Жұмыстың қойылымы. Радиолакациялық бақылау мен бағытталу кешенін талдау үшін әртүрлі нысандарды таңдап оларға үлгі

Радиолакациялық бақылау мен бағытталу кешенін талдау үшін әртүрлі нысандарды таңдап оларға үлгі құру. Сонымен қатар радиолокациялық станцияның тактика-техникалық сипаттамаларын түсіндіру, таңдау және оны есептеу.

Радиолокацияда қолданылатын модуляция түрлеріне қысқаша сипаттама

Фазалық модуляция

Кез – келген нысанды белгілеу үшін оны бұрыштық өзгерісін анықтап алу қажет. Сондықтан да радиолокацияда фазалық модуляция кеңінен қолданылады.

Фазалық модуляция (ФМ) – тербеліс процессіндегі тербеліс фазасының уақыт бойынша мақсатты өзгерісі 2.1 суретте көрсетілген.

 

, с

 

 

Сурет.2.1 – Фазалық модуляцияланған сигнал

Бұл суретте штрихпен берілген сызық – тасымалдаушы жиілік; бір периоды ғана көрсетілген сызық – модуляциялаушы дабыл; қалың сызық – модуляцияланған дабыл.Фазалық модуляция кезінде таратушы тербеліс амплитудасы тұрақты болып қала береді, ал таратушы тербелістің толық фазасы модуляциялаушы кернеумен мына қатынас бойынша байланысты

 

 

мұнда – модуляциялаушы кернеу мен қорытқы фазалық модуляцияланған тербелістің толық фазасының қосымша өсімшесі арасындағы қатынасты сипаттайтын пропорционалдық коэффициенті;

– бастапқы фаза;

– таратушы тербеліс жиілігі;

Гармоникалық заң бойынша фазалық модуляцияланған кезде модуляциялаушы кернеудің мәні

 

 

мұнда – модуляцияланған тербеліс амплитудасы;

– модуляция процессінде өзгеріске ұшырайтын тербелістің толық фазасының құраушысы.Фаза бойынша модуляцияланған тербелістің жиілігі тербелістің толық фазасының уақыт бойынша алған туындысы болып табылады

 

мұнда

 

Фаза өзгерісінің амплитудасы бұрыштық модуляция индексі немесе фаза девиациясы деп аталады. Гармоникалық модуляция кезінде модуляция индексі m болатын фазалық модуляцияланған тербеліс толығымен жиілік девиациясы болатын жиіліктік модуляцияланған тербеліспен сәйкес келеді. Фазалық және жиіліктік модуляция арасындағы айырмашылықты жиілік спектрлерінен байқауға болады:

– фазалық модуляция кезінде модуляция индексі модуляция жиілігінен тәуелсіз, яғни m = const, ал жиілік девиациясы модуляция жиілігіне пропорционал, яғни ;

– жиіліктік модуляция кезінде жиілік девиациясы модуляция жиілігінен тәуелсіз, яғни , ал модуляция индексі модуляция жиілігіне кері пропорционал, яғни m = / .

Фазалық модуляцияланған тербелістің спектрі гармоникалық дабылмен модуляцияланғанның өзінде таратушы тербеліс жиілігінен симметриялы түрде қалып тұратын шексіз бүйір құраушыларынан тұрады. Бүйір құраушыларының амплитудасы бірінші ретті біртекті Бессель функциясы арқылы өрнектеледі

 

 

мұнда – модуляцияланбаған тербеліс амплитудасы.

Осыған байланысты, фазалық модуляция кезінде дабыл шексіз жиіліктер жолағын алып жатады. Фазалық модуляцияланған тербелістің спектр энергиясының көп бөлігі шектелген жиіліктер жолағында жинақталады. Модуляция индексінің аз мәнінде (m << 1) спектрдің негізгі энергиясы спектріне жинақталады, мұнда – фаза өзгерісі функциясының спектрінің ең жоғарғы жиілігі.

 

 

Фазалық манипуляция

Фазалық манипуляция-екілік жүймен берілетін ақпараттық сигналдың 0 немесе 1 түріне байланысты тасушы сигналдың фазасының 180⁰ қа өзгеруі.Манипуляцияның бұл түрін жүзеге асыру басқаларына қарағанда қиынырақ, алайда бұл әдістік бөгеуілге тұрақтылығы жоғары.

ФМ әдісінің негізгі кемшіліктерінің бірі фазалық детектордағы (манипуляцияланған сигналдан ақпараттық сигналды бөлетін құрылғы)

кері жұмыс эффектісі яғни бір символдағы қателік, қалған символдардың барлығын қате детектірлеуге әкеліп соғады. Бұл кемшілік салыстырмалы фазалық модульяция әдіснде кезікпейді.

ФМ әдісінің келесі кемшілігі – фаза манипуляцияланған сигналды өткізу үшін өткізу жолағы кең болуы қажет.

Практикада квадраттық, төрттік сегіздік салыстырмалы ФМ жиі қолданылады. Бұл сигналдар ақпарат таратудың жоғары жылдамдығын қамтамасыз етеді және радиобайланыс, фазалық телеграфия, күрделі сигналдарды қалыптастыруда қолданылады.

 

 

1.сурет – Қарапайым және квадраттық ФМ сигналдарының векторлық диаграммасы

ФМ әдісінде жұлдызшаның барлық нүктелері бірлік шеңбердің бойында орналасады. Қарапайым ФМ 1 - бит ақпаратты, ал квадраттық ФМ 2 - бит ақпаратты кодтайды.

Квадраттық ФМ модуляторының құрылымдық сұлбасы:

 

 

сигналы былай анықталады:

 

.

Салыстырмалы ФМ әдісінің де кемшіліктері бар, олар:

-байланыс орнатылған кездің басында есеп жіберілуі тиіс;

-қателік екі есе ұлғаиуы;

-цифрлы ағында екілік қателер пайда болады, соның әсерінен түзетуші кодтарды таңдау қиынға түседі;

-қарапайым ФМ – ға қарағанда салыстырмалы ФМ моделін құру қиынға түседі.

ФМ жүйесін жүзеге асыру үшін арнайы синхросигнал (маркерлі сигнал) жіберілуі тиіс, ол символдардың біреуне сәйкс келеді, мысалы «0» - ге.ФМ жүйесін жүзеге асырудың келесі жалпы арнайы шығыны (избыточность) бар кодтарды қолдану, ол символдарды инвертизациялау түріндегі қателерді табуға көмектеседі. Мұның барлығы белгілі бір шығындарға әкеліп соғады: энергетикалық, жылдамдықты (скоростной) аппаратуралы. Сондықтан қарапайым немесе салыстырмалы ФМ түрлерін таңдау кезінде олардың кемшіліктері мен артықшылықтарын ескеру қажет.

КАМ-16 және ФМ-16 сигналды жұлдызшаларының орналасуын салыстырсақ, КАМ кезінде жұлдызша нүктелері арасындағы қашықтық , ал ФМ кезінде: , яғни КАМ кезінде d-арақашықтығы ФМ-ға қарағанда алшақ болады.