- •Лабораторный практикум по дисциплине «радиолокационные системы»
- •Введение
- •1.1.1.2. Структура периодической последовательности прямоугольных радиоимпульсов во временной и частотной области
- •1.1.1.3. Структура одиночного прямоугольного радиоимпульса во временной и частотной области
- •1.1.1.4. Структура прямоугольной пачки прямоугольных радиоимпульсов во временной и частотной области
- •1.1.2. Практическая часть: «исследование частотно-временных характеристик узкополосных сигналов» (эвм)
- •Модель лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 1. Исследовать влияние параметров одиночного радиоимпульса на форму спектра
- •Задание 2. Исследовать влияние параметров пачки прямоугольных радиоимпульсов на форму и характеристики спектра
- •Порядок выполнения
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •1.2. Исследование частотно-временных характеристик широкополосных сигналов
- •1.2.1. Теоретическая часть
- •1.2.1.1. Общие сведения
- •1.2.2. Практическая часть: «исследование частотн-временных характеристик лчм сигналов» (эвм)
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 1. Исследовать влияние значений несущей частоты лчм радиоимпульса на форму и параметры спектра.
- •Задание 2. Исследовать влияние длительности лчм радиоимпульса на форму и параметры спектра.
- •Задание 3. Исследовать влияние величины девиации частоты на параметры спектра лчм радиоимпульса.
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •1.2.3. Практическая часть: «исследование частотно-временных характеристик фкм сигналов» (эвм)
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 1. Исследовать влияние значений несущей частоты лчм радиоимпульса на форму и параметры спектра.
- •Задание 2. Исследовать влияние длительности лчм радиоимпульса на форму и параметры спектра.
- •Задание 3. Исследовать влияние величины девиации частоты на параметры спектра лчм радиоимпульса.
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •2. Лабораторня работа №2: «иследование показателей качества обнаружения когерентных сигналов»
- •2.1. Исследование показателей качества обнаружения сигналов с полностью известными параметрами
- •2.1.1. Теоретическая часть
- •Одноканальное обнаружение сигнала с известными параметрами на фоне квазибелого шума
- •Б). Оценка качества обнаружения
- •2.1.2. Практическая часть: «исследование показателей качества обнаружения сигналов с полностью известными параметрами» (эвм) Описание лабораторной установки Общие сведения
- •5.2. Инструкция пользователю
- •Задание по отработке исследуемых вопросов Порядок проведения коллоквиума
- •6.2. Задание по отработке исследуемых вопросов
- •6.2.1. Исследование показателей качества обнаружения сигналов с полностью известными параметрами.
- •6.2.2. Исследование показателей качества обнаружения сигналов со случайными параметрами:
- •Содержание отчета
- •"Исследование показателей качества обнаружения когерентных сигналов"
- •2.2. Исследование показателей качества обнаружения сигналов со случайными параметрами
- •2.2.1. Теоретическая часть Обнаружение сигнала со случайной начальной фазой
- •Обнаружение сигналов со случайными начальной фазой и амплитудой а) Отношение правдоподобия и алгоритм обнаружения
- •Б). Показатели качества обнаружения сигналов со случайными параметрами
- •Контрольные вопросы
- •3.1.1.2. Оптимальный алгоритм приема при полностью известных сигналах
- •3.1.1.3. Корреляционный приемник
- •3.1.1.4. Фильтровой приемник
- •3.1.2. Практическая часть: «исследование устройств согласованной фильтрации узкополосных сигналов» (эвм)
- •3.2. Исследование устройств согласованной фильтрации сложных сигналов
- •3.2.1.Теоретическая часть
- •3.2.1.2. Общие сведения
- •3.2.1.2. Оптимальный прием когерентной пачки периодических импульсов
- •3.2.1.3. Оптимальный прием некогерентной пачки импульсных сигналов
- •3.2.1.4. Оптимальная обработка импульсов с линейной частотной модуляцией.
- •3.2.2. Практическая часть: «исследование работы приемного устройства при обработке линейно-частотно-модулированных сигналов» (эвм)
- •3.2.1. Практическая часть: «исследование работы приемного устройства при обработке фазокодо-манипулированных сигналов» (эвм)
- •4. Лабораторная работа №4 «исследование устройств согласованной обработки сигналов, принимаемых на фоне пассивных помех (систем сдц)»
- •4.1.Теоретическая часть
- •4.1.1. Общие сведения
- •4.1.2. Система сдц с эквивалентной внутренней когерентностью и устройством череспериодной компенсации (чпк) на видеочастоте
- •4.1.3. Устройство череспериодной компенсации
- •4.1.4. Слепые скорости объектов радиолокации.
- •4.2. Практическая часть: «исследование системы сдц на базе схем череспериодной компенсации» (эвм)
- •Порядок выполнения работы
- •Задание 1. Исследовать системы сдц с однократной череспериодной компенсацией при воздействии отраженных сигналов с различными добавками доплеровской частоты.
- •Задание 2. Исследование системы сдц с двукратной чпк при воздействии отраженных сигналов с различными добавками доплеровской частоты
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Оглавление
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Лабораторный практикум по дисциплине «радиолокационные системы»
Красноярск 2012
УДК 621.396.96
Радиолокационные системы: Лабораторный практикум/В.Н. Тяпкин, А.Н. Фомин, И.В. Лютиков;- Учебное пособие для студентов специальности 160905.65-Красноярск.: Сибирский федеральный университет, 2012. – 96с.
Лабораторный практикум составлен с учетом задач, реально стоящих перед радиотехническими войсками ВВС, применяющими средства радиолокации для контроля воздушного пространства. В практикуме отражена методика исследования частотно-временных характеристик простых и сложных радиолокационных сигналов, методика исследования показателей качества обнаружения когерентных сигналов как с полностью известными так и со случайными параметрами, методика исследования устройств согласованной фильтрации узкополосных и широкополосных сигналов, методика исследования устройств согласованной обработки сигналов, принимаемых на фоне пассивных помех, методика исследования функции рассогласования простых и сложных радиолокационных сигналов. Представленные сведения теоретической части лабораторных работ дополняют и развивают курс лекций по дисциплине «Радиолокационные системы».
При подготовке лабораторного практикума использовано содержание материалов широкого библиографического списка различных технических изданий по современной теории радиолокации. Разработка имитационных моделей исследуемых сигналов, процессов их обработки и их функций рассогласования осуществлялась с использованием математического программного комплекса объектно-ориентированного языка высокого уровня Matlab и его приложений, в том числе Simulink и Signal Processing Toolbox.
Цикл лабораторных работ подготовлен к.т.н., доцентом Тяпкиным В.Н, к.т.н., доцентом Фоминым А. Н., к.т.н. Лютиковым И.В.
Введение
Содержание учебного пособия соответствует отдельным разделам программы дисциплины «Радиолокационные системы», предусмотренной государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.
Пособие состоит из ___ глав. Каждая глава содержит теоретические сведения об основных принципах построения функциональных узлов и систем средств первичной и вторичной радиолокации и практическую часть-описание лабораторных работ. Учебное пособие предназначено для студентов обучающихся по направлению подготовки инженеров (специалистов) по специальности___________
Лабораторные занятия имеют целью углубить и закрепить полученные теоретические знания, обучить студентов методам экспериментальных и научных исследований, привить навыки научного анализа и обобщения полученных результатов, навыки работы с лабораторным оборудованием, аппаратурой, контрольно-измерительными приборами и вычислительной техникой.
К каждому занятию курсанты должны изучить соответствующие разделы теоретического курса, подробно ознакомиться с содержанием и методикой проведения предстоящей работы, схемой устройства. При этом студент в своей тетради должен начертить схему исследуемого устройства, выписать формулы для расчетов и заготовить форму отчета.
В начале каждого занятия в форме краткого опроса проверяется подготовленность к выполнению лабораторной работы, знание мер безопасности при проведении эксперимента. Допущенные к работе студенты приступают к выполнению работы, подключают приборы к источникам питания, знакомятся с работой дополнительных приборов.
В процессе выполнения работы все экспериментальные данные и наблюдения заносятся непосредственно в тетрадь на рабочем месте в лаборатории.
После выполнения лабораторной работы студенты представляют результаты измерений и расчетов на проверку преподавателю для определения правильности их выполнения, разбирают схему установки и приводят надлежащий порядок на лабораторном месте. представляют отчет и защищают его.
При проведении лабораторных работ допускается разделение учебных групп на подгруппы по 12...15 студентов.
1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1: «ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОСТЫХ И СЛОЖНЫХ СИГНАЛОВ»
1.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УЗКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ
1.1.1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1.1.1. Общие сведения
В радиолокации, радиосвязи и других областях радиотехники основными проблемами являются передача, получение и обработка информации. Носителями информации являются сигналы. Радиосигналами называются электромагнитные процессы, несущие информацию.
Если за критерий классификации принять полосу частот, занимаемых сигналом, то их можно разделить на два класса: узкополосные и широкополосные. Параметром, характеризующим широкополосность сигнала является его база В, определяемая как произведение длительности сигнала τu на полосу частот Пи , занимаемую им, В= τu* Пи . При В=1 сигнал считается узкополосным, а при В>1 – широкополосным.