Главная Промышленная автоматика.

в области цифровой обработки сигналов РЛИ представляет собой модуль ДПФ результата перемножения сигнала и опорной функции:

J{tn, q) =

{m, k}h{m, k}exp{--}2nkq/N)

(2.38)

где m = 0, 1, 2,..., jVr-1. Для вычисления ДПФ применяется алгоритм БПФ, при котором обычно q=-N/2,..., -1,0, 1.....N/2-1

[14]. В случае использования двухступенчатой ЦСО предварительная фильтрация описывается соотношением (2.3), а в ФС реализуется выражение

J {т, q] = ""gll {m, k] h, {in, k) exp (-j 2я kqlN. , (2.39)

где q = -N2l2,... , -1, 0, 1,..., iV2/2-I.

Процесс цифрового синтезирования апертуры антенны в целом при обработке сигналов способом ГА в двухступенчатой ЦСО описывается соотношением

J (m, q) =

iV-l

2 К {rn, k} exp (- j 2л kq/N,) I {m, kN + i] h, {i]

A=0 1=0

(2.40)

где й = 0, I, 2,..., N2-I. Соответствующая этому выражению структура ЦСО показана на рис. 2.12.

Распределение принятого сигнала g{m, р) по каналам дальности при рассмотренном способе обработки осуществляется так же, как и в случае обработки способом ПС и БС. Работа и структура ПФ также аналогичны рассмотренным ранее способам. Следует, однако, сразу же подчеркнуть, что .одноканальный ПФ из-за больших шумов дискретизации при обработке способом ГА прак-


Рнс. 2.12. Структурная схема цифровой системы при обработке способом гармонического анализа



Рис. 2.13. С.хе.ма формирования отсчетов сигнала РЛИ при обработке способом гармонического анализа

0 12 3

Отсчеты сигнала РЛИ


отсчеты \ опорной 1

nttttni

функции \

1 Прямое БПФ 1

Отсчеты Входного сигнала

xxxxxxxxl

Отсчеты -

сигнала В памяти ЦСО

тпмески не используется и для расширения полосы пропускания ПФ в данном случае нередко применяется неравномерная весовая функция на первом этапе. Наряду с этим в ряде случаев обработки сигналов способом ГА оказывается целесообразным исключение ПФ из структуры ЦСО. При этом цифровой сигнал %{т, р) с АЦП поступает непосредственно в память ФС.

Независимо от того, имеется ли в ЦСО ПФ и каким образом он построен, процесс обработки в ФС заключается в следующем. В память ФС записывается N2 отсчетов сигнала, относящи.хся к одному интервалу синтезирования (рис. 2.13). Зафиксированный в памяти сигнал умножается на опорную функцию, и результат перемножения поступает в процессор БПФ. Комплексный сигнал с выхода процессора направляется в устройство вычисления модуля, на выходе которого формируется N2 отсчетов сигнала РЛИ.

Как и при других способах обработки, сигнал в память ФС в данном случае записывается строками по дальности, а считывается строками по азимуту. В результате одного цикла обработки сигнала па одном интервале синтезирования в каждом канале дальности формируется целая строка РЛИ. Этот процесс иллюстрируется рис. 2.13. При этом образуется парциальный кадр с .\V строками.

Далее хранимые в памяти ФС Лг отсчетов сигнала полностью обновляются, и в результате нового цикла обработки сигнала на другом интервале синтезирования образуется новый парциальный кадр и т. д. Таким образом, при обработке сигналов способом Гармонического анализа ЦСО является многолучевой, а РЛИ формируется по кадрам. Принцип покадрового образования РЛИ при обработке сигналов способом ГА показан на рис. 2.14.



Парциальиыз иадры

Полоса одзора

Строка РЛИ \\(U/ па дальности Хш,

Рис. 2.14. Схема формирования РЛИ при обработке сигналов способом гармонического анализа


Рис. 2.15. Взаимосвязь интервала синтезирования и строки изображения

Главным отличием способа гармонического анализа от способов ПС и БС является то, что при ГА в результате обработки сигнала на одном интервале синтезирования формируется не один, а Аг отсчетов сигнала РЛИ. Каждый отсчет сигнала изображения в парциальном кадре соответствует определенной доплеровской частоте демодулированпого сигнала. Поскольку цифровой сигнал РЛИ является результатом ДПФ, то шаг между его отсчетами по частоте А/дпф определяется длительностью анализируемого сигнала, т. е. временем синтезирования апертуры антенны 7:

А/дп..!/?-, (2.41)

и соответствует шагу по доплеровской частоте м в преобразовании (2.36). Используя (2.36) и (2.41), можно найти шаг Аг между отсчета.ми РЛИ по координате изображения х- Из соотношения 2КпДд,.г/(Яг„0=А/дпф следует, что

Ахг=Я/-т/(2К„7)=р, (2.42)

т. е. шаг между отсчетами сигнала РЛИ по частоте 1/7 соответствует пространственному шагу Air по координате РЛИ, равному потенциальной разрешающей способности РСА р.

Из вышеизложенного следует, что при обработке сигналов способом гармонического анализа отсутствует принципиальная необ.ходимость в снижении частоты отсчетов входного сигнала \{т, р\ с целью обеспечения надлежащего шага по РЛИ.

В связи с этим при использовании рассматриваемого способа обработки имеется возможность согласно (2.38) исключить предварительную фильтрацию сигнала \{т, р). Помимо этого способ гармонического анализа обладает и рядом других характерных особенностей.

Так, в частности, совершенно очевидно, что размер строки парциального кадра РЛИ Lc в процессе обработки сигналов способом ГА должен удовлетворять неравенству Lc/mQg-L.





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