Главная Промышленная автоматика.

Соответствующее (2.1) выражение для цифрового сигнала

N-1 .

J{n,q]= S 1{т, p+q} h{m, р)

N-1 .

2 l{m,q-p}h{m,p}

, (2.2)

т = 0, 1, 2, Nr-1; = 0, 1, 2, ... описывает процесс цифрового синтезирования апертуры антенны для т-го отсчета по дальности принятого цифрового сигнала i{m, р}, р=0, 1, ... Здесь h{m, р} dig{H{pT,)exp [j2nV\{N/2-pTs)4{lnn)]} - опорная функция в цифровой форме.

В используемых на практике двухступенчатых системах процесс обработки разделяется на два этапа - предварительную фильтрацию:

Рг} = 2 1 [т, Рг N„ + i} кг [i] ;

Рг = 0, 1,2, ... ;А„=Л-;/Л1 и непосредственно цифровое синтезирование:

J{m,q}= У, 1г{т, Рг + q} h,{m, р}

Pi = 0

2 1г {т, q-~Pг} К Pi)

(2.3)

(2.4)

TV.-l

yV2 = yV V„,/гЛт, Pi}= 2 h {т, ргМ.-i).

В каждом из приведенных выше описаний процессов синтезирования использовано выражение либо для интеграла типа свертки (2.1), либо для кольцевой свертки (2.2). Поэтому способ цифровой обработки сигналов при синтезировании апертуры антенны, заключающийся в реализации соотношений (2.1), (2.2) и (2.4), называется способом «прямой свертки» (ПС) в отличие от способа «быстрой свертки» (БС), который рассматривается в § 2.2.

Весь процесс цифрового синтезирования апертуры антенны способсм ПС при двухэтапной обработке сигналов можно описать следующим единым выражением:

J {m,q] =

2 hi{m,Pi} 2 \{п.Р+{я + Рг)п}К{р)

p, = 0 p=0

(2.5)

В соответствии с этим структурная схема ЦСО принятого сигнала %{т, р) имеет вид, изображенный на рис. 2.1. Функционирует она следующим образом.

Сигнал g{m, р) с выхода АЦП (рнс. 2.1) в каждом периоде зондирования Р распределяется по Nr каналам дальности в соответствии с номером отсчета




т = 0

Рис, 2.1. Структурная схема цифровой системы при обработке способом прямой

свертки

по дальности т. Далее в каждом т-м канале дальности реализуется соотношение (2.5) с помощью последовательно соединенных ПФ и ФС.

ii ПФ выполняются операции, описываемые соотношением (2.3), для чего в состав ПФ включены умножитель (х) и сумматор (2) комплексных сигналов, а также постоянная память весовой функции ПФ fii{p} и оперативная память для хранения выходных отсчетов сигнала pi} (Память I). Формирование

отсчетов выходного сигнала ПФ происходит одновременно во всех Nr каналах дальности. Сформированные отсчеты выходного сигнала ПФ поступают в память ФС (Память II). Если эту память рассматривать для Лг каналов (рис. 2.2), то запись сигнала в такую общую память производится строками по дальности.

В памяти ФС хранится Мг отсчетов выходного сигнала ПФ. Считывание сигнала из этой памяти производится строкой по азимуту (рис. 2.2). После реализации операции (2.4) над считанным сигналом формируется один отсчет сигнала РЛИ. Этот процесс иллюстрируется рис. 2,3.

При поступлении нового отсчета выходного сигнала ПФ нулевой стечет в памяти ФС «стирается», все остальные сдвигаются на один шаг в сторону нулевого, новый отсчет записывается в освободившуюся ячейку, и реализация (2.4) повторяется. Так шаг за шагом образуется строка изображения по азимуту (рис, 2.3).

Для реализации соотношения (2.4) в состав ФС кроме оперативной памяти сигналов Pi) (рис. 2.1) включены умножитель и сумматор комплексных сигналов, устройство вычисления модуля (\-\), а также постоянная память опорной функции h2[m, pi}. С выхода ФС сигнал РЛИ /{т, q) поступает в ЦСИ строками по дальности. Таким образом, по мере полета ЛА строка за

Одщая память ФС

im,p,}

т = 0 I

Записи

КО 123

•Nfl Считывание

Рнс. 2.2. Схема расположения отсчетов сигнала в памяти ФС



1} = 0 1 2 S

"7

Отсчеты сигнала

Г-Н -----

Отсчеты опорной функции

\т,р,\.

Рис. 2.3. Схема формирования отсчетов сигнала РЛИ прн обработке способом

прямой свертки

Строки РЛИ

Полоса об юра

строкой формируется РЛИ полосы местности. Этот процесс иллюстрируется рнс. 2.4.

Способ формирования РЛИ в РСА, когда на каждом интервале синтезирования в результате одного цикла обработ- лзп . L ки сигналов образуется одна строка

РЛИ по дальности, а далее по мере по- „ „ ,

„. „ Рис. 2.4. Схема формирования

лета ЛА строка следует за строкой, на- рли при обработке способом пря-зывается построчным. ЦСО, обеспечиваю- мой свертки

щая формнрованне одной строки РЛИ по

дальности в процессе одного цикла обработки на интервале синтезирования, называется однолучевон.

Расчет параметров ЦСО при обработке сигналов способом прямой свертки опирается иа заданную разрешающую способность РСА рхр по азимуту. В связи с тем, что на втором этапе весовая функция всегда неравномерна, разрешающая способность рх, соответствующая равномерной весовой функции, оказывается выше реальной

Px = Xro/{2L)=pxp/k2, (2.6)

где 2> 1 - коэффициент расширения СДН, обусловленного неравномерностью весовой функции второго этапа. С учетом этого шаг дискретизации сигнала РЛИ целесообразно выбирать в соответствии с условием

Ах = А.=рх. (2.7)

Такой выбор, с одной стороны, обеспечивает равномасштабность изображения по азимуту и дальности, поскольку расстояние между отсчетами сигнала РЛИ по азимуту и дальности одинаково, а с другой стороны, как это следует из (1.76), позволяет полу-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [16] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0.0043