Псевдокогерентные РЛС с внутренней когерентностью Излучение

Псевдокогерентные РЛС с внутренней когерентностью • • Излучение. Синхронизатор служит для подачи импульсов запуска всей аппаратуры в одно и тоже время. Модулятор подает питание на магнетрон, он же в свою очередь вырабатывает СВЧ колебания (отрицательный видеоимпульс, т. к. подается на катод). Затем через антенный переключатель (антенно-фидерный тракт) к антенне-излучили. Прием. От антенны к антенному переключателю, а затем через УВЧ, смеситель и УПЧ попадается отраженный сигнал на фазовый детектор. Также с магнетрона на аттенюатор подается тот же сигнал, только с меньшей мощностью. С аттенюатора подается на когерентный гетеродин, чтобы запомнить фазу излученного сигнала. После этого он приходит опять на фазовый детектор. Далее через систему СДЦ и на гребенчатый фильтр подавления (на П-18 вычитающий потенциалоскоп).

Антенна-АП-АФС-УВЧ-УПЧ Защита от ПП в псевдокогерентной РЛС (от передающего устр-ва) • С фазового детектора сигнал попадает на потенциалоскоп, который задерживает сигнал на период следования(в первом периоде запоминает, а во втором сравнивает). Схемы вычитания(двукратные ЧПК). Однократные ЧПК дают коэффициент подавления помехи в 8 -10 раз, двукратные в 12 -14 раз.

• Структурная схема СДЦ с внешней когерентностью • Отличием от внутренней когерентности является то, что мы когерентный гетеродин фазировали зондирующим сигналом через аттенюатор, а здесь фазирование происходит от помехи. Когда излучаем помеху она задерживается на период следования для того чтобы не фазировать когерентный гетеродин с полезным сигналом(а нам надо сравнить фазу когерентного гетеродина и отраженного сигнала). Затем подается на прямой и ортогональный канал (sin, cos) для большего подавления помехи.

Когерентно-импульсная аппаратура (КИА) служит для изменений фазовых различий в амплитудные. СКДВ нужна для остановки помехи от внешних предметов, чтобы получит одинаковые амплитуды.

Структурная схема фильтров СДЦ с когерентным накоплением сигнала Фильтры выделяют ту доплеровскую частоту на которую они настроены. Гребенчатый фильтр подавления (ГФН) подавляет помеху, а затем устройство нормировки на нижних частотах не пропускает. Также мы должны когерентно накапливать сигналы (сложение в фазе). Далее через амплитудный детектор на схему отбора по максимуму накопленная энергия приходит на ИКО.

Рис. 3. 8. Структурная схема системы оптимальной фильтрации сигналов на фоне отражений от пассивных помех Рис. 3. 9. Структурная схема системы квазиоптимальной фильтрации сигналов на фоне отражений от пассивных помех Рис. 3. 10. Структурная схема квазиоптимального ГФП

• На первой схеме оптимальный фильтр одиночного импульса , гребенчатый фильтр подавления и накопление полезного сигнала. • Так как на второй схеме есть детектор будет не когерентное накопление, а когерентным устройством является индикатор. • На третей согласованный фильтр, гребенчатый фильтр подавления(КИА и режекторный фильтр-потенциалоскоп)

а) б) Рис. Структурная схема системы ЧПК однократной (а) и двукратной (б) на видеочастоте Амплитудно-частотные характеристики системы СДЦ с однократным и двукратным ЧПК

Двукратная ЧПК • Гребенка помехи (одной интенсивности) лучше будет входить в гребенчатый фильтр подавления при двукратной ЧПК (на ней значительно шире частотные области). Гребни это сигнал, а впадины это помеха. Недостаток двукратной ЧПК – большая зона слепых скоростей.

вход выход СУММАТОР а) вход Фильтр 1 Фильтр 2 - ∑ выход Фильтр Q б) Рис. 8 Гребенчатый фильтр накопления: а) - на линии задержки с отводами; б) - на узкополосных фильтрах.

• Приходит первый импульс , усиливается и идет на сумматор. Второй импульс задерживается на один период следования, усиливается и также на сумматор(первая схема -как когерентное так и некогерентное накопление) • Схема 2(только когерентное накопление)

1 -ый канал дальности Фильтр FД 1 Ключ 1 Устр. нормировки Фильтр FД 2 Детектор Устр. нормировки Фильтр FД М УПЧ Детектор Устр. нормировки Схема отбора по максимуму Ключ 1 Ключ 2 2 -ой канал дальности Ключ 2 Ключ N N-ый канал дальности Ключ N Генератор импульсов строба Индикатор Импульсы запуска Рис. 9. Обобщенная структурная схема корреляционно-фильтровой системы СДЦ.

• Ключи открывают каналы для когерентного накопления, после чего звенит фильтр и открывается канал и происходит отбор по максимуму. Учитывается доплеровская составляющая и время задержки (не надо регулировать). Дальность регулируется кольцами дальности

Корреляционный обнаружитель сигналов со случайными параметрами Х ∫ КВ детектор Х 1(t)=x(t)cos[ω0 t+φ(t)] y(t) ПУ z 2 x 2(t)=x(t)sin[ω0 t+φ(t)] Х ∫ КВ детектор Рис. 7 z 2′ z 0 β z 1 ″ 2 β 1 z 1′ z 2″ Рис. 8. z 1

• Квадратурный канал позволяет выделить сигнал независимо от фазы. При такой обработке мы на выходе всегда получим сигнал, зависит не от фазы, а от энергии принятого сигнала. Чем больше энергия, тем вероятность обнаружения выше.

импульсная характеристика согласованного фильтра является зеркальным отображением ожидаемого сигнала х(t). x(t) ξ и kсогл(t) ξ t 0/2 t 0 t Рис. 14. Задержка необходима для раскачки фильтра

АЧХ фильтра одиночного радиоимпульса g(f) |kсогл(f)| |g(f)| F 0 Зависимость коэффициента усиления от частоты. Пунктиром обозначен спектр принятого сигнала. Уходя от f 0 коэффициент усиления уменьшается. f

ПРОХОЖДЕНИЕ СИГНАЛОВ И ШУМОВ ЧЕРЕЗ СОГЛАСОВАННЫЙ ФИЛЬТР. где q - параметр обнаружения. Энергия принятого сигнала должна превышать собственные шумы приемника в два раза.

Согласованные фильтры для когерентных пачек радиоимпульсов. τи x(t) Т kсогл(t) t Т τи Т х(t) t Т СФОИ W 0(t) Т . . . Сумматор W(t)

х(t) 0 t W 1(t) 0 W 1(t-Т) t 0 W 1(t-2 Т) t 0 t W(t) 0 • • • t Когерентная пачка с нулевой фазой. Импульсная характеристика – зеркальное отражение сигнала. Фильтр должен быть настроен на частоту зондирующего сигнала. Качка состоит из трех импульсов. Они поступают на сумматор через линию задержки. Произошло когерентное накопление на сумматоре. Характеристика согласованного фильтра – все импульсы в пачке должны ложится в наш согласованный фильтр К ( согл k. СФОИ (f). k н(f)=kн f) (f). k СФОИ(f), 1/MТ f 0 -1/τи f 0 -1/Т f 0+1/Т f 0+1/τи f

Электровакуумный диод АНОД КАТОД Нить накала Участок 1 – напряжение порога проводимости; Участок 2 – возрастание прямого тока; Участок 3 - режим насыщения(отсечки). ВАХ-ДИОДА

. Uвых(t) = Uвх(t) - Uвх(t-Tп). Рис. Устройство вычитающего потенциалоскопа

• С фазового детектора приходят видеоимпульсы на мишень(на сигнальную пластину – микро емкость), на которой разворачивается спираль. Есть первичный луч, выбивая электроны образуется вторичный. При поступлении положительного видеоимпульса вторичный поток будет меньше (положительные притягивает электроны – наступает изменение равновесного состояния мишени. Это изменение выделится потенциалоскопом. Модулирующий электрод нужен для модуляции луча с частотой 6 МГц для разделения вход с выходом. Приходит видеоимпульс, а выделяется радиоимпульс(его надо детектировать).

Лампа бегущей волны (а); группирование электронов (б). . Схема движения электронов и поля в лампе обратной волны.

• У лампы бегущей волны очень большой коэффициент усиления. Приходит сигнал. (уравнять скорость электрона и сигнала – взаимодействие максимальное) Усиление достигается за счет движения электронов от катода к аноду. За счет спирали достигается максимальное взаимодействие, электромагнитное поле наводит колебания. Шаг спирали и диаметр выбирается таким образом, чтобы обеспечить максимальное взаимодействие. Положительная полуволна ускоряет, отрицательная замедляет. На выходе возникает сгусток энергии, который повторяет исходный сигнал с достаточно мощной энергией.