Главная Промышленная автоматика.

Это условие следует из необходимости в течение всего интервала спнтезнрования облучать участок местности протяженностью /,,, вдоль линии пути (рис. 2.15). При этом потребное число Лс ;исчетов сигнала РЛИ в строке парциального кадра Lc, который следует выносить на экран ЦСИ, определяется соотношением

Лс = 1с/рх (rmQg-L)/px. (2.43)

В реальных условиях число N отсчетов отраженного сигнала la интервале синтезирования всегда оказывается больше, чем допустимое, исходя из (2.43) и подчиняется условию А = Т[з 2TVn/da = 2VnTQg/l=rmQg/px>Nc. При этом длина Ьццф строки кадра БПФ, соответствующая числу отсчетов сигнала на выходе процессора БПФ, часто выходит за раствор реальной антенны. Во всяком случае она всегда оказывается больше возмож-iioii длины парциального кадра Lc (рис. 2.16):

ДПФ =ЛГрхГпг9§=/-т>с.

Избыточные отсчеты сигнала РЛИ Nh = N-NcLlpx=M2 могут ;ь!ть отброшены или использованы для селекции движущихся це-leii (СДЦ).

В тех случаях, когда избыточных отсчетов очень много или длина строки парциального кадра по тем или иным причинам выбирается заметно меньше максимально возможной, при обработке способом ГА так же, как и в случаях обработки способами ПС и БС, используется ПФ. При этом полоса пропускания ПФ определяется не только длиной интервала синтезирования L, но i[ размером строки парциального кадра Lc. Такое утверждение следует из закона изменения фазы Фтг(0 сигнала (2.32), отраженного от точечной цели, расположенной в т-й полоске дальности и имеющей абсциссу Xi=Vnti:

Фшг it) =-2лР„ {t-tiYlikn) Закон изменения частоты fmi(t) для сигнала (2.32)

Li(0 = (1/2л) = 27„(.,-л)/(Хг,) (2.44)

дозволяет вычислить максимальную доплеровскую частоту /гт отраженного сигнала (2.32), которая соответствует положению ЛА .v= L/2 и цели Xi = Lcl2 (рис. 2.17): Um=V(L+U)l[h-i).

Казалось бы, в данном случае вопрос о ширине полосы ПФ должен быть решен однозначно: ширина должна быть по крайней мере в два раза больше максимальной частоты отраженного сигнала /гт. Однако при более тщательном исследовании этого зопроса ответ может оказаться иным.

Рассмотрим типовой вариант получения РЛИ в реальном масштабе времени, когда при пролете интервала синтезирования формируется парциальный кадр с длиной строки, равной длине ин-тсрвала синтезирования: Lc = L. В этом случае frm=2VnL/(Кг,) = "грл-. Можно показать, что ПФ, в котором реализуется спо-



/ СДН У


Рис. 2.16. Размер полной строки кадра БПФ

Рис. 2.17. Взаимное положение ЛА и точечной цели

соб ЧС, с полосой пропускания Д/пф, равной максимальной частоте »

Д/пФ-=/гт=п/р.. (2.45)

позволяет получить РЛИ достаточно высокого качества.

Для того чтобы показать, что это возможно, рассмотрим графики на рис. 2.18 и 2.19. На первом из них показана зависимость амплитуды отраженного сигнала, прошедшего через ПФ с шириной полосы А/пф1п/рх, от пространственной координаты ЛА. Сплошной линией показана зависимость для сигнала, отраженного от цели, находящейся в центре (д:=0) интервала синтезирования, а штриховой - на его краю (x=L/2). Такие зависимости следуют из линейной связи доплеровской частоты и пространственной координаты ЛА (2.44) и выражения для комплексной частотной характеристики ПФ (1.71).

Поскольку макси.мальное значение сигнала РЛИ точечной цели пропорционально интегралу в пределах ±L/2 выходного сигнала ПФ, т. е. площади под сплошной и штриховой кривыми, то из рис. 2.18 следует, что амплитуда сигнала РЛИ цели, расположенной на краю, составляет приблизительно 0,7 амплитуды сигнала РЛИ цели, расположенной в центре интервала синтезирования. Следовательно, используя РЛИ в пределах .t,- = ±L/2,

IF, (Х)\


Рис. 2.18. Взанмосвяз! частотных характеристик ПФ и отраженного сигнала



рис. 2.i&. Синтезированная диаграмма направленности прн однока-;1.!.->ном предварительном фильтре


МОЖНО быть уверенным, что отношение сигнал-шум в нем из-за влияния ПФ изменяется не более чем на 3 дБ.

На рис. 2.19 сплошной линией показана зависимость максимального значения сигнала РЛИ одной и той же точечной цели от ее положения относительно центра интервала синтезирования. Положение цели отмечено крестиком, а главные лепестки СДН, являющейся реакцией ЦРСА на эту цель, зачернены. Влияние ДНА при этом не учитывается.

Анализ рисунка подтверждает тот факт, что в пределах .v, = ±L/2 сигнал РЛИ изменяется не более чем на 3 дБ. Вместе с тем, следуя § 1.3, можно показать, что повторы РЛИ, явля-юпхиеся следствием шумов дискретизации ПФ, происходят с шагом А/рли=/и=«,/1 = /г1Л/пФ по частоте и, учитывая (2.44), с шагом Ахрли = «1 по координате % РЛИ.

В случае использования одноканального ПФ повторы РЛИ следуют через длину интервала синтезирования что, как видно из рис. 2.19, свидетельствует об ухудшении отношения сигнал-шум и представляется совершенно неприемлемым. Так, если цель находится на краю интервала синтезирования, ее повтор может быть на уровне -3 дБ и даже выше.

Здесь же штриховой линией показаны АЧХ двухканального ПФ и повторы значения максимума сигналов (сплошная линия) прн двухканальном ПФ. Видно, что шумы дискретизации при «1 = 2 с учетом влияния ПФ находятся на уровне приблизительно -20 дБ. Часто это оказывается вполне приемлемым. При увеличении числа каналов ПФ происходит дальнейшее уменьшение уровня шумов дискретизации.

Итак, предварительный фильтр с шириной полосы А/пф = - VrJpx и частотой /и следования отсчетов сигнала на его выходе

гожет быть использован при обработке сигналов ЦРСА способом А. При этом следует иметь в виду, что длина строки парци-льюго кадра Lc - L составляет лишь часть длины строки кад-ДПФ дпФ-п,1.

Следовательно, при общем числе N отсчетов цифрового сигна-•та па интервале синтезирования после ПФ используется N2 =





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

0.0036