Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Обработка сигналов в многоканальных РЛС




Многоканальные системы и многоканальная обработка позволяют существенно повысить возможности РЛС. Основной задачей таких систем является анализ и оценка радиолокационной обстановки. К многоканальным относят РЛС, в которых обработка сигналов производится одновременно в нескольких каналах, каждый из которых предназначен для обработки сигналов, приходящих от цели, расположенной в одном элементе разрешения по дальности, скорости, ускорению, угловым координатам. Информация о дальности, скорости, ускорении и угловых координатах каждой цели в многоканальных РЛС выделяется в результате совместной обработки сигналов, принятых по всем каналам. Среди многоканальных РЛС различают многоканальные РЛС по дальности, скорости, ускорению, пространственно-многоканальные, частотно-многоканальные. В многоканальных по дальности РЛС сигналы поступают от различных элементов дальности последовательно во времени, при этом отпадает необходимость в обзоре по дальности. Каждому элементу разрешения по дальности соответствует свой канал.

В многоканальных по скорости РЛС устанавливается набор фильтров, перекрывающих возможный диапазон изменений частоты Доплера.

Пространственно-многоканальные РЛС имеют несколько точек приема и излучения сигналов, разнесенных определенным образом в пространстве. В таких РЛС для обеспечения требуемой скорости изменения положения луча применяются ФАР.

В частотно-многоканальных РЛС имеются несколько каналов излучения и приема, настроенных на различные частоты и использующих одинаковые или различные законы модуляции. Все каналы работают параллельно и формируют луч, в пределах которого излучаются колебания различных частот. К многоканальным по частоте РЛС относятся и РЛС, в которых формируются несколько лучей, в каждом из которых излучаются колебания только на своей частоте.

В многоканальных РЛС сигналы в каждом из приемных каналов отличаются один от другого в зависимости от пространственного положения каждого из каналов. Поэтому принимаемый сигнал является пространственно-временной функцией и при выполнении корреляционной или фильтровой обработки для максимизации отношения сигнал–шум, требуется кроме временных параметров учитывать пространственные координаты цели, заложенные в принимаемом сигнале.

Физический смысл пространственно-временной обработки в многоканальной РЛС на фоне собственных шумов состоит в том, что в направлении на цель формируется максимум суммарной ДНА всех приемных каналов. В результате энергия принимаемого сигнала будет максимальной, а, следовательно, и максимальным будет отношение сигнал–шум.

Пространственно-временная обработка принимаемых сигналов состоит в формировании в каждом приемном канале корреляционного интеграла

, (10.13)

где хi(t) – сигнал на выходе i-го приемного канала;

soi() – опорный сигнал, подаваемый на коррелятор i-го приемного канала;

a, b – углы, характеризующие направления прихода волны в азимутальной и угломестной плоскостях;

Da, Db – угловая расстройка опорного сигнала по отношению к направлению прихода отраженного сигнала.

Дальнейшая обработка предполагает суммирование выходных сигналов каждого из корреляторов. Опорные сигналы формируются с учетом информации о дальности, скорости, взаимного расположения антенн и целей относительно них. Аналогичным образом строится многоканальный пространственно-временной согласованный фильтр (СФ), выходной сигнал которого

, (10.14)

где – импульсная характеристика СФ в i-ом приемном канале.

В пространственно-многоканальных РЛС наиболее простой является раздельная обработка принимаемых сигналов, выполняемая в два этапа. На первом этапе сигнал подвергается обработке с помощью пространственно-временного СФ или пространственного коррелятора, а на втором – временной обработке. В результате пространственной обработки происходит переход от многих пространственных каналов к одному. На втором этапе реализуется последующая временная обработка. На рис.10.15 изображена схема многоканальной РЛС с корреляционной обработкой сигналов.

Пространственная обработка сводится к весовому суммированию сигналов, принимаемых в каждом из каналов РЛС. Компоненты сигналов с большим отношением сигнал–шум усиливаются в большей степени, чем с меньшим. Такое весовое суммирование позволяет увеличить отношение сигнал–шум на выходе пространственного коррелятора, что соответствует образованию суммарной ДН приемной антенны в направлении на цель.

Перемножители в приведенной схеме могут быть заменены регулируемыми усилителями, коэффициенты передачи которых равны f1(a), f2(a), …, fN(a). Временная обработка выполняется с помощью коррелятора или СФ так же, как и в одноканальных РЛС.

Пространственная обработка может быть реализована с помощью пространственной согласованной фильтрацией. В этом случае пространственный СФ представляет собой набор фазовращателей – по одному в каждом канале, с помощью которых осуществляется фазирование напряжений сигналов в каналах. Далее напряжения с выходов фазовращателей суммируются. Структурная схема такой РЛС изображена на рис.10.16.

 

Согласованный фильтр может быть выполнен и по другой схеме, если в каждый приемный канал включить регулируемые усилители с коэффициентами передачи fi(a).

Если параметры принимаемого сигнала и помех известны точно, то необходимо проводить их оценку, и на основе оценок параметров формировать опорный сигнал пространственно-временного коррелятора и импульсную характеристику оптимального пространственно-временного фильтра. Поскольку параметры принимаемого сигнала и помех случайным образом меняются во времени, системы их оценки должны строиться как следящие измерители.

Многоканальные системы обработки сложнее, чем одноканальные, однако позволяют решать целый комплекс задач, невыполнимых для одноканальных РЛС.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-10-20; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 3278 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Вы никогда не пересечете океан, если не наберетесь мужества потерять берег из виду. © Христофор Колумб
==> читать все изречения...

2297 - | 2117 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.