигнала при сжатии импульса не изменяется

(3.10)

и после сжатия амплитуда тока возрастет

(3.11)

а мощность отраженного импульса увеличивается в Ксж раз.

Вместе с тем, чем больше коэффициент сжатия, тем больше амплитуда сжатого сигнала, а, следовательно, тем больше абсолютная величина его боковых лепестков.

Наличие боковых лепестков сжатого сигнала мешает наблюдению за другими целями, близко расположенными по дальности к основной, особенно когда сигнал от этих целей мал; отметки таких целей маскируются отметками от основной цели, сформированными боковыми лепестками. Более того, боковые лепестки сжатого сигнала могут ограничивать динамический диапазон приемника при приеме сигналов, отраженных от целей с большой эффективной площадью рассеяния. Таким образом, боковые лепестки сжатого сигнала ухудшают условия наблюдения и разрешающую способность РЛС по дальности.

Боковые лепестки сигналов, отраженных от распределенных целей (морская поверхность, гидрометеоры, облака дипольных отражателей), создающих мешающие отражения, маскируют отметки от воздушных и малоразмерных целей. Таким образом, боковые лепестки сжатого сигнала ухудшают помехоустойчивость РЛС, т.е. ее защищенность от мешающих отражений.

Уменьшение уровня боковых лепестков может быть достигнуто при переходе от оптимальной к весовой обработке ЛЧМ импульса, т.е. путем направленного изменения АЧХ фильтра. Однако неоптимальность обработки приводит к энергетическим потерям отраженных сигналов и расширению сжатых импульсов. Так, уменьшение уровня первых боковых лепестков на 10 дБ, т.е. с –13 до –23 дБ, достигается за счет расширения импульса в 1,3 раза и при потерях, составляющих около 1 дБ, а уменьшение уровня лепестков на 30 дБ - за счет расширения импульса в 2 раза и при потерях около 3 дБ.

Таким образом, допустимый уровень боковых лепестков сжатого сигнала определяет основные ограничения, накладываемые на коэффициент сжатия и длительность сжатого импульса. Кроме того, при выборе величины учитывается возможность реализации требований к быстродействию многоразрядного АЦП для цифровой обработки сигналов, а также энергетические потери, вызванные ограниченной возбудимостью люминофора экранов ЭЛТ при отображении коротких сигналов.

 




Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 43 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав