Селекция сигналов движущихся целей

Выше было показано, что физической основой для селекции сигналов движущихся целей является эффект Доплера. При движении воздушного объекта и наличии радиальной составляющей скорости происходит изменение фазы отраженного сигнала относительно излученного. Следовательно, разность фаз сигналов излученных и отраженных, при наличии частоты Доплера, изменяется от периода к периоду (для неподвижных объектов такого нет).

Соотношение фаз сигналов может быть выявлено фазовым детектром. На рис.4.83 изображены сигналы на выходе фазового детектора для неподвижных и подвижных объектов.

Сравнивая импульсы движущихся и неподвижных объектов, можно сделать заключение, что основным отличием временных функций, соответствующих этим последовательностям, будет наличие переменной составляющей в сигнале движущегося объекта.

Следовательно, для селекции движущихся целей необходимо компенсировать на выходе фазового детектора импульсные последовательности с постоянной амплитудой или подавлять в спектре сигнала все гармоники частоты повторения nF_n.

Структурную схему системы СДЦ можно представить в виде, изображенном на рис.4.84.

Система состоит из двух частей: когерентно-импульсной аппаратуры (КИА) и компенсационной аппаратуры (КА). Основу КИА составляют фазовый детектор и когерентный гетеродин (рис.4.85).

Компенсационная аппаратура (рис.4.86) обеспечивает сравнение амплитуд сигналов через период повторения импульсов (метод сравнения по огибающей), что сводится к череспериодной компенсации.

Сигналы после фазового детектора без задержки (прямой канал) и с задержкой на период повторения (задержанный канал) поступают на устройство вычитания (УВ), так что образуется функция

.

При вычитании одинаковые по амплитуде импульсы компенсируются, а импульсы разной амплитуды дают нескомпенсированные остатки. Полярность остатков различна и при дальнейшей обработке в двухтактном детекторе (Д) формируется последовательность импульсов одной полярности.

Оптимальная характеристика для приема сигнала на фоне небелого шума определяется следующим образом

(4.48)

где g(f) – спектральная плотность мощности сигнала;

N(f) - спектральная плотность мощности шума;

- частотная характеристика фильтра.

Условия оптимальной обработки могут быть реализованы, если последовательно включены оптимальный фильтр для одиночного импульса пачки, гребенчатый фильтр накопления и гребенчатый фильтр подавления составляющих спектра помехи (рис.4.87).

Первые два фильтра обеспечивают оптимальную обработку импульсов пачки на фоне белого шума, последний режекцию помехи. Порядок включения фильтра ГФН и ГФП может быть изменен, так как произведение амплитудно-частотных характеристик при этом не меняется. С выхода фильтров напряжение подается на детектор.