- •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
4.1.3. Устройство череспериодной компенсации
В аналоговых системах СДЦ устройства ЧПК могут быть реализованы на потенциалоскопах и ультразвуковых линиях задержки. В цифровых системах СДЦ роль ЧПК выполняют цифровые фильтры, которые по своей структуре различаются как нерекурсивные и рекурсивные . По кратности вычитания устройства ЧПК разделяются на однократные и многократные( наиболее часто применяются схемы ЧПК с двукратным вычитанием ) Эквивалентные структурные схемы ЧПК представлены на рис.4.9.
Рис. 6.9 Эквивалентные схемы устройств ЧПК
а - с однократным вычитанием, б – с двукратным вычитанием
Поскольку устройства ЧПК выполняют роль режекторных фильтров, то для предъявления требований к их амплитудно-частотным характеристикам рассмотрим спектр последовательности импульсов, отраженных от движущегося объекта.
П ри отражении от движущегося объекта частотыа всех гармонических составляющих последовательности когерентных радиоимпульсов смещаются на . На рис. 4.10 показан спектр бесконечной последовательности прямоугольных радиоимпульсов ( сплошные линии соответствуют , а штриховые )
Рис. 4.10 Спектр последовательности прямоугольных радиоимпульсов
Практически можно считать , что в пределах главного лепестка спектра доплеровский сдвиг для каждой спектральной составляющей не меняется и интервал между спектральными составляющими остаётся равным частоте повторения радиоимпульсов.
Рассмотрим далее спектр видеоимпульсов на выходе фазового детектора. Если объект радиолокации неподвижен, то последовательность видеоимпульсов на выходе фазового детектора, имеет постоянную амплитуду. Разложение в ряд Фурье такой последовательности дает спектральные линии, частоты которых кратны частоте повторения импульсов.
Отраженные сигналы от движущегося объекта на выходе фазового детектора (t), как следует из (4.5), отличаются от сигналов неподвижного объекта множителем (полагаем ), откуда
(4.6)
Рис.4.11 Спектр последовательности видеоимпульсов на выходе фазового детектора
В полученном спектре (рис. 4.11) отсутствуют спектральные линии на частотах, кратных частоте повторения. Они сдвинуты в обе стороны от на величину .
Для реальной пачки отраженных сигналов спектральные линии расширяются из-за конечного числа импульсов. Кроме того , практически всегда имеется расширение спектральных линий, вызванное флуктуациями фазы при отражении, флуктуациями скорости объекта радиолокации и другими причинами.
Амплитудно-частотные характеристики устройств ЧПК, исходя из структуры спектра рис.4.11, должны иметь провалы на частотах, кратных .
Аналитические выражения нормированных АЧХ устройств ЧПК с однократным и двукратным вычитанием ( рис. 4.9) имеют вид ; соответственно.
Как видно из рис.4.12, устройство ЧПК с двукратным вычитанием имеет более широкий провал АЧХ в области частот ,кратных ,что позволяет лучше компенсировать последовательности сигналов, имеющие на выходе ФД незначительные изменения амплитуды от периода к периоду
Рис. 4.12 Амплитудно-частотные характеристики устройств ЧПК с однократным и двукратным вычитанием.
.