Главная Промышленная автоматика.

= /2,Л/2 = Л1/рх отсчетов, причем лишь N2 из них поступают в ЦСИ, составляя сигнал строки парциального кадра.

Емкость памяти ПФ и необходимое быстродействие определяются так же, как и в случае обработки способом ПС. Память второго этапа характеризуется емкостью, оцениваемой по формуле (2.16). Подчеркнем лишь тот факт, что минимально возможная емкость памяти как на первом, так и на втором этапах при обработке способом ГА в два раза больше, чем при использовании способа ПС. Это объясняется тем, что одноканальный ПФ при обработке способом ГА не используется.

Таким образом, при ширине полосы ПФ, определяемой соотношением (2.45), в случае обработки сигналов способом ГА общая емкость памяти ЦСО

Mr = Mi+M2 = 2n,liNr+2N2UNr=2ndiNr{ni+N2),

пС2. (2.46)

В общем случае число операций комплексного умножения и сложения на первом этапе

(AiA/2/A/2)yMH-f(AA,iV2)„= (/г,Л,)ум.+ («,.V,)„,

где N\~NIN2. В ФС на интервале синтезирования для получения одного отсчета РЛИ должно быть произведено R2= (N2(0,5 logj х X Aj-f 1))УМН+ [NilNi] сл операций.

Общее число операций в ЦСО для получения одного отсчета РЛИ

R,-p,Ri+R2 («. (0,5 logs A2-fl+A.) )умн+

+ (л,(М-М))сл, rti>2. (2.47)

Число комплексных умножений на втором этапе, потребное для получения одного отсчета РЛИ, исходя из (2.43)

.Угд =/г, (0,5 logs As-fl), NmN, п{2, (2.48)

оказывается почти всегда меньше, чем требуется число умножений при обработке сигналов способом ПС в соответствии с (2.19). Для случаев П\ = 2 и /Ji = 4 зависимости Лгл от "2 штрихпунктирной линией показаны на рис. 2.5. Из приведенных здесь данных следует, что в отношении требований по быстродействию способ ГА практически всегда оказывается предпочтительнее способа ПС, а в ряде случаев обеспечивает определенный выигрыш и по сравнению со способом БС.

Скорость обработки сигналов в ЦРСА при использовании способа ГА, если учитывать только операции умножения комплексных чисел на втором этапе,

QrA =ni (0,5 log2 N2-V1) ПЛг/рх. (2.49)

Эта скорость также заметно меньше, чем требуемая в соответствии с (2.20) скорость Qnc при обработке сигналов способом ПС.

Если ПФ отсутствует, то требования по емкости памяти и быстродействию обработки сигналов ЦРСА способом ГА становятся



иными. Это связано не только с отсутствием ПФ, но и с изменением числа запоминаемых отсчетов сигнала (вместо As используется iV) и числа отсчетов в парциальном кадре (вместо N2 используется iV). В соответствии с этим потребные емкость памяти п общее число умножений:

M=.M2 = 2NhNr и Nf=N[0,b\g2N+\)tN. (2.50)

В тех случаях, когда требуется увеличить длину строки Lc парциального кадра, не изменяя разрещающей способности рх, прибегают к расщирению полосы ПФ путем уменьщения длины частичной суммы или введения неравномерной весовой функции в ПФ. При расщирении строки в лз раз, т. е. при Lc = n2L, требуется во столько же раз расширить полосу ПФ: А/пф = «2/1 -

= л2п/рх.

Соотнощение между щириной полосы и частотой отсчетов сигнала на выходе ПФ для обеспечения надлежащего уровня шумов дискретизации остается прежним: /h = «iA/n<b = «i«2 Vn/px, Л2. При этом число отсчетов сигнала в ФС на интервале снн-гезпроваиия

Лз = /i L = Ln, л, Vnl,px=nin2N2

увеличивается в «2 раз, но одновременно с этим увеличивается и число отсчетов сигнала в строке парциального кадра:

A.. = Lc/px = n2A2.

В таком случае, как следует из (2.46) и (2.48), основные харак-герпстики ЦСО будут определяться соотношениями:

Лгл=Л1+Л2 = 2п,/,Л;+2Л/,Л, = 2п,/1Л,(н1+«2Л",),

(2.51)

AVA = i(0,51og9/ii«2A"2-r 1), «12.

Иногда прн обработке сигналов способом ГА требуется полу-И1ть больше одного отсчета сигнала РЛИ иа элемент потенциального разрешения по азимуту, т. е. обеспечить A,v = .o.v v, ..v>l.


-х\--Нх--

V 1 V

Память 1 h{m.k) 1 1

Память

Память I


Р". 2.20. Стр>кгурная схема цифровой системы при обработке способом гармонического анализа с комплексным умножением иа в.ходе



Для этого достаточно дополнить число отсчетов сигнала на входе процессора БПФ Ло нулевыми отсчетами. В общем случае число добавляемых нулевых отсчетов jVo= (1-x)«i/22jV2 = == {l-kx)nin2Llpx, Л12, «21, не связано с расширением памяти, однако приводит к существенному повышению быстродействия: iVrA = rt, (0,51og2(A3-fAo)-fl).

В тех случаях, когда и.меется возможность использовать цифровой умножитель ксмплексных чисел, быстродействие которого обеспечивает умножение в реальном масштабе времени, т. е. с тактом работы АЦП, ПФ может быть использован после умножителя перед процессором БПФ (см. рис. 2.12). При этом умножение сигнала i{m, р} на опорную функцию Я{т, р} производится с частотой /дцп и операции умножения к предварительной фильтрации меняются местами. Структура одного канала ЦСО для этого случая показана на рис. 2.20, а процесс синтезирования описывается соотношением

J{m, }==

\ ехр (-J 2я kqlN,)\ [т, kN„ + i] h {т, kN„ + i} h, [i]

t=0 i=0

При таком способе обработки сигналов ЦРСА основные требования к ЦСО остаются прежними, исключая необходимость использования быстродействующего умножителя. Время формирования РЛИ и возникающие при этом шумы могут быть несколько снижены. У.множитель комплексных чисел, работающий в реальном масштабе времени, часто называют цифровым гетеродином (ЦГ).

Глава 3

ВСЕНАПРАВЛЕННЫЙ ОБЗОР И СЕЛЕКЦИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ЦЕЛЕЙ В РЛС С СИНТЕЗИРОВАННОЙ АПЕРТУРОЙ АНТЕННЫ ПРИ ПРЯМОЛИНЕЙНОМ ПОЛЕТЕ ЛА

3.1. СИНТЕЗИРОВАНИЕ АПЕРТУРЫ АНТЕННЫ ПРИ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ОРИЕНТАЦИИ В ПРОСТРАНСТВЕ ОСИ СДН

Синтезирование апертуры антенны при произвольной ориентации в пространстве оси СДН позволяет существенно расширить области применения РСА [4, 8] благодаря реализации новых видов обзора земной поверхности.

По аналогии с § 1.1 будем считать, что на вход передающей антенны РСА поступает иепрерывное во времепи колебание (1.1) с постоянной амплитудой, известной начальной фазой и стабильной несущей частотой. Тогда, так же как и при боковом обзоре,





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