Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
46
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
79.87 Кб
Скачать

ТЕМА: «ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СЕЛЕКЦИЯ РАДИОСИГНАЛОВ»

1. Общие сведения о селекции.

Селекцией сигналов называется выделение полезных (выбранных} сигналов с априорно заданными параметрами на фоне других сигналов (помех).

Возможности для разделения сигналов и и помех определяются характером взаимодействия сигналов и помех как при их распространении, так и в устройствах приема, преобразования и обработки информации.

Каждый сигнал характеризуется определенной совокупностью параметров. Различия в значениях этих параметров можно использовать в качестве признаков селекции.

Учет поляризации радиосигнала и модели известных информационных систем позволяет определить различные виды селекции: пространственную; частотную; временную; энергетическую; поляризационную; кодовую; селекцию, использующую статистические характеристики сигналов.

Комбинированные виды селекции радиосигналов: пространственно-временная, пространственно-частотная, селекция, основанная на учете изменения параметров сигнала как функции частоты, времени и т.д

Виды селекции можно также классифицировать и по другим признакам.

По месту селекции в трактах приема и обработки сигнала:

а) селекция, препятствующая попаданию помехи на вход приёмного устройства;

б) селекция сигналов в приемном устройстве.

По объему информации, используемой для селекции:

а) обработка одиночного импульса;

б) обработка группы импульсов (в том числе и учет связей между импульсами);

в) селекция с помощью информации от нескольких измерителей.

По априорной информации о помехах и сигнале:

а) первичная селекция (частотная, временная, амплитудная, поляризационная и т. д.), которая использует те или иные заранее известные различия между параметрами действующих сигналов и помех; первичная селекция обычно не требует специального изменения состава модулированного сигнала и обеспечивается лишь выбором схемы и параметрами приемного устройства;

б) вторичная селекция, использующая в качестве разделительных параметров такие, которые дополнительно задаются передаваемому сигналу при его кодировании.

По времени обработки входного сигнала:

а) селекция, использующая мгновенную (текущую) обработку сигнала;

б) селекция, использующая накопление энергии сигнала в той или иной форме.

По характеру помех:

а) селекция при регулярных помехах;

б) селекция при нерегулярных помехах.

Наиболее общей является селекция по параметрам.

2. Пространственная селекция радиосигналов.

Пространственной селекцией называется разделение (разрешение) полезного и мешающего сигналов по различию пространственного положения их источника. Пространственная селекция применяется для борьбы с такими помехами, как ложные цели, двухточечные и многоточечные некогерентные и когерентные помехи, отражения от земли и гидрометеоров, пассивные помехи и другие.

Для многих типов РЭС пространственная селекция является радикальным средством защиты от помех, т.е. позволяет получить требуемые характеристики помехоустойчивости. Пространственная селекция принадлежит к универсальным методам защиты от помех, так как обеспечивает защиту от любых типов помех, источники которых не совмещены с источником полезного сигнала.

Реализуется пространственная селекция двумя основными методами: формированием диаграммы направленности заданной формы и ориентации в пространстве за счет выбора формы и размеров антенны; функциональной обработкой сигналов, принятых несколькими антеннами.

Разрешающая способность по угловым координатам оценивается минимальным углом между направлениями на источники излучения, при котором еще возможно раздельное измерение угловых координат источников, не разрешаемых по дальности и скорости с требуемой точностью.

Разрешающая способность определяется формой и шириной ДН и зависит от отношения мощности сигнала к мощности помехи и метода пеленгации целей.

Форма и ориентация ДН в пространстве зависят от целевого назначения системы и определяются для одиночной антенны ее формой, размерами, отнесенными к длине волны, распределением поля по раскрыву антенны. Важнейшей характеристикой антенн с точки зрения борьбы с помехами является уровень боковых лепестков и их расположение относительно главного. Боковые лепестки затрудняют обнаружение целей и определение их угловых координат при наличии помех, расширяют возможности подавления РЭС, ухудшают автосопровождение по углу при распределенных в пространстве источниках сигналов.

Уровень боковых лепестков можно уменьшить следующими методами: специальной конструкцией антенн, использованием специального распределения поля по раскрыву антенны; уменьшением влияния облучателя, обтекателя антенны, краевых эффектов (нанесением на кромки раскрыва слоя радиопоглощающего материала) и местных предметов; временной модуляцией положения фазового центра.

Получение ДН сложной формы с помощью одиночной антенны наталкивается на ряд принципиальных и технических трудностей. Поэтому для формирования требуемой ДН используют несколько ДН, соответствующим образом ориентированных в пространстве, и различные способы обработки принимаемых ими сигналов.

Возможна линейная и нелинейная обработка сигналов, принятых отдельными антеннами, а именно - суммирование и перемножение сигналов. Антенны, используемые для приема сигналов, подвергающихся первому виду обработки, называют суммирующими, второму - перемножающими.

Из сравнения этих двух способов обработки можно сделать следующие выводы:

- при одинаковых геометрических размерах суммирующих и перемножающих антенн результирующая ДН последних будет уже чем первых. Однако разрешающая способность такой системы хуже из-за дополнительной составляющей помехи, обусловленной квадратичной характеристикой перемножителя;

- при использовании перемножающих антенн можно подавить боковые лепестки за счет перемены знака выходного сигнала ог разных лепестков;

- перемножающие антенны позволяют производить электрическое сканирование луча.

Возможна и комбинированная обработка сигналов, принятых отдельными антеннами.

Для улучшения пространственной селекции сигнала на фоне помех, приходящих с направлений, которые не совпадают с направлением на источник сигнала, применяются компенсационные методы, принцип которых заключается в следующем.

Приемная система включает основную и две дополнительные компенсационные антенны и (см. рис.1). В каждом из каналов возможна регулировка комплексных коэффициентов передачи по амплитуде и фазе.

Рис.1 Структурная схема формирования суммарной ДН с провалами в направлении на источники помех

Колебания, прошедшие через соответствующие каналы, поступают на сумматор. Суммарная комплексная характеристика направленности в одной из плоскостей выражается через соответствующие характеристики антенн следующим образом:

(1)

Усли угловые координаты источнтков помех , а цели , то можно добиться образования провалов в результирующей характеристике в направлении на источники помех соответствующим расположением ДН каждого канала в пространстве и подбором коэффициентов .

При заданных коэффициенты должны удовлетворять следующей системе уравнений:

Компенсационный метод применяется при априорно известных , что имеет место при решении задач ЭМС.

В зависимости от параметров сигналов используются различные методы компенсации: амплитудного вычитания, высокочастотный, поляризационный, структурный, методы, основанные на специфических особенностях конкретного типа РЭС.

Соседние файлы в папке ЗЕМС_ЛкНов