Главная Промышленная автоматика.


- /

QnlZ 9

Рис. 3.21. Сечение пространственно-временного спектра сигнала неподвижных 2) и движущейся (5) целей

Рис. 3.22. Сечение пространственно-временного спектра сигнала неподвижных (I, 2) и движущейся (5) целей при одинаковых размерах приемной и передающей антенн

На рис. 3.22 изображены кривые, аналогичные рассмотренным, для случая, когда размеры приемной и передающей антенн одинаковы, т. е. 9а = 05. Такой случай наиболее характерен для РСА.

Временной спектр цели ц(/) предегавляет собой сечение нормированного модуля пространственно-временного спектра ц(/, 6) = /ц(/, 9)/fu(0, 0) плоскостью 9 = 0 и имеет вид, изображенный на рис, 3.23. Для неподвижной иелп, находящейся в центре зоны облучения, приращение доплеровской частоты /до равно нулю и спектр сигнала, отраженный от нее, находится в начале координат (кривая/). Ширина спектра при этом определяется только временем синтезирования Дс = 1/яГ.

Если та же цель движется со скоростью Vm, то спектр смещается на величину fflai = 2Vm/A (кривая 3). Такую же центральную частоту спектра может иметь и сигнал, отраженный от неподвижной цели (кривая 2), если оиа находится под углом 6m=l/m/VT относительно нормали к антенне. При этом интенсивность спектра уменьшается по закону ДН передатчика Gn(/), поскольку для неподвижной цели доплеровская частота и угловое положение цели связаны однозначно; /до = 21/г9ц/Х.


о ЛГ/2 f

Рис. 3.23. Временной спектр сигналов неподвижных (/, 2) и движущейся [3) целей

,ЯцГв)

/ 0,5

-\ 1

\\ G„cm \ \

1 \

\ \ \ \ \ \

Рис. 3.24. Пространственный спектр сигналов неподвижных [1,2) и движущихся (5, 4) целей ири Qa<Qq



Кривая 4 рис. 3.23 соответствует спектру сигнала цели, движущейся со скоростью Vnad Кц21>Кц1) и расположенной в точке с координатой 9ц=Кц1/Кт.

Пространственный спектр сигналов, отраженных от движущихся целей Fa(Q) (сечение Рц{1, 9) плоскостью /=0), изображенный на рис. 3.24, показывает, что он не зависит от скорости цели (спектры сигналов неподвижной цели 1 и движущейся целя 2, которые находятся в центре зоны обзора, одинаковы) и их ширина определяется только размером приемной антенны 9о= = ?./(nrf(i). Изменение координаты цели приводит к смещению спектра на соответствующую величину угла 9ц и уменьшению интенсивности по закону ДН передающей антенны Gn(6).

Анализ Временного и шростраиственного олектров сигналов, отраженных от точечных целей, показывает, что временной спектр определяется угловым положением цели относительно центра зоны облучения и скоростью ее движения, а пространственный - только угловым положением. В заключение анализа спектра сигнала цели на основе (3.53) и (3.54) отметим, что в отличие от телескопического обзора при секторном и передне-боковом обзорах пространственно-временной опектр сигнала, отраженного от точечного объекта, становится комплексным, уменьшается его интенсивность, и он расширяется по осям временных f и пространственных 9 частот.

Текущий пространственно-временной спектр сигнала, отраженного от местности, определяется двумерным преобразованием Фурье от ем( Ха) (3.47) и вследствне случайното распределения интенсивности Е(9м) и фазы фр(9м) представляет собой случайную функцию f и 9:

Fu. (/. 9 = fj е„ Ц, Ха) ехр {- lT~xlldl} х

X ехр {-j 2nft-] % Ха 9А} dtdxa- (3.56)

Определим пространственно-временную спектральную плотность мощности сигнала, отраженного от неподвижных объектов и фона местности (сокращенно-пространственно-временная спектральная плотность помехи), как математическое ожидание квадрата мо.дуля текущего спектра:

Fm(/, 9)=M{1Fmt(/, 9)р/МаГА)}. (3.57)

После подстановки (3.56) в (3.47) и интеприроваяия для телескопического обзора QcK = 0 получим:

м(/.9)= о VdaTexp{-2zir{\-

-iL/d,) p~{l-djd,) 9V9= + 4я2 daTx

x2LfQ/{Kd,)}/d„ (3.58)

где d3==da-i-d:, + 2L - квадрат эффективного размера апертуры; i2VtT - размер синтезированного раскрыва.



При условии, что размер оинтезированного раюкрыва много больше размеров приемной и передающей антенн {Lda, Ldn), выражение для спектра помехи упрощается:

(3.59)

где yVn= V п/2РфоЛ7"с?оМэ - макоимальное значение пространственно-временной плотности помехи размерностью Вт.см; AFn = =-У~2Уг/{лУ da + d\,} - ширина спектра помехи по доплеровской частоте; л = ла/(лУт) - коэффициент цространственно-вре-менпой свя;1п; \в,г-=/.!{V 2nda) - ширдна спектра по пространст-i венной частоте.

Сечение пространственно-временной спектральной плотности пассивной помехи на уровне 0,7 также описывается уравнением эллипса, оси которого развернуты на угол 0ржЯ/2Ут (рис. 3.25). Ширина спектра пооси доплеровских частотf определяется тангенциальной скоростью самолета Ут и размерами приемной и передающей антенн, а по оси пространственных частот - размером приемной антенны. Мак.1:ма;1Ьное значение спектральных составляющих по частоте f определяется максимальным значением приращения доплеровской частоты [„ = 2Кт0< /- = 21т/(лс?о), а по пространственной частоте 0 - среднеквадратической шириной приемной и передающей антенн: Ом= I i)\i+f>g.

Необ.ходимо отметить, что пространственная спектральная плотность помехи м(0), под которой понимается сечение >м(/, 0) плоскостью / = 0, имеет такой же вид, что и пространственный-спектр сигнала, отраженного от точечной цели (см. рис. 3.24), находящийся в центре зоны облучения (0ц = 0). Временная спект-. ральная плотность помехи, т. е. сечение м(/, Э) плоскостью 9 = 0, по сравнению с временны.м спектром сигнала точечной неподвнж ной цели, на.чодящейся в центре зоны обзора (ом. рис. 3.23, кри вая У), н.мсег ту ж? форму, но в K = 2L/da раз шире.

Пространственно-временную спектральную плотность помех! в секторном и передне-боковом обзорах можно получить из (3.57 с учетом (3.56) и (3.47). Выполняя громоздкие преобразования можно показать, что спектр описывается зависимостью, аналогич ной (3.59). Отличия состоят в том, что в секторном и передне-бо ковом обзорах по сравнению с телескопическим уменьшается ин тенсивность помехи Л,,, спектральная плотность расширяется п<

F /

" 2

2----

J

Z 2

Рис. 3.25. Сечение пространственно-временной спектральной плотности помехи





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

0.0034