Возникновение “слепых” скоростей и их влияния на работу рлс

Напряжение на выходе фазового детектора для неподвижных целей будет неизменным (рис.5.3б), а для движущихся целей будет изменяться (рис.5.3в).

Если фаза отраженного сигнала относительно когерентного за период посылок изменяется на четное число , то амплитуда импульсов на выходе фазового детектора не меняется.

Радиальные скорости цели и частоты Доплера, при которых наблюдается это явление, называются “слепыми”:

.

где - - период посылок.

- номер гармоники спектра радиоимпульсов передатчика.

“Слепая” скорость опасна тем, что сигналы от цели, обладающие такой скоростью, так же, как и сигналы от местного неподвижного предмета, подавляются.

Из формулы “слепых“ скоростей

,

следует, что их уменьшение (т.e. - уменьшение их влияния на работу РЛС) достигается изменением периода повторения зондирующих импульсов .

При приеме сигналов от подвижных и неподвижных объектов, с выхода фазового детектора импульсы поступают на компенсационную часть системы СДЦ, которая подавляет импульсы только с постоянной амплитудой (сигналы от местных предметов или дипольных отражателей) и сохраняет импульсы, имеющие существенно изменяющуюся амплитуду (сигналы, отраженные от подвижных целей). Компенсационная часть содержит задерживающее и вычитающее устройства. Импульсные сигналы с фазового детектора проходят на один из выходов вычитающего устройства без задержки, а на другой – с задержкой на период посылок (рис.5.4).

Рис. 5.4. Структурная схема компенсирующего устройства

Если сигналы приняты от пассивных помех, тогда вычитающим устройством будут скомпенсированы практически все импульсы, останутся некомпенсированными только первый и последний импульсы пачки отраженных импульсов (рис.5.5).

Рис.5.5. К работе компенсатора СДЦ

При приеме сигналов от движущейся цели в результате вычитания из незадержанной пачки импульсов задержанной на время на выходе вычитающего устройства формируются импульсы, амплитуда которых отлична от нуля (рис.5.5,г).

Когерентно-импульсные системы малой скважности

Рис.5.6. Структурная схема когерентно-импульсной

си­стемы малой скважности

Системы измерения дальности, построенные по принципу разделения во времени работы переда­ющего и приемного устройств РЛС называются когерентно-импульс­ными системами малой скважности.

На структурной схеме системы (рис.5.6) модулятор попе­ременно включает передатчик и приемник на одинаковое время , где Т_п — период повторения. Следовательно, длительность излучаемых импульсов будет равна (рис.5.7,а).

Отраженные сигналы на входе приемника будут иметь такую же длительность (рис.5.7, б).

Рис.5.7. Временные диаграммы, поясняющие работу когерентно-импульсной

системы малой скважности

Т.к. приемник отпирается периодически на время , отра­женные сигналы на выходе его оказываются укороченными на величину (рис.5.7, в).

Длительность выходных сигналов приемника (рис.5.7, г)

.

Т.о., по длительности выходных сигналов при­емника можно судить о дальностях до целей.

Селекция сигналов, отраженных от движущихся целей, ос­нована на отличии спектров этих сигналов от спектров сиг­налов, отраженных от неподвижных целей.

При помощи де­тектора приемного устройства отраженные сигналы сравни­ваются по фазе с высокочастотными колебаниями передат­чика (точнее его задающего генератора), которые использу­ются в качестве опорного сигнала.

Рис.5.8. Принцип селекции сигналов, отраженных от движущихся целей для когерентно-импульсных систем малой скважности:

а - спектральный состав выходных сигналов детектора при отражении от не­подвижного объекта;

б - спектральный состав выходных сигналов при отраже­нии от движущейся цели;

в - амплитудно-частотная характеристика гребенча­того фильтра подавления;

г - частотная характеристика фильтра частот Доплера;

д - сигнал, поступающий на вход индикаторного (исполнительного) устройства

Спектральный состав выходных сигналов детектора при отражении от неподвижного объекта показан на рис.5.8,а, а при отражении от движущейся цели - на рис.5.8,б.

Отличие спектров этих сигналов заключается в том, что сигналы от неподвижных целей имеют составляющие, крат­ные только частоте повторения F_n = (kF_n), в то время как сигналы от движущихся целей, кроме последних, содер­жат еще составляющие типа kF_n ± F_д, где k = 0, 1,2, 3...

Избавиться от сигналов, отраженных от неподвиж­ных объектов возможно подавлением всех спектральных состав­ляющих типа kF _n. Для чего , после детектора включает­ся гребенчатый фильтр подавления, амплитуд­но-частотная характеристика которого изображена на рис.5.8, в.

Отфильтрованные составляющие сигналов, отражен­ных от движущихся целей, поступают на фильтр частот Доплера, ширина полосы пропускания которого соответст­вует диапазону возможных скоростей движения целей (рис.5.8,г). Т.о., на индикаторное (исполнительное) устройство по­падают только сигналы от движущихся целей (рис.5.8,д).