Главная Промышленная автоматика.

чить надлежащую полосу пропускания ПФ при реализации способа ЧС:

fno = tn/p.x-. • (2.8)

Помимо этого при указанном выборе шага дискретизации всегда гарантируется более одного (а именно, /г2>1) отсчетов сигнала РЛИ на элемент заданного разрсшеппя по азимуту рр-

Следует сразу же отметить, что при обработке сигналов способом ПС одноканальный ПФ, в котором реализуется способ частичного суммирования, обеспечивает достаточно высокое качество РЛИ. При этом основные соотношения, определяющие число отсчетов сигналов, имеют вид:

для входного сигнала на интервале синтезирования:

N = LyVn;

для отсчетов, накапливаемых в ЧС:

Ni = Ni = pxfJVn; для выходного сигнала ПФ на интервале синтезирования:

N2 = N2 = NJNi = L/px. (2.9)

Соотношение (2.9) устанавливает наименьшее на возможных количество отсчетов сигнала ПФ на интервале синтезирования N2, которое при ЧС обеспечивает полосу ПФ (2.8). Это количество часто называется минимальным и используется для расчетов при введеннп неравномерной весовой функции в ПФ или нескольких каналов ПФ.

При одноканальном ПФ частота дискретизации РЛИ равна ширине полосы ПФ:

/и = Д/пФ- (2.10)

В тех же довольно редких случаях, когда приходится использовать многоканальный ПФ, ширина его полосы остается такой же:

а частота дискретизации сигнала РЛИ увеличивается в rii раз:

/„ = п,Г, = «,Уп/рх. (2.11)

Увеличение частоты дискретизации вызывает рост числа отсчетов сигнала ФС на интервале сннтезированпя:

N2 = niN2, (2.12)

а также уменьшение шага дискретизации РЛИ:

A = pjn,. (2.13)

Отметим, что использование многоканального ПФ позволяет повысить качество РЛИ путем увеличения числа отсчетов сигнала РЛИ, приходящихся на элемент разрешения, и уменьшения посредством этого шумов дискретизации. Взвешенное суммирование в многоканальных ПФ при обработке сигналов способом



ПС используется очень редко. Это объясняется хорошим подавлением шумов дискретизации при более простом способе предварительной фильтрации, а именно, способе ЧС.

Основными обобщающими характеристиками ЦСО являются емкость (объем) памяти и быстродействие (скорость выполнения операций). Емкость памяти, как обычно, измеряется в двоичных единицах информации (битах), а быстродействие в ЦСО РСА удобно измерять количеством комплексных операций в единицу времени.

Объем постоянной памяти ЦСО, к которой относятся память весовой функции ПФ и память опорной функции ФС, обычно оказывается значительно меньше объема оперативной памяти, в которой хранится отраженный цифровой сигнал. Объясняется это тем, что, с одной стороны, память весовой функции по емкости очень мала или вовсе может отсутствовать. С другой - память опорной функции можно заметно уменьшить, используя одну и ту же опорную функцию для ряда отсчетов сигнала по дальности.

Такая возможность следует из слабой зависимости закона изменения фазы (1.14) отраженного сигнала от наклонной дальности Го. Так, если опорная функция рассчитана на дальность Го, а отраженный точечной целью сигнал соответствует дальности го + гэт, то разность фаз на концах интервала синтезирования (f,, в соответствии с (1.14) можно вычислить по формуле

I L V , \ 1

2"

При условии, что Гигп, справедливо приближенное соотношение

откуда следует rn~lr\(f„l(nL).

Если допустимым значением разности фаз фп считать л/16, что вполне оправдано [1], и учесть возможность отклонения дальности относительно Го в обе стороны, то ширина полосы по дальности г„, в пределах которой можно использовать одну и ту же опорную функцию, может оцениваться исходя из условия

/-„5£яг2о/(412)=р2,/я. (2.14)

Здесь Го трактуется как наклонная дальность до середины полосы шириной Гп- При этом число отсчетов сигнала по дальности Лф, для которых может быть использована одна и та же опорная функция, вычисляется по формуле Ыф = Гп/Аг, а при выполнении условия (2.7) по формуле

Мф = рх/Х. (2.15)

Нередко оказывается возможным обойтись всего несколькими (а иногда и одной) опорными функциями для получения РЛИ во всей полосе обзора.



Емкость оперативной памяти ПФ M\ = 2nil\Nr. Здесь коэффициент «2» позволяет учесть наличие двух составляющих (действительной и мнимой) сигнала, ah - число разрядов двоичного представления сигнала на выходе ПФ.

Значительно более емкой является память второго этапа:

M2=-2N2UNr>Mj, (2.16)

поскольку п\<Ы2. Общая емкость оперативной памяти ЦСО при обработке сигналов способом ПС включает память обеих этапов:

ЛГпс =Mi+M2 = 2UNr{ni+N2). (2.17)

В качестве оценки требуемого быстродействия ЦСО при исследованиях и разработке ЦРСА, как указывалось ранее, часто используется количество комплексных операций умножения и сложения, необходимое для получения одного отсчета сигнала РЛИ [29, 31]. В общем случае на первом этапе обработки для получения N2 отсчетов сигнала на выходе ПФ нужно произвести NiN2 операций как умножения, так и сложения:

/?.= (Л1Л2)умн-1-(Л,Л2)сл, (2.18)

где Ri - общее количество операций умножения и сложения комплексных чисел в ПФ.

В случаях, когда в ПФ используется равномерная весовая функция, операции умножения из (2.18) исключаются.

Требуемое количество операций сложения и умножения в ФС на втором этапе обработки

/?2= (A/2)y„„-f (Л2)сл= («1Л/2)умн +(«1Л2;сл.

Поскольку в абсолютном большинстве случаев в ПФ нет смысла использовать неравномерную весовую функцию, то общее число операций на один отсчет сигнала РЛИ при обработке сигналов способом ПС R ПС можно определить соотношением

/?ПС =/?1+/?2« (А2)умн4- (Л2(Л1+1))сл.

Следует отметить, что умножение комплексных чисел - операция значительно более сложная, чем их сложение. Поэтому часто при оценке быстродействия ЦСО операции сложения не учитывают. В таком случае можно считать, что при обработке способом ПС для получения одного отсчета сигнала РЛИ должно проводиться

Лпс =N2 = nxN2 (2.19)

комплексных умножений. Добавим к сказанному, что при оценке быстродействия операции вычисления модуля обычно не учитывается, поскольку она выполняется по приближенным соотношениям и реализуется достаточно легко и быстро.

При формировании требований по быстродействию исходят из следующих соображений. Строка РЛИ по дальности, состоящая из отсчетов, при обработке сигналов в реальном масшта-





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

0.0035