2. Домашняя подготовка

1) Изучить конспект лекций, рекомендуемую литературу [1-3] и приложения к лабораторным работам (раздел 12).

2) Ознакомиться со структурной схемой обзорной РЛС (рис. 10), при построении которой использован специализированный многоканальный по дальности процессор обработки сигналов.

3) Ознакомиться со структурной схемой лабораторной установки и описанием лабораторной работы.

4) Изобразить структурную схему исследуемого в работе однока-нального по дальности цифрового процессора и записать алгоритмы его функционирования.

5) Используя материалы описания, изобразить для этого процессора расчетные зависимости:

а) вероятности ложной тревоги Fпри обнаружении пачки импульсов как функции превышения порога квантованияр_ш ;

б) вероятности р_сшпревышения смесью сигнала с шумом порога квантования как функции отношения сигнал/шумq₀ для максимального импульса в пачке;

в) вероятности правильного обнаружения D как функции q₀ и F;

г) относительной дисперсии оценки центра пачки _²/_эл²как функцииq₀ и относительного порога квантованияx₀[ 1 ].

6) Сравнить характеристики обнаружения спецпроцессоров (СП) различных типов. Для чего необходимо:

а) определить вероятность ложной тревоги Fдля спецпроцессора квазиоптимальной обработки при p_ш = 0,078, m= 16, K₀= 6;

б) по приближенной формуле для СП квазиоптимальной обработки

D  1  (z),z = (K₀  mp_сш)/mp_сш(1p_сш),K₀=1,5m= 6,

рассчитать и построить графики вероятности правильного обнаружения D приq₀ = 1,0; 1,25; 1,75; 2,0 и оценить погрешность определения пороговой энергии по приближенной формуле дляD=0,5 (рис.3г);

в) найти потери в пороговой энергии цифрового автомата (ЦА) 3/4 - 2 и СП с модифицированным знаковым обнаружителем (МЗО) по отношению к процессору квазиоптимальной обработки (рис. 3г, 6в, 9б).

6) Для лабораторных работ № 24, 25, 26 сравнить точность измерения углов координаты в ЦА и при квазиоптимальной обработке для фиксированного значения относительного порога x₀ = 2.44 иq₀ = 2,0 (рис. 3б, рис. 6б).

7) Для лабораторной работы № 28 определить и построить зависимость Р_шот уровня шума σ_ш = (10120 мВ), при использовании МЗО и обнаружителя одиночного импульса с фиксированным порогом

8) Ответить на контрольные вопросы.

3.Технические данные лабораторных установок

Длительность зондирующего импульса τ_и, мкс ………..………2 (5)

Период повторения Т_п, мс …….……………………………...1 (0,638)

Период обзора Т₀, мс ……..……………………………...65,5 (63,8)

Период дискретизации дальности Т_дд, мкс ………………….2 (5)

Промежуточная частота f₀, МГц ……………………………..30 (10)

Полоса квазиоптимального согласования фильтра одиночного

импульса Δf_упч, МГц …………………………………………..……0,5 (0,2)

Число импульсов в пачке .……………………………………..…..16 (15)

В скобках приведены значения параметров для лабораторной работы № 28.

4.Техническое описание лабораторной установки работ №24, 25, 26

Структурная схема лабораторной установки представлена на рис.1. Она включает: имитатор отраженного сигнала А1; специализированный процессор цифровой обработки пачки некогерентных радиоимпульсов А2, синхронизатор А3, устройство автоматической регулировки порога квантования (АРПК) А4, устройство статистической обработки А5, цифровой пятиразрядный дисплей А6, источник вторичного питания А7.

Рис.1. Структурная схема установки для выполнения лабораторных работ № 24, 25,26

В имитаторе формируется отраженный сигнал в виде пачки радиоимпульсов, промодулированных по амплитуде диаграммой направленности приемно-передающей антенны. Амплитуда сигнала регулируется резистором R1, а уровень шума резистором R2.В состав имитатора входят согласованный фильтр одиночного импульса (СФОИ) с полосойf_сфои=f_с, генератор шума и амплитудный детектор (АД). Структура и функционирование специализированных процессоров некогерентной обработки пачки импульсов рассмотрены в разделах 58. В синхронизаторе системы формируются последовательности синхронизирующих импульсов СП, импульс начала обзора (НО), а также последовательности, синхронизирующие работы устройств А4, А5, А6.

Устройство автоматической регулировки порога квантования (АРПК). Устройство АРПК предназначено для поддержания на заданном уровне вероятности превышения шумом порога квантования (Р_ш 0.078), что обеспечивает постоянство вероятности ложной тревогиFв СП. Автоматическая регулировка обеспечивается изменением уровня порогаU₀по результатам анализа в устройстве АРПК выборочных значений с выхода амплитудно-временного квантователя (АВК). В лабораторной установке предусмотрено отключение устройства АРПК и ручная регулировка порога U₀резисторомR3 при установке переключателяS2 в положение "Выкл".

Устройство статистической обработки предназначено для определе-ния : а) характеристик обнаружения одиночного импульса (Р_ш,Р_сш); б) характеристик обнаружения пачки импульсов (F,D); в) дисперсии оценки положения центра пачки (_θ²). Выбор режима работы осуществляется переключателемS6. Запуск устройства производится нажатием кнопкиS3 "Пуск". После окончания обработки и считывания результатов с дисплея необходимо сбросить результат, кнопкаS5 "Сброс". В устройстве предусмотрена ручная остановка обработки при нажатии кнопкиS4 "Стоп".

При определении характеристик обнаружения в устройстве происходит подсчет числа событий обнаружения сигнала за время анализа Т_а. Время анализа Т_а = 3 мин устанавливается автоматически. За время анализа в случае обнаружения одиночного импульса происходитN₂ = (Т_а/Т₀)m = 30000 испытаний при определенииР_ш,Р_сши в случае об-на-ружения пачки импульсов N₁=Т_а/Т₀ = 1876 испытаний при определенииF,D.

При определении точностных характеристик в устройстве оценки положения центра пачки импульсов производится выборка вручную случайного значения оценки угла (N_i). Общее число выбранных значений (N_i) должно быть не менее 20.

Цифровой дисплей предназначен для отображения информации, поступающей с устройства статистической обработки. Время анализа Т_афиксируется по светодиодному индикаторуVD2.