68. Дискриминаторы радиолокационного измерителя

С точностью до некоторого слагаемого C, зависимостью которого от параметра можно пренебречь, логарифм отношения правдоподобия описывает алгоритм обработки принятого сигнала в обнаружителе:

С учетом этого алгоритм работы оптимального дискриминатора имеет вид:

Формирование суммы по j означает некогерентное накопление на интервале сигналов , сформированных в дискриминаторе, в инерционных цепях сглаживания, фильтрации и экстраполяции. Переходя к непрерывному времени, получим алгоритм работы оптимального дискриминатора:

(1)

где - обобщенный корреляционный интеграл.

Схема оптимального дискриминатора имеет вид:

В двух каналах дискриминатора осуществляется когерентная обработка принятого сигнала согласованно с ожидаемым ОС (в первом канале) и с производной ожидаемого сигнала по параметру (во втором канале) в соответствии с алгоритмами:

Фазовый детектор выполняет функцию сканирования перемножителя.

Дифференцирование в оптимальном алгоритме (1) можно выполнить приближенно в виде конечных разностей:

В соответствии с этими представлениями возможны два квазиоптимальных алгоритма.

Квазиоптимальный алгоритм работы дискриминатора с двумя расстроенными каналами и вычитанием имеет вид:

(2)

где - результаты когерентной обработки принятого сигнала в устройствах обработки, расстроенных по измеряемому параметру на .

Квазиоптимальный алгоритм с суммарно-разностной обработкой и перемножением имеет вид:

или

где

Соответствующая первому варианту записи алгоритма схема имеет вид

В расстроенных на каналах дискриминатора производится обработка принятого сигнала и формируется сумма и разность результатов обработки с последующим скалярным перемножением на фазовом детекторе.

Рассмотренные квазиоптимальные дискриминаторы по сути реализуют один и тот же алгоритм работы:

Реализация дискриминатора с двумя взаимно расстроенными каналами и вычитанием часто сопряжена с трудностью обеспечения идентичности каналов, отсутствие которой приводит к появлению систематической ошибки измерения параметра. Эту трудность можно преодолеть при реализации дискриминатора с переключением каналов, схема которого имеет вид:

Этот дискриминатор содержит одно устройство обработки с управляемой расстройкой по измеряемому параметру , которая изменяется коммутирующим напряжением K(t) типа “меандр”:

Под действием положительного напряжения K(t) в устройстве обработки вводится положительная расстройка , а под действием отрицательного – отрицательная . Это же коммутирующее напряжение K(t) подается на фазовый коммутатор и устанавливает полярность его выходного сигнала . С учетом инерциальности цепей сглаживания по сравнению с временем переключения опорного сигнала в них формируется ошибка:

74. Эквивалентная спектральная плотность возмущающего воздействия радиолокационных измерителей

Корреляционная функция сигнала ошибки, лежащая в основе определения флуктуационной характеристики дискриминатора, определяется в общем случае выражением:

Наибольший практический интерес представляет спектральная плотность сигнала ошибки при значениях рассогласования , близких к нулю . При этом дискриминатор работает на линейном участке дискриминационной характеристики.

В этом случае корреляционная функция сигнала ошибки:

- нормированная корреляционная функция когерентно накопленного сигнала.

При вычислении спектральной плотности :

1. будем учитывать, что ;

2. будем полагать, что зубцы АЧХ когерентного накопителя (их ширина равна ) и зубцы энергетического спектра ОС (их ширина равна ) являются прямоугольными.

Тогда по определению спектральная плотность СО:

На практике, как правило, при вычислении ошибок удобнее пользоваться не спектральной плотностью сигнала ошибки , а эквивалентной спектральной плотностью возмущающего воздействия , приведенного к входу дискриминатора. При этом исходную эквивалентную схему дискриминатора

можно преобразовать к виду (с учетом работы на линейном участке):

При таком представлении эквивалентная спектральная плотность возмущающего воздействия:

Деление на потому, что вычисляется спектральная плотность мощности возмущающего воздействия: .