Решение:
В данном случае x1(t)=1, поэтому х2(t)=x(t). Таким образом, СФ должен иметь импульсную характеристику, зеркальную сигналу x(t), только на промежуточной частоте. Схема КФО поэтому должна включать когерентный накопитель пачки радиоимпульсов на fпр, т.е. иметь, например, вид
21 · 1
АЧХ СФ является следующей
3.2. Расчет параметров схем корреляционно-фильтровой обработки сигналов
Вопрос: Чем определяется АЧХ фильтра, согласованного с сигналом x2(t)?
Ответ: АЧС сигнала.
ЗАДАЧА № 3. Определить полосу пропускания фильтра для схемы, синтезированной в задаче № 1.
Решение:
Полоса пропускания фильтра Пф определяется шириной спектра сигнала Пс, поступающего на фильтр (x2(t).
Для рассматриваемого случая
Поэтому Пф = Пс и Пф = 50 Гц.
Обратить внимание курсантов на параметры LC - фильтров, определяющие Пф (добротность контура).
ЗАДАЧА № 4. В РЛС используется корреляционно-фильтровая обработка ЛЧМ радиоимпульса со случайной начальной фазой с девиацией Δfс = 10 МГц. Для обработки сигнала используется фильтр, согласованный с ЛЧМ сигналом с девиацией Δfф = 1 МГц. Изобразить структурную схему устройства обработки с частотной демодуляцией сигнала и определить частоту девиации сигнала обобщенного гетеродина x1(t) и длительность импульса на выходе схемы. Полагать Fд и tз известными.
Решение
1
.
Схема устройства
2. Δfг = Δfc - Δfф = 10 МГц - 1 МГц = 9 МГц, т.о. сигнал обобщенного гетеродина (ОГ) - ЛЧМ сигнал с частотой девиации Δfг = 9 МГц.
3. Длительность импульса на выходе схемы определяется девиацией сигнала, с которым согласован фильтр, т.е. Δfф = 1 МГц и равна
Обратить внимание курсантов на то, что длительность сжатого импульса в схеме с частичной демодуляцией увеличивается по сравнению со случаем согласованной фильтрации исходного сигнала и, тем не менее, разрешающая способность РЛС остается прежней, т.к. происходит общее «растяжение» масштаба времени.
ЗАДАЧА № 5. В РЛС используется ФМ сигнал с кодом ++-+ со случайной начальной фазой. Изобразить схему корреляционно-фильтровой обработки сигнала с полной демодуляцией при известной доплеровской частоте, код сигнала обобщенного гетеродина и определить полосу пропускания фильтра, если длительность парциального радиоимпульса τ0=4 мкс.
Решение:
1
.
Схема устройства
2. Вид сигнала обобщенного гетеродина и его параметры совпадают с аналогичными характеристиками исходного сигнала Хг(t): ++-+, τ0=4 мкс, N=4.
3. Полоса пропускания фильтра Пф определяется АЧС сигнала на его входе Пс.
После полной демодуляции на выходе смесителя будет наблюдаться прямоугольный радиоимпульс без внутриимпульсной модуляции длительностью τи=N. τ0=16 мкс. Ширина спектра такого сигнала Пс= 1/τи= =106/16=60 КГц. Поэтому Пф=Пс=60 КГц.
Отметить особенности технической реализации схемы в практике: обработка на промежуточной частоте, т.е. входной сигнал и сигнал ОГ имеют разные частоты, фильтр (контур) выполняет роль накопителя (интегратора).
Заключительная часть
Подведение итогов. Выставление оценок.
Корреляционно-фильтровая обработка сигналов обладает преимуществами корреляционной и фильтровой обработок, позволяет снизить частоту, на которой обрабатываются сигналы и упростить технически реализацию схем обработки.
Задания и методические указания курсантам на самостоятельную подготовку:
1. Решить задачу №4.
2. Быть готовым к лекции на тему «Временная обработка сигналов на фоне пассивных помех».