Методы кодирования и декодирования сигналов

Опознавание своих объектов происходит в процессе обнаружения. Это означает, что в линии РЛО опознавание должно производится за время нахождения объекта в пределах диаграммы направленности антенны запросчика. Междупериодное накопление повышает вероятность обнаружения отметки опознавания, но для её формирования необходимо, чтобы линия запрос – ответ срабатывала на каждом периоде. Следовательно, кодирование сигналов должно осуществляться так называемыми «быстрыми кодами».

Необходимость кодирования сигналов в системе РЛО обусловлено следующими причинами:

1.Увеличение количества информации о воздушных объектах.

2.Повышение надежности работы линий опознавания за счет снижения вероятности ошибочного запуска ответчиков помехами.

3.Повышение имитоустойчивости системы опознавания.

Снизить эффективность системы радиолокационного опознавания про­тивник может двумя путями: подавить систему помехами или имитировать действующие в системе ответные коды сигнала. Высокая имитоустойчивость достигается применением достаточно сложного кодирования запросных и ответных сигналов.

В системах активного запроса и ответа (САЗО) применяются следующие виды кодирования:

1. Амплитудное кодирование, при котором формируются амплитудно – модулированные импульсы (АМИ).

2. Импульсно – частотное кодирование (ИЧК).

3. Бинарное кодирование (БК), частным случаем которого является импульсно – временное кодирование (ИВК).

4. Частотно – временное кодирование(ЧВК).

На рис.4.227 изображены различные виды кодирования.

Амплитудно – модулированные импульсы представляют собой высокочастотные колебания на частоте , длительностью , модулированные по амплитуда гармоническим колебанием кодовой частоты

, (4.123)

где m – коэффициент амплитудной модуляции.

Параметрами АМИ является кодовая частота .

Декодирование заключается в определении соответствия частоты модуляции его огибающей действующему коду.

Для надежного выделения кодовой частоты необходимо иметь 10 – 15 периодов колебаний. Следовательно минимальная кодовая частота:

При детектировании с сохранением закона модуляции необходимо осуществить обработку на промежуточной частоте в полосе

Для надежного различия сигналов с соседними кодовыми частотами их разность должна выбираться из условия неперекрытых первых лепестков боковых составляющих спектра:

Повышение кодовой частоты ведет к расширению спектра сигнала, что увеличивает требования к широкополосности тракта обработки.

Максимальное число кодов определится следующим образом:

. (4.124)

Увеличение числа кодов при заданных и может быть получено за счет увеличения длительности , что в свою очередь снижает скорость опознавания.

При использовании амплитудного кодирования ответных сигналов (ам-плитудно-модулированных импульсов - АМИ) в процессе дешифрации прове­ряется соответствие принятой кодовой частоты F_k частоте Fj, установленной по ключу. Проверка может быть выполнена с помощью набора переключаемых фильтров и порогового устройства (рис.4.228).

Рис.4.228.Схема проверки соответствия кода принятого

сигнала ожидаемому

Импульсно – временной код (ИВК) – это последовательность импульсов, временные интервалы между которыми являются параметрами кода. Первый импульс последовательности называется маркерным. Он фиксирует начало комбинации и может отличаться от остальных. Остальные импульсы размещаются на фиксированных временных позициях относительно маркерного импульса.

Кодовые комбинации могут выбираться двумя способами. При первом способе отбираются те комбинации, которые содержат i импульсов на n-1 позициях(кроме маркерного). Число таких комбинаций:

. (4.125)

При втором способе кодирования отбираются все возможные комбинации, содержащие на n-1 позициях от i=1 до (т-1) импульсов.

 

Число таких комбинацией:

. (4.126)

Декодирование ИВК может производится двумя способами. При первом способе факт дешифрации фиксируется в результате проверки наличия импульса на тех сигнальных позициях, на которых они должны быть. Такая проверка может быть выполнена, например, с помощью многоотводной линии задержки (ЛЗ), к отводам которой подключены схемы совпадения, открываемые в соответствии с действующим кодом ключа (рис.4.229)

 

Рис.4.229.Дешифрация ИВК

 

При втором способе осуществляется проверка наличия импульсов на тех позициях, где они должны быть, и их отсутствие там, где их быть не должно. При этом в схему дешифрации дополнительно вводят функциональные узлы «ИЛИ» и «НЕ», которые обеспечивают дешифрацию только в том случае, если импульсы есть на всех необходимых выводах и отсутствуют на всех свободных.

Дешифрация ответного сигнала, закодированного частотно – временным кодом, заключается в проверке временной расстановки и частоты кодовых радиоимпульсов. При использовании двух частот в составе кода, дешифрация реализуется путем создания двух частотных подканалов обработки. Разделение сигналов по подканалам осуществляется фильтрами сосредоточенной селекции. На выходах каналов могут быть установлены многоотводные линии задержки, выходы которых подключены к схемам совпадения. Схема дешифрации изображена на рис.4.230.

 

Рис.4.230 Схема дешифрации ответного сигнала, закодированного частотно-временным кодом